【摘要】科學(xué)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。類(lèi)比法作為一種有效的教學(xué)策略，被廣泛應(yīng)用于科學(xué)教育領(lǐng)域。文章探討類(lèi)比法的主要類(lèi)型，從理論和實(shí)踐的角度探討類(lèi)比法在科學(xué)教學(xué)中的價(jià)值和運(yùn)用，以期為教師開(kāi)展科學(xué)教學(xué)提供指導(dǎo)和借鑒。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)；科學(xué)教學(xué)；類(lèi)比法

作者簡(jiǎn)介：張璐（1992—），女，江蘇省常州市牛塘中心小學(xué)。

科學(xué)是一門(mén)邏輯思維很強(qiáng)的學(xué)科。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)抽象的科學(xué)概念難以深入地理解，這大大降低了他們的學(xué)習(xí)興趣和效率。為了使學(xué)生更好地理解科學(xué)中的抽象概念，教師經(jīng)常會(huì)采用類(lèi)比法。類(lèi)比法是通過(guò)對(duì)比相同和相似屬性的事物，從一類(lèi)事物的某些已知特性去推測(cè)另一類(lèi)事物的相應(yīng)特性的方法［1］。教師在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用類(lèi)比法，可以將新知識(shí)與舊知識(shí)連接起來(lái)，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)、規(guī)律的理解和記憶，不僅能夠讓學(xué)生獲取相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)，還能提高他們的理解能力，讓學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法。

一、類(lèi)比法的主要類(lèi)型

類(lèi)比法的分類(lèi)方法多種多樣。在科學(xué)教學(xué)中，常用的類(lèi)比方法有直接類(lèi)比法、間接類(lèi)比法、因果類(lèi)比法等。

（一）直接類(lèi)比法

直接類(lèi)比教學(xué)法是指在教學(xué)活動(dòng)中，直接從自然界或人為成果中找出與未知事物或理論相關(guān)的用途進(jìn)行類(lèi)比，得到新的事物或理論的方法 ［2］。直接類(lèi)比法關(guān)注的焦點(diǎn)是事物外在結(jié)構(gòu)的相似性。它需要教師擁有敏銳的觀察能力，在自然界和生活中找尋事物的價(jià)值屬性，并將其運(yùn)用到更廣泛的領(lǐng)域，從而創(chuàng)造更大的價(jià)值。

（二）間接類(lèi)比法

間接類(lèi)比法是指把不同類(lèi)的事物放在一起進(jìn)行比較的創(chuàng)新方法。當(dāng)我們找尋解決問(wèn)題的辦法時(shí)，如果找不到同類(lèi)事物進(jìn)行直接類(lèi)比，可以將范圍擴(kuò)大到不同類(lèi)的事物，運(yùn)用間接類(lèi)比法。間接類(lèi)比法的關(guān)注焦點(diǎn)是事物本質(zhì)的原理。在科學(xué)領(lǐng)域，很多原理都是相通的、可以互相轉(zhuǎn)化的。間接類(lèi)比法的運(yùn)用可以幫助人們拓寬思路，讓人們從全新的視角考慮問(wèn)題，從而找到解決問(wèn)題的辦法。

（三）因果類(lèi)比法

因果類(lèi)比法是根據(jù)已經(jīng)掌握的事物的因果關(guān)系與正在接受研究改進(jìn)的事物的因果關(guān)系之間的相同或類(lèi)似之處，尋求創(chuàng)新思路的類(lèi)比方法［3］。因果類(lèi)比法利用新知與舊知之間的因果邏輯關(guān)系，將已知的舊知遷移到新知當(dāng)中，化繁為簡(jiǎn)，大大降低了學(xué)生的理解難度。科學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)而具有邏輯性的學(xué)科，各個(gè)科學(xué)概念和科學(xué)結(jié)論之間存在大量的因果關(guān)系。運(yùn)用因果類(lèi)比法可以幫助學(xué)生更進(jìn)一步地理解科學(xué)概念和科學(xué)結(jié)論。

在上述幾種類(lèi)比法中，直接類(lèi)比法是類(lèi)比法的基礎(chǔ)，是生活和學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的類(lèi)比法，在這一基礎(chǔ)上，向間接類(lèi)比法、因果類(lèi)比法發(fā)展［4］。這幾種類(lèi)比法各有各的特點(diǎn)，能夠相互轉(zhuǎn)化。

