摘 要：类比教学法是一种常用的教学方法，就是在两个（或两类）对象的某些相似相同的现象之间进行对比，由对一个已知对象的认识导致对另一未知对象的认识，从而建立描述后一对象的概念和理论的方法。经过多年的教学研究，作者发现在大学物理的教学中就恰好可以应用类比教学法，尤其是在力学和电磁学部分。本文讨论了在大学物理教学中，针对一些物理概念、物理量及物理定律进行类比，有利于学生理解、记忆从而提高教学效果；还可以不断启发学生的思维，使学生逐渐掌握类比联想的科学思维方法。
关键词：类比教学 大学物理 刚体定轴转动 电学 磁学
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（b）-0124-02
“物理学”是美丽的，对称的，很多的物理规律具有相似性，很多的物理量、物理概念 都形式相同，具有很强的对称性。对于我们《大学物理》这门课而言，是属于理工类学生要学的一门专业基础课。在大学一年级的第二学期开设，由于学生对大学教学形式的不太适应，微积分和适量积分等知识的欠缺，以及高中物理水平的参差不齐。大多数学生反映学习吃力，上课过程比较被动，课堂效果不佳。
类比教学法[1]是一种常用的教学方法。所谓类比法，就是在两个（或两类）对象的某些相似相同的现象之间进行对比，由对一个已知对象的认识导致对另一未知对象的认识，从而建立描述后一对象的概念和理论的方法。它是以比较、对照、对比的方法为基础进行推理的，亦即通过比较，对照，对比不同对象或不同邻域之间的某些属性相似从而推出另一属性必然相似。
类比教学法就是把学生不容易理解的问题通过类比变得容易理解，把学生容易混淆的知识点通过类比变得清晰，把学生难于记忆的知识通过类比变得容易记忆，通过比较、分析、综合、概括、推理等思维过程和形式，把科学的客观性、逻辑性与一些艺术手法结合起来，使学生在学习知识的过程中，提高发现问题、处理问题和解决问题的能力。
经过多年的教学研究发现在大学物理的教学就恰好可以应用类比教学法，尤其是在力学和电磁学部分。[2]
1 类比法在力学教学中的应用[3]
1.1 基本概念的对比
由高中物理的学习，学生们已经对质点力学已经非常熟悉了，在质点的运动里尤其是直线运动都掌握的很好，但对于圆周运动里的角量却不熟悉。我们就可以将他们进行类比。在中学物理中，对于直线运动主要是研究匀速直线运动和匀加速直线运动，对于一般的直线运动研究的不多。而对于圆周运动主要是研究匀速圆周运动。而大学物理中的刚体定轴转动这一部分，在刚体作定轴转动过程中，刚体上任意质点所做的运动都是圆周运动。而若合外力矩一定时，即作匀变速的圆周运动。在对公式进行记忆时，就可以与直线运动的公式进行类比记忆。
这样学生们就可以很清楚理解匀速和匀变速圆周运动了。在力学部分真正难的是刚体的定轴转动问题，而这个问题也可以用类比法来讲授。
经过对比指点和刚体定轴转动，在学生的头脑中就建立起来刚体定轴转动的物理模型了。有了这个基础，再对刚体定轴转动进行讲解，学生理解起来就会简单得多。
1.2 物理量的类比
除了物理量可以类比学习以外，还有物理定律也有相似之处，可以类比。
1.3 物理定律的类比
在质点力学和刚体的定轴转动中，有一些定律和定理也是非常类似的，以下简单的列举了几个。
以上是对力学部分从概念、物理量、物理定律几方面进行了类比举例。学生在高中三年的物理学习，对质点动力学的物理量和定理、定律都掌握的很熟悉。通过将这些物理量的类比，使得学生更清楚也更容易记忆关于刚体定轴转动里的这些物理量，它们的表达式，定义及物理意义等等。这样既清楚易懂，又便于理解记忆。节约了教学时间，也提高了学生的学习效率。
2 类比法在电磁学部分教学中的应用[4]
电磁学主要电学和磁学所组成，主要由静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒磁场、磁介质以及电磁感应等几大部分所组成。通过多年的教学，本人发现在静电场和稳恒磁场中存在很多的概念、物理量、定律以及一些典型的结论都存在着相似。在此，我将它们的相似的地方进行一下类比。
2.1 概念的类比
静电场是由静电荷激发产生的，只要空间范围内有静电荷，就会在静电荷周围激发出静电场。而人们为了更加形象的描绘静电场，又人为添加了电场线。电场线的特点是始于正电荷止于负电荷的不相交、不相切、不中断的不闭合曲线。对于稳恒磁场的学习就可以与静电场相类比。稳恒磁场则是由电流激发产生的。
电流是产生磁场的根源，只要空间范围内有电流，就会在电流周围激发磁场。同样，人们为了更加形象的描绘稳恒磁场，又人为添加了磁感线。磁感线的特点是无头无尾、不相交、不相切、不中断的闭合曲线。所以，在静电场和稳恒磁场的起源以及描绘上可以进行类比学习。
2.2 物理量的类比
当然，在静电场和稳恒磁场中，存在着很多的物理量的相似，如电场强度与磁感应强度、电通量与磁通量等等。对它们的学习也可以用类比法。
2.3 物理定律及典型结论的类比
除了概念和物理量以外，在静电场和稳恒磁场中，还存在着很多的物理定律的相似，以下简单的列举了几个。
当然，在这里只是将静电场与稳恒磁场中的一些重要典型的物理量、公式进行了类比，除此之外，还有很多物理量也满足上述类比性。比如：点电荷的电场力与运动电荷收到的磁场力（即洛伦兹力）；电荷元受到的电场力与电流元受磁场的作用力（即安培力）等。
在电磁学部分除了在静电场和稳恒电场进行类比教学以外，对静电场与稳恒电场、变化的电场与变化的磁场以及对电荷的流动与水的流动也可以进行类比。这样，对于一些抽象的学生难以理解的概念、定律等就可以形象、简单的表述出来。
3 结语
通过多年的教学实践，发现在力学和电磁学部分利用类比教学法，学生的学习成绩大有改观。学生通过类比法学习后，也反映记忆的内容和所花的时间成倍的减少，起到了事半功倍的效果。当然，在此教学过程中还需要教师由浅入深，有具体到抽象的讲授，在教学过程中引导学生进行类比学习，不能强行将规律进行填鸭式教学，否则事倍功半。类比法教学也达不到应有的效果。
运用类比法可启发学生的思维，使学生从一事物联想到另一事物，善于开动脑筋，通过设想、猜想、逻辑推理、分析探索得出结论。在类比联想过程中，学生的联想思维、抽象逻辑思维、灵感思维和创造思维可得到进一步的培养。实践表明，把类比法应用于教学，不仅可以增强教学效果，有效地提高学生分析问题和解决问题的能力，更重要的意义在于可以使学生逐渐掌握类比联想的科学思维方法。
参考文献
[1]金叶，刘雪芹.普通物理教学中的类比教学法[J].课程教育研究，2013（4）
[2]李平.类比法在大学物理教学中的应用[J].科技信息，2012（11）
[3]王小兰，李春密，尹建武.巧用类比教学法实现刚体力学的有效教学[J].大学物理实验，2014（1）.
[4]陈含爽.电磁学中类比教学法的应用研究[J].安庆师范学院学报：自然科学版，2014（2）