張夫堅

【摘要】初中科學教學活動中對于某些抽象、難懂的概念或模型常采用類比教學法，使得復雜、抽象的新知識遷移到簡單、熟悉的舊知識；但由于類比法存在局限性，可能會帶來新的知識沖突或障礙，甚至導致學生形成錯誤的觀念，因此要能用、會用、善用類比法，并及時進行補充、優(yōu)化，利用好類比法這把“雙刃劍”，使之更好地服務于科學教學。

【關(guān)鍵詞】類比法 優(yōu)點 局限性

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）25-0163-02

從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變，是學生在學習初中科學的過程中遇到一個難點。為了降低難度，往往采用從學生熟悉的形象思維出發(fā)，來建構(gòu)學生的抽象思維，但是此舉也帶來一些弊端。比如在學習電路和電流時，學生普遍感覺到抽象、難懂。老師在教學過程中為了降低難度，往往采用把電路與水路類比，電流與水流類比的教學方法。比如用水流的交叉來類比并聯(lián)電路，讓學生說出電流流經(jīng)的“路線”。這是促使學生理解與感知的重要方法，也為學生今后分析電路打下基礎(chǔ)。類比法帶來好處顯而易見，但是這種科學方法的也為學生后來電流的學習帶來了障礙，比如并聯(lián)電路，斷開其中一條支路時，另一條支路的電流是不變的，但學生由于受到水流的影響，認為斷開其中一條支路時，另一條支路的電流要變大。因此在使用類比教學法時，教師要給予必要的修正、引導，避免由于使用不當帶來的負面影響。

一、分析類比法

類比法是兩個對象在某些方面相同或者相似，推測它們在其他方面也可能相同或者相似的邏輯推理方法。類比法是建立在不同自然事物之間相似性的基礎(chǔ)上，事物在屬性、數(shù)學形式、描述等方面有其共同或相似之處。在科學教學上，我們?yōu)榱私档碗y度，利用學生熟悉的舊知識與新知識的相似性，完成已有知識向新知識的過渡。類比法是學習科學的非常重要的方法。它不僅能開拓思維、提供解決問題的線索，還能將抽象的概念或者模型形象化、生活化，對理解某些不熟悉的問題非常有益，所以類比法是一種富有啟發(fā)性、創(chuàng)造性的推理方法。但由于類比推理是一種或然性的推理，其結(jié)論不一定正確。

二、類比法的優(yōu)點及其局限性

很多老師在電流的教學時，為了降低學生學習的難度，讓學生更容易理解，往往采用如下類比教學法，收到了事半功倍的教學效果。

（一）類比法的優(yōu)點

1.溫故知新——建立了新舊知識的聯(lián)系

在學習新的科學概念時，利用新舊知識相似的思維特點，與熟知的舊概念進行類比，幫助學生理解新知識，建構(gòu)新的科學概念。類比法建立了新舊知識之間的聯(lián)系。這種聯(lián)系的建立，讓學生能夠從已掌握的舊知識中順利地接受和理解新知識，幫助了學生建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，使知識不再是孤立的、零散的，而是一個完整的知識體系。

在電路與電流教學過程中，將電路與水路進行類比，將電流類比成水流，電壓類比成水壓，與生活實際緊密關(guān)聯(lián)，為直流電路的學習提供了具體化的模型。電壓類似于水壓維持電路中有一定電壓，電流類似于水流通過用電器使用電器工作，并且通過水輪機工作狀態(tài)與用電器工作如發(fā)光、發(fā)熱等，判斷學生很容易就理解了電路中的電壓和電流，為之后的電路概念的建構(gòu)打下了厚實的基礎(chǔ)，從而提高教學效率，進一步實現(xiàn)物理教學活動的有效教學。

2.舉一反三——提高了學生的邏輯推理能力和科學素養(yǎng)

類比法是兩個對象在某些方面相同或者相似，推測它們在其他方面也可能相同或者相似的邏輯推理方法。所以類比法本身就是一種邏輯推理方法，通過電路與水路的類比、電流和水流的類比可以培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。學生根據(jù)已知推理出未知，提高了探求新領(lǐng)域的能力，從而揭示科學現(xiàn)象的本質(zhì)，引導學生理解和掌握科學規(guī)律。從而實現(xiàn)知識的正向遷移。通過電路與水路的類比、電流和水流的類比有利于培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力，能激發(fā)學生學習的主觀能動性，能培養(yǎng)學生的類比思想。當學生遇到抽象晦澀的概念時，能自主類比推理，既激發(fā)了學生的學習興趣，又提高了學習能力。