二、科學(xué)教學(xué)中類(lèi)比法的價(jià)值

在科學(xué)教學(xué)中巧妙運(yùn)用類(lèi)比法，將對(duì)舊知識(shí)的認(rèn)知遷移到新知識(shí)上，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)生的理解難度，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。在科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，聯(lián)系學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，將生活情境與課堂聯(lián)結(jié)起來(lái)，創(chuàng)設(shè)生活化的類(lèi)比情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

例如，在蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第五課“生物的啟示”的教授過(guò)程中，筆者剛開(kāi)始提問(wèn)學(xué)生：“生物給我們帶來(lái)了哪些啟示？”回答的學(xué)生寥寥無(wú)幾，課堂一度陷入僵局。而后，筆者對(duì)這一環(huán)節(jié)的教學(xué)進(jìn)行了優(yōu)化，將生活中常見(jiàn)的尼龍搭扣、吸盤(pán)、鐵絲防盜網(wǎng)等物品搬進(jìn)課堂，讓學(xué)生將它們與蒼耳、八爪魚(yú)、植物的莖的圖片進(jìn)行類(lèi)比。學(xué)生快速找到了它們之間的聯(lián)系，并迅速總結(jié)出這些生活中的物品的設(shè)計(jì)靈感源于動(dòng)植物的外形結(jié)構(gòu)特征。筆者繼續(xù)追問(wèn)：“在生活中，你還知道哪些事物給我們的發(fā)明創(chuàng)造帶來(lái)了9Rlp7Eiy4SVrt8doEn4tnc4UpM+PQ0a9Dd7HIip27Xw=啟示呢？”學(xué)生紛紛舉手，踴躍回答。

教師利用生活化的場(chǎng)景讓學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比，能夠提高學(xué)生的參與度，使學(xué)生從課堂中獲益，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的信心。

（二）降低理解難度

在科學(xué)教學(xué)中，有些概念、規(guī)律對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難以理解和接受。教師在教學(xué)中將新知識(shí)與舊知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，并進(jìn)行類(lèi)比分析，能幫助學(xué)生更好地理解新知識(shí)，突破教學(xué)難點(diǎn)，降低理解的難度。

例如，在教學(xué)蘇教版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第四單元“沖出地球”一課時(shí)，學(xué)生難以構(gòu)建外太空的物體的運(yùn)行軌道模型，也難以理解其中的軌道運(yùn)行原理。在課堂上，學(xué)生提出了疑問(wèn)：“在一些電影片段中，人在外太空活動(dòng)時(shí)，如果沒(méi)有連接飛行器的牽引繩，就會(huì)向外太空深處飛去，而人造衛(wèi)星在外太空運(yùn)行時(shí)沒(méi)有牽引繩，為什么不會(huì)偏離運(yùn)行軌道飛向外太空深處呢？”學(xué)生提出的疑問(wèn)中其實(shí)包含了類(lèi)比思維，他將外太空的人和外太空運(yùn)行的人造衛(wèi)星進(jìn)行了類(lèi)比，由此產(chǎn)生了這個(gè)疑問(wèn)，但是他忽略了人和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異，所以產(chǎn)生了錯(cuò)誤類(lèi)比。筆者將同樣圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的月球和人造衛(wèi)星進(jìn)行類(lèi)比。月球沒(méi)有偏離運(yùn)行軌道飛向外太空是由于地球引力的作用。同理，人造衛(wèi)星雖沒(méi)有牽引繩，但依然可以維持在相應(yīng)軌道運(yùn)行，不會(huì)飛向外太空，是由于地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星有引力。

由此看來(lái)，教師在教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，能夠降低知識(shí)理解的難度，提高課堂效率。

（三）構(gòu)建知識(shí)體系

科學(xué)知識(shí)之間有著必然的聯(lián)系。在科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法可以溝通新舊知識(shí)，了解知識(shí)之間的聯(lián)系，梳理知識(shí)脈絡(luò)，構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

例如，在教授蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“簡(jiǎn)單機(jī)械”這一單元時(shí)，學(xué)生對(duì)機(jī)械的認(rèn)知主要集中在生活中的大型機(jī)器上，如挖掘機(jī)、起重機(jī)等，而對(duì)于生活中的方向盤(pán)、水龍頭等，并沒(méi)有意識(shí)到它們也是機(jī)械。對(duì)于這些簡(jiǎn)單機(jī)械為什么能夠起到省力的作用以及它們背后的科學(xué)原理，學(xué)生也沒(méi)有基本的了解。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)的理解是零散的，沒(méi)有找到它們之間的關(guān)聯(lián)，造成了他們對(duì)這部分知識(shí)的理解不夠透徹。教師可以在講授完杠桿省力的原理后，將輪軸、滑輪的結(jié)構(gòu)和杠桿進(jìn)行類(lèi)比。學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)輪軸、滑輪其實(shí)是一種變形的杠桿，它們省力的原理是相通的，從而快速理解杠桿、輪軸、滑輪這三種機(jī)械省力的原理。

