研究发现
虽然在20世纪80年代之前已经进行了一些关于使用类比的研究，但对这一领域的新兴趣已经产生了一些深入的研究，表明使用类比有助于概念发展。当学生对一个特定的概念有不同的概念时，这一点尤其正确。这一领域的研究往往是定性的，发生的概念变化可能不会导致在事实和概念的多项选择科学测试中获得更高的分数。
在教室里
教科书和老师有时会用类比来帮助学生熟悉抽象的、超出他们以往经验的概念。为了有效，类比必须为学生所熟悉，并且它们的特征/功能必须与目标对象的特征/功能一致。由于成年人的观点与青少年的观点并不相同，因此，即使学生熟悉可以用作类比的物理现象或事件，他们并不总是熟悉那些提供与目标相似的特征，这并不奇怪。一旦找到了合适的类比，学生就必须花相当多的时间来讨论类比与目标之间的相似之处。要注意确保学生记住的是内容，而不仅仅是类比。
同样重要的是，学生要了解类比和目标的不同，以避免混淆或误解。有时必须使用多个类比来教授相同的概念。对化学和生物教学的研究表明，与专注于一个可接受的类比的学生相比，一些接触并熟练使用多种类比的学生对特定的科学概念有了更科学的理解。在桥接序列中使用多个类比已经成功地帮助学生理解最初反直觉的想法。
文本中出现的类比可能是基于表面相似性的简单类比，也可能是基于功能相似性的更复杂的类比（特别是在化学和物理中）。功能类比的使用似乎在中学阶段更合适，因为学生已经发展了适当的推理策略。
使用类比时进行的讨论不仅有助于学生构建自己的知识，而且有助于教师根据学生的先验知识和现有的替代概念进行教学。类比也可以激发学生的学习兴趣。最后，让学生创造自己的类比似乎也是一种有效的教学策略，然而，教师应该仔细分析学生的类比，以确定他们正在构建的世界的意义。
额外的资源
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运用类比提高职前教师的教学绩效《科学教学研究》，第44卷第4期，2007年4月。第565 - 585页，詹姆斯，马克·c；先前在教育和认知科学方面的研究发现，类比是一种强有力的解释工具，也是促进个人构建知识的基本机制。虽然有相当多的研究关注类比在学习科学概念中的作用，但关于使用类比的教学如何影响职前教师的教学绩效的研究相对较少。本研究的主要目的是探讨职前小学教师（PTs）的教学类比使用与教学推理能力之间的关系，这一群体因其在教学科学方面的特殊困难而被确定。本研究采用治疗组/对照组设计，在该设计中，为治疗组提供指导，指导他们生成类比，以帮助学习周期课程的解释阶段。本文观察了类比使用与教学绩效的积极指标之间的关系，并介绍了一个使用类比教学法大幅提高教学绩效的低绩效职前教师的案例研究。两个简短的基于类比的示范课程也对牛顿第三定律的概念理解产生了显著的影响。©2007 Wiley期刊公司科学与教育学报（英文版），2007。
通过类比促进概念的改变——在Scylla和Charybdis之间的学习与教学，第11卷，第4-5期，2001年8月- 10月。Duit, Reinders；罗斯,Wolff-Michael;Komorek,迈克尔;越来越多的研究表明，类比可能是引导学生从教学前的概念转向科学概念的有力工具。但同样明显的是，类比可能会严重误导学生的学习过程。换句话说，概念上的变化可能受到同样的类比的支持和阻碍。本研究旨在探讨类比的产生和发展过程，揭示类比推理的微观结构。在10年级物理单元中，对混沌系统的有限可预测性进行了类比推理研究。类比在教学模块中发挥了关键作用，明确了某些混沌系统的功能和结构。类比也被用来引入“混沌系统”的概念，包括混沌系统研究的原型例子。本研究的理论取向融合了概念转变方法和社会建构主义对学习者群体的研究的主要特征。因此，学生被提供了大量的时间来产生自己的类比或使用老师提供的类比来理解混沌系统。在我们的研究中，有许多案例说明了类比在促进概念变化方面的优点和缺陷。因此，使用类比作为教学和学习的辅助手段可能总是Scylla和Charybdis之间的微妙过程。