3.化難為易——學生更易理解知識、教學活動更易進行

由于我們認知事物一般是在一定的想象基礎(chǔ)上從感知宏觀事物開始的，在學習抽象微觀或者抽象的科學知識時，可以把“看不見摸不著”的微觀或者抽象的事物與一個相似的“看得見摸得著”的宏觀或者形象的事物進行類比。學生對水流的認識已經(jīng)非常熟悉，形象的類比讓學生很容易理解電路中有電流流過時，可以看到燈泡發(fā)光、電動機轉(zhuǎn)動等現(xiàn)象，也知道了電路中的電流有大小。作為新課的引人和講解，這樣的教學是合適的和生動的，學生很容易就能夠理解電流的存在，對建構(gòu)電流的概念起到了很好的鋪墊作用。所以采用類比法可以搭建思維的階梯，從而降低知識的認知難度，幫助學生理解新知識。

（二）類比法的局限性

1.類比推理是一種或然性的推理，類比得到的結(jié)果需要嚴格證明

（1）認為水壓跟水管的粗細有關(guān)，電壓與導線的粗細有關(guān)

從圖1和圖2可知，抽水機維持一定的水壓而電源維持一定的電壓，水管輸送水流而導線輸送電流，水輪機是消耗水能的設(shè)備而燈泡是消耗電能的設(shè)備。但是水壓是水給的，而電壓并非是電給的壓力。水壓除了與抽水機有關(guān)，還與管子的粗細有關(guān)，在抽水機相同的情況下，管子越細，水壓越大；但是電壓只跟電源有關(guān)，跟導線的粗細無關(guān)。

（2）認為串聯(lián)電路中的電流經(jīng)過用電器工作之后會減少

進行類比的兩個對象除了有相似的一面外，還有差異的一面，即他們的區(qū)別。電路和水路的類比帶來了教學方便和效益的同時，也不可避免的引人了對電路的錯誤認識。如圖3所示，電路中有兩個完全相同的燈泡。因為受到水流的影響。

學生認為閉合開關(guān)后電流通過L1之后會減小，所以通過L2的電流比L1電流小，燈泡L1比燈泡L2亮。剛學電學的部分學生產(chǎn)生了錯誤的認知。

（3）認為電流順著電路流動時靠近電源正極的燈先亮

水流的速度與水壓的大小有關(guān)，且水流的速度在生活中能看到。當我們用水流類比電流時，很多學生就會認為，在圖3中，閉合開關(guān)S后，認為電流從電源的正極出發(fā)先經(jīng)過燈L1后經(jīng)過燈L2，會看到靠近電源正極的燈L1比燈L2先亮。因為學生在學習電流的有關(guān)知識時，還沒有電流速度的概念，產(chǎn)生這樣的想法也是很正常的。

（4）認為并聯(lián)電路斷開一條支路，另一條支路的電流會增大用水流類比電流，很多學生認為，在圖4中，同時閉合開關(guān)S、S1后燈L1、L2亮，再斷開開關(guān)S1后，燈L2不亮，但是認為燈L1會變亮。學生認為電路中燈L2這條支路的原有的電流分給另一條支路，從而使得燈L1變亮。形成這樣的認識也是受水流的影響，因為在實際生活中，同一水管中，同時打開兩個水龍頭，水流偏小，如果關(guān)掉其中一個水龍頭，另一個水龍頭水流會變大。所以，學生在學習電流時，也就很自然地進行類比，這樣的認識是符合學生認知規(guī)律的。

2.類比法教學容易浪費時間

在開公開課的時候，時間比較緊，類比教學法由于要建立新舊知識的聯(lián)系，往往需要大量的時間。如果一節(jié)課回顧舊知識用了大量的時間，往往會讓上課的學生和聽課的老師感到無聊，上課的效果也會受到影響。

綜上所述，類比法在初中科學教學中有著廣泛的應用，既能幫助學生提高對科學知識的認識程度，也能提高學生運用科學方法解決實際問題的能力，還能訓練學生的創(chuàng)造思維，發(fā)展學生學習的能力。類比法，可以把復雜的知識簡單化、把抽象的知識形象化。

在科學教學活動中，新舊知識間運用類比教學法建立橋梁，能夠增強學生的自信，激發(fā)學生的積極性，提高教學的效率。因此合理恰當使用類比教學法很有必要。但類比法是一種或然的邏輯推理方法，推出結(jié)論后，又往往無力去證明其正確性，因此在科學教學中不可過分夸大它的作用，必須經(jīng)過實驗和實踐的檢驗來證明。這就對科學教師提出了更高的要求，在科學教學中既要有嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度，還要有科學的教學方法，既要充分利用類比教學法的優(yōu)點、長處，又要避免其帶來的負面遷移。在使用類比教學法進行課堂教學時，要及時加以引導、約束和修正。優(yōu)化方法，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力，提高其科學素養(yǎng)，讓他們?nèi)ヌ剿鞲鼜V闊科學天地。

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