這樣的類(lèi)比不僅在縱向上加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，還在橫向上拓展了學(xué)生知識(shí)的廣度，幫助學(xué)生整合零散的知識(shí)，構(gòu)建完整的知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的整體性思維。

（四）培養(yǎng)創(chuàng)造思維

類(lèi)比推理作為科學(xué)領(lǐng)域中創(chuàng)新性的思維工具，是連接不同學(xué)科知識(shí)的橋梁，能夠激發(fā)創(chuàng)造性的思考路徑。科學(xué)史上諸多里程碑式的突破，往往源于杰出科學(xué)家對(duì)類(lèi)比思維的巧妙應(yīng)用，他們先構(gòu)想出基于類(lèi)比的科學(xué)假設(shè)，隨后通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出堅(jiān)實(shí)的科學(xué)理論。在教育實(shí)踐中，將類(lèi)比策略融入科學(xué)教育，特別是在創(chuàng)新與探索環(huán)節(jié)，能夠引導(dǎo)學(xué)生洞察事物間隱含的關(guān)聯(lián)，激發(fā)其探索未知的熱情，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與思考能力。

三、科學(xué)教學(xué)中類(lèi)比法的運(yùn)用

科學(xué)中的許多研究是建立在科學(xué)類(lèi)比基礎(chǔ)之上的，類(lèi)比法是科學(xué)研究中的重要方法。在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師可以在科學(xué)概念教學(xué)、科學(xué)規(guī)律教學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，幫助學(xué)生理解抽象的科學(xué)概念，梳理規(guī)律之間的關(guān)系，理解實(shí)驗(yàn)的原理。

（一）類(lèi)比法在概念教學(xué)中的運(yùn)用

在科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師需要向?qū)W生傳授科學(xué)概念。受到年齡的限制，學(xué)生對(duì)于初次接觸的科學(xué)概念并不能深入地理解，這是教師在教學(xué)過(guò)程中很大的障礙。教師在教學(xué)過(guò)程中可以將新概念與舊概念進(jìn)行類(lèi)比，在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)上傳授新概念，降低新概念理解的難度，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

以蘇教版科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“地球的內(nèi)部”一課的教學(xué)為例。地球是個(gè)不能打開(kāi)的“暗箱”，學(xué)生對(duì)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)很陌生。教師可以將地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與學(xué)生所熟悉的雞蛋進(jìn)行類(lèi)比。地核就像蛋黃，位于地球最內(nèi)層；地幔就像蛋白，位于地球中層；地殼就像蛋殼，位于地球最外層。其中，地殼最薄，地殼的厚度更像蛋白外面的那層雞蛋膜。

教師在科學(xué)概念教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，可以把舊概念轉(zhuǎn)化為新概念，幫助學(xué)生更好地理解新概念，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的融會(huì)貫通。

（二）類(lèi)比法在規(guī)律教學(xué)中的運(yùn)用

科學(xué)規(guī)律是指在一類(lèi)現(xiàn)象及科學(xué)過(guò)程中本質(zhì)的、內(nèi)在的聯(lián)系在人們頭腦中的反映?？茖W(xué)規(guī)律反映了科學(xué)現(xiàn)象，是在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律。教師可以在規(guī)律教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，讓學(xué)生更好地理解科學(xué)規(guī)律。

例如，在蘇教版科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)“空氣占據(jù)空間嗎”一課中，學(xué)生對(duì)“空氣”這個(gè)詞很陌生，缺乏理解。由于水和空氣有很多相似之處，都是無(wú)色無(wú)味、會(huì)流動(dòng)的物質(zhì)。因此，教師可以將學(xué)生熟知的水和空氣進(jìn)行類(lèi)比，讓學(xué)生展開(kāi)對(duì)空氣的探究。在課堂的導(dǎo)入部分，教師可以讓學(xué)生思考裝滿水的水杯倒不進(jìn)水的原因，引導(dǎo)學(xué)生從水占據(jù)空間的事實(shí)類(lèi)比猜想空氣是否也會(huì)占據(jù)空間。在探究空氣是否能夠被壓縮時(shí)，教師可以進(jìn)行水和空氣的對(duì)比小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生使用注射器吸水，然后推拉活塞，并詢問(wèn)學(xué)生壓縮空氣與水有什么不同的感受，讓學(xué)生關(guān)注活塞的位置和手的感覺(jué)，認(rèn)識(shí)到空氣容易被壓縮，而水難以被壓縮。