类比与5E模式科学教师，第74卷，第1期，2007年1月。奥吉尔，玫琳凯；科学课充满了抽象或具有挑战性的概念，如果用类比来说明要点，就更容易理解。有效的类比可以激励学生，理清学生的思路，帮助学生克服误解，并为学生提供将抽象概念形象化的方法。如果使用得当，类比还可以促进学生的有意义学习和概念成长。类比在5E教学模型的每个阶段都是有用的教学工具。5E教学模式旨在通过“吸引”学生，并允许学生“探索”所介绍的概念，发现他们正在学习的概念的“解释”，并通过将所学知识应用于新情况来“阐述”他们所学的知识，从而将研究性学习环境的各个方面结合起来。在整个过程中，该模式为“评价”学生的理解提供了多种机会。本文简要描述了5E模型中的各个阶段，并提供了在每个阶段使用类比的建议。（包含4个数字。）
科学类比及其在科学教学中的应用，《科学与教育》，第十四卷，第3-5期，2005年7月。用18世纪物理学的例子来说明，科学中的类比知道它的成功和失败。有时，一些科学家不愿使用某种类比，理由是它尚未得到证实。18世纪和19世纪初的几个错误发现似乎支持了他们的谨慎。现在很清楚，这种立场反映了由于不能区分特殊类比和一般类比而造成的方法论混乱。将类比视为一种层次结构，为类比的检验提供了新的视角。在警告科学教师使用类比的危险的同时，这里提供的历史案例及其分析可能会鼓励他们更广泛地使用类比，同时避免误解。有一种观点认为，当涉及到类比在科学中的作用和在科学教学中的理解作用时，科学史可能比科学哲学和认知心理学更能提供指导。
《基于网络的类比表示、检索和可视化系统》，第七卷，第4期，2004年12月。Harry J. Foxwell；类比在人类的认知、推理、学习、交流和解决问题中是必不可少的。它们可以对我们如何看待和理解我们的世界产生深远而广泛的影响。在本文中，我们讨论了MARVIN（因特网类比表示和可视化标记）的设计、实现和评估，MARVIN是一个基于web的系统，用于表示、检索和可视化人类构思的类比，为类比从业者提供了一种媒介和通用语言来分享他们的类比。我们为基于web的环境中使用的类比表达式开发了一个紧凑的XML内容模型，并展示了该模型能够表示广泛的人类构想的类比。我们将使用XSLT演示几种示例方法，用于可视化使用我们模型的类比表达式。我们演示了存储和检索这些表达式以及对检索到的表达式进行排序的方法。我们设计并实现了MARVIN来演示这些方法。对MARVIN系统的形成性评估发现，它的可视化和检索能力对类比作者和最终用户很有价值。性能测试表明，MARVIN的类比检索方法可扩展到大型类比档案。
教教师使用类比http://www.physics.nau.edu/~james/TeachingTeachersAnalogies.htm这个网站的目的是促进将类比作为科学教学的核心要素。类比是一种强大的技巧，被所有有成就的老师强制使用-但它也更多！正如道格拉斯·霍夫施塔特所说，“类比是人类认知的核心”。通过学习类比，教师掌握了一种非常有效的解释新概念的教学技巧，但他们也为建立教与学的哲学提供了坚实的理论基础。我对教学中的类比的兴趣源于我在堪萨斯州立大学在Larry Scharmann的指导下完成的论文。我也非常感谢约翰·斯塔弗和埃米特·赖特的支持和许多有见地的讨论。马克·詹姆斯博士（mark.james@nau.edu）
在科学教学中使用隐喻、模型和类比：文献综述http://astlc.ua.edu/ScienceInElem&MiddleSchool/565MetaphorsModels&Analogies.htm对许多课堂科学教学的观察表明，模型和类比的使用可能有利有弊，在创造可接受的学生理解的同时产生误解，并导致更多的学习混乱。研究发现，不恰当地使用类比会给学生的理解带来问题。研究表明，使用模型、隐喻和类比的教学策略可以提高学生的理解能力，减少误解。其中之一是格林（1991）的类比教学模型（TWA），这是一个从对科学教科书的分析中发展出来的模型。
