类比法在初中科学教学中的应用

初中学生正处在思维生长发育阶段，以形象思维为主，抽象思维能力较弱，在学习科学基本概念时，往往会觉得科学概念很抽象，很难把握其核心含义，难以理解和掌握。而类比法可以把陌生的未知的对象和熟悉的已知的对象进行对比，可以引导学生的思维从形象升华到抽象，帮助学生把握科学概念，有效的提高科学教学的效率。

1. 类比的几种主要类型

1.1 科学类比

科学类比是建立在科学分析基础上的类比。其结论要比经验类比可靠得多。现在人们根据探测器发现了火星上有赤铁矿，由此推断火星上曾经有水，根据的就是类比。因为地球上也有赤铁矿，而我们知道地球上的赤铁矿通常都是在水的作用下形成的。既然地球上的赤铁矿都是在水的作用下形成的，那么火星上的赤铁矿也应该是在水的作用下形成的。所以说火星上曾经有水。

1.2 拟人类比。

将要研究的事物拟人化来研究，会更形象生动，让人易理解。比如，Fe置换CuSO4，我把Fe比作英雄，把水中自由态的Cu2+比作美人，英雄救美，这样Fe就进入水中成为自由态的Fe2+，形象生动，学生能快乐的理解，并能很好地解决问题。

1.3 象征类比。

物理问题中的某些现象比较抽象，学生不易接受，可利用现实生活中学生易接受的现象加以类比，如将街道的路况、长度、宽度分别比作电阻的材料、长度、横截面积，使学生轻而易举地理解了这些概念及规律。

1.4 因果类比。

因果类比是根据相类比的两个对象各自属性之间可能具有相同的因果关系而进行的类比推理。

在“电流的形成”的教学中，用“水流的形成”相类比，推出“电流的形成”。我先说一句俗语的上句：“人往高处走……”学生就很自然地接着说：“水往低处流。”我马上引导学生思考：怎样才能形成水流呢？经过学生的思考和讨论，得出：水流的形成是由于水有高度差（水往低处流）。

教师：在电路中，电池的两极间有电压，即有电势差。当导体的两端与电池的两极接通时，它的两端就有了电压，导体中就有了电场。这样，导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流。

这样，通过水流的形成跟电流的形成相类比，抓住主要的特征，由此及彼，由因到果，类推出电流形成的条件，学生既容易理解，又不容易遗忘。

2. 类比的应用

2.1 在概念形成中的应用。

在电磁感应的教学中，我列出电与磁的对应的特征：正负电荷与磁南北磁极相对应；电荷的相互作用与磁极的相互作用相对应；电场与磁场相对应。接着提出一个问题：电流有磁效应，也就是说“电”可以生“磁”，那么，“磁”可不可以生“电”呢？根据电跟磁的相似性，学生很自然地想到：“磁”应该也可以生“电”，从而引入电磁感应现象。

2.2 实现知识的迁移。

例如，我们在学习酸性氧化物和碱性氧化物，两性氧化物的概念上，可以进行对比。酸性氧化物是指能够与碱反应生成盐和水的氧化物，碱性氧化物是指能够与酸反应生成盐和水的氧化物，两性氧化物则综合了二者，是指既能与酸反应，又能与碱反应的氧化物。把三者放在一起来学习，既让学生清楚了三者的概念，又可区分三者不同，加深理解。还有学习化学反应速率概念时，与物理上的速率概念进行类比，使学生由熟悉学科的概念过度到不熟悉的新概念上，由浅入深，更容易接受。

2.3 易混物理量区别上的应用。

例：在学习机械期间，笔者发现许多学生对“功”、“功率”、“机械效率”三者关系总是混淆不清，“做功越多，功率越大”；“功率越大，机械效率越高”等错误理解在学生中相当普遍。针对这种情况，笔者运用了类比：“做功多少相当于同学们做题目的多少；功率相当于同学们做题的快慢；机械效率相当于同学们做题的正确率……”在教师的引导下，学生自然就想到了“做题越多，不一定做题越快”；“做题越快，正确率不一定高”，从而轻松地理解了三个概念间的区别。

2.4 类比在解题中的应用。

有一类运动学问题，许多学生感到困惑。如一只小船具有相对于静水的恒定速度，小船在逆水中行驶时，一只木箱从船上落入水中，等船上的人发现后，立刻掉转船头追赶，结果在5分钟后追上木箱，求从木箱落水到追上共用了多少时间？

设水流速度恒定，掉转船头时间不计，这类问题许多学生都认为缺少条件，无法计算。解决这类问题时，我采用这样的方法：假设人在行驶的火车车厢内向前行走，不小心掉下一个钱包，5分钟后才发现，立即返回，很明显人再次走到钱包处仍需5分钟，这里若把人与小船类比，火车与水流类比，钱包与木箱类比，则选木箱或水流为参照物时，小船远离和靠近木箱时，时间相等，所以木箱从落水到被追上共用时10分钟，这类问题，一般选木箱或水流为参照物，这样有三个不变量，小船远离和靠近木箱的速度、距离、时间相等，这是理解此类问题的关键。

许多形式的物理问题具有相同或相似的特征，只要理解，掌握了一个问题的特征，应用类比，另一问题就迎刃而解。

3. 运用类比法值得注意的几个问题

3.1 正确对待类比推理的或然性。

“任何比喻都是蹩脚的。”类比方法跟比喻方法很类似，也存在着不足的地方：由类比所得出的结论都具有一定的或然性，有时会出现错误。从两个对象之间在某些方面的相同或相似，并不一定得出它们在其他属性方面也必然相同或相似的结论。

3.2 通俗不俗，科学严谨。

选做类比的材料应当通俗，尽可能利用学生已有的知识，熟知的事物。但是，类比的材料不能太庸俗了，要和思想教育协调，取材要适合国情。通俗易懂与科学严谨是辨证统一的关系。通俗而不易懂，易懂而不严谨就失去了科学性。这里指得是相对某一层次、学生的某一认识阶段的科学性，这里说的严谨，其中包括类比格式的严谨，要求相类比的两个事物间相似点一一对应，而且要对应得当，类比推理才有说服力。

3.3 防止机械类比。

应用类比的首要问题就是研究两类事物的可比性，即使是两个可以进行类比的事物，也不可能所有属性处处相似，点点对应。它们之所以是两个事物，必存在差异性。在进行类比时，有时要告诉学生两事物间哪些方面可比，哪些方面不可比，避免机械类比的错误。对本身就比较直观，与生活联系较紧的物理概念与物理现象等，没有必要非用类比，用了反倒显啰嗦，冲淡主题，使教学重点得不到突出。