學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中常常會(huì)出現(xiàn)規(guī)律混淆不清，無(wú)法正確地處理科學(xué)規(guī)律之間的相似性等問(wèn)題。教師在科學(xué)規(guī)律教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，可以幫助學(xué)生更好地梳理相似規(guī)律之間的聯(lián)系。

（三）類(lèi)比法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論最直接的方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更加直觀、深刻地理解科學(xué)原理。很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理有共通之處。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理。

以蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“聲音的傳播”一課的教學(xué)為例。由于聲音的傳播不是具象的，無(wú)法用肉眼直觀地觀察到它的傳播方式，因此對(duì)于三年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)存在一定的理解困難。在聲音傳播的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者從惠更斯關(guān)于光和聲的類(lèi)比中得到靈感，利用光的傳播現(xiàn)象類(lèi)比聲音的傳播現(xiàn)象，利用聲波成像儀將不可見(jiàn)的聲音轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)的，使學(xué)生更加直觀地觀察聲音傳播的過(guò)程，從而深入地理解聲音傳播的原理。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師運(yùn)用相似的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行類(lèi)比，將無(wú)法直接用肉眼觀察到的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為可直接觀察的現(xiàn)象，可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)的原理，豐富教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛。

（四）類(lèi)比法在科學(xué)方法教學(xué)中的運(yùn)用

類(lèi)比法在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用還可以擴(kuò)展到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和批判性思維能力上，即科學(xué)方法的教學(xué)中。教師在科學(xué)方法教學(xué)中運(yùn)用類(lèi)比法，能夠教會(huì)學(xué)生如何像科學(xué)家一樣思考和解決問(wèn)題，而不僅僅是掌握事實(shí)和概念。

以蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“種子發(fā)芽了”一課的教學(xué)為例。在講解觀察技能時(shí)，筆者以偵探解謎為喻，強(qiáng)調(diào)科學(xué)家與偵探皆需通過(guò)搜集實(shí)證、解析線索、構(gòu)建假說(shuō)，以闡明自然現(xiàn)象。為了探究種子萌發(fā)的環(huán)境要素，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)“案件”場(chǎng)景，要求學(xué)生作為“偵探”，對(duì)置于不同環(huán)境下的同類(lèi)種子進(jìn)行細(xì)致觀察及數(shù)據(jù)記錄，從而揭示影響種子發(fā)芽的關(guān)鍵因素。以蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“觀測(cè)天氣”一單元的教學(xué)為例。在教授假設(shè)方法的過(guò)程中，筆者將科學(xué)家提出假設(shè)的過(guò)程類(lèi)比為氣象員預(yù)測(cè)天氣的過(guò)程，讓學(xué)生預(yù)測(cè)第二天的天氣，并記錄下來(lái)，然后與實(shí)際天氣情況進(jìn)行對(duì)比，理解預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性問(wèn)題。以蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“晝夜對(duì)動(dòng)物的影響”一課的教學(xué)為例。在交流與分享技巧的教學(xué)中，筆者借鑒日常生活中的經(jīng)驗(yàn)分享，將其與科學(xué)家發(fā)表研究成果相聯(lián)系。無(wú)論是通過(guò)報(bào)告、文獻(xiàn)，還是學(xué)術(shù)論壇，目的均在于促進(jìn)知識(shí)的廣泛傳播。筆者要求學(xué)生深入了解夜行性動(dòng)物是如何適應(yīng)夜間生活的，并為這些動(dòng)物設(shè)計(jì)信息卡，準(zhǔn)備一份簡(jiǎn)介報(bào)告，在班級(jí)中展示他們所學(xué)到的知識(shí)，模擬科研人員在學(xué)術(shù)研討會(huì)上的演示，以此提升其表達(dá)與分享能力。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師利用類(lèi)比法來(lái)教授科學(xué)方法，可以創(chuàng)造更加生動(dòng)、有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)方法的基本要素，更好地理解科學(xué)探究的本質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］焦錚.物理類(lèi)比對(duì)物理學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用［J］.科技信息，2011（14）：411.

［2］劉涵，李平輝，倪為民，等.類(lèi)比教學(xué)法在電磁場(chǎng)理論課程中的應(yīng)用［J］.教育教學(xué)論壇，2015（44）：162-163.

［3］王學(xué)文，趙永華.探究物理概念的基本特征［J］.物理通報(bào)，2007（11）：47-49，64.

［4］麥莉，孟廣偉.類(lèi)比思維方法在高等物理教學(xué)中的運(yùn)用［J］.吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26（8）：137-138.