“类比”方法在科学教学中的应用与反思(一)

“类比”方法在科学教学中的应用与反思
                                                  
摘要：科学是抽象的，但又是具体的、形象的、生动的。在调和这对矛盾时“类比”是非常重要的手段之一。这是因为类比的思想方法对学习能有效的进行迁移，符合教育教学原理。本文结合教学实例从类比在概念的建立、规律的形成，科学探究，科学知识的应用四个方面的具体应用进行阐述，同时论述类比在科学教学中的重要意义及注意事项。
关键词：科学教学    类比     应用    反思
 类比法是一种推理方法，为了把要表达的科学问题说清楚，往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的新对象的某些特征。
 科学教学中有些概念、规律较为抽象，而学生较习惯于形象思维，缺乏抽象思维和逻辑推理能力，因此对抽象的概念难于接受和理解。运用类比思维可以把陌生的对象和熟悉的对象进行比较。从而激发学生探索的意向，引导学生进行探索，使学习成为学生自觉积极的活动，发展学生的思维能力。具体作用有：
 一、类比在科学教学中的作用
 1、类比可使抽象思维转为形象思维
    科学课程的教学内容从内容看有微观层面的物质科学，有立体空间的地球、宇宙空间科学等。从认知领域看从平面到立体，从宏观到微观，从静态到动态，从定性到定量等。可见，初中科学教学基本上是建立在形象思维向抽象思维转变的基础上的。它以生动的自然现象和直观的实验或事实为依据，通过形象思维获得表象，最终需要抽象思维形成概念或规律。而皮亚杰的认知心理学认为：初中学生正处于具体运算阶段进入到形式运算的阶段。部分学生能够进行符号操作的学习，但还有一部分学生还停留在具体运算阶段，必须有实物支承才能进行有效学习。而类比的方法在很大程度上能使抽象的内容变得形象。          
 如：在研究电压的作用时，借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比，来揭示电压是形成电流的原因。
 2、类比可使凌乱的知识系统化
 奥苏伯尔的认知结构理论认为有意义学习过程实质是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非人为的和实质性联系。每门学科都应该有分层次的概念和命题结构。它们可以形成下位关系、上位关系、组合关系。这种结构理论，它侧重于学科知识结构的整体把握。它易于形成网络化的结构，也适合于有一定相关知识为背景的新知识学习的前期分析。而新课程内容的编排却是以主题为单元，知识结构显得比较凌乱，缺乏系统性。显然通过新旧知识之间的类比也是构建科学知识体系的重要方法。
 如：教材中有许多相同形式的知识点，如A=B/C形式有：速度=路程/时间，密度=质量/体积，压强=压力/受力面积，电阻=电流/电阻，功率=功/时间等。这些知识点在复习时如果分散教学则会浪费大量时间。如果能集中在一起学习，找出它们的共同点，设置相同的问题，如在B一定时，A与C的关系，则会起到以点带面、举一反三的效果，从而系统化地掌握科学概念，也有助于培养学生分析、比较的能力。
 3、类比可使学生准确地掌握概念
 初中学生认识事物时，往往抓不住事物的本质特征，对那些相近的概念、成双成对、成列成排、前后联系的名词混淆不清，琢磨不定。有比较才能鉴别，一切事物总是相比较而存在的。在教学中采用比较法，突出一方，找出它们的异同，就可避免混淆和张冠李戴。
 如：理解凸透镜的概念是学生容易简单的认为中间突出的为凸透镜，中间凹进的为凹透镜。殊不知透镜中间的凹凸是相对的。教学时，先让学生比较甲组三个透镜的共同点，比较不出可让学生比较甲、乙两组透镜的差异，学生自然就理解了透镜的概念。

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