已知事物与未解决的问题的相似之处可以帮助我们解决难题。著名生理学家哈维的经历可以给我们这方面的启迪：17世纪以前的欧洲医学界盛行着一种理论，认为人的血液产生于肝脏，存在于静脉中，进入右心室后渗入左心室，经动脉，遍布全身后在体内完全消耗干净。这是公元2世纪罗马医学家盖仑提出来的。盖仑是罗马皇帝的御医，是医学界的权威，据说他写过78本著作，他的理论保持了上千年的权威。当时，一位年轻的医学院学生在求学期间生病回家休养，母亲请来了民间医生，当时欧洲医生治疗疾病的常用方法是“放血”。这位学生在接受多次放血治疗后，思考了这样一个问题：血液为什么能不停地流出来？它在体内是怎样流动的？这些问题伴随了他一生，成为他主要的研究内容。经过长期的观察与实验，他发现血管在心脏处张力加大，血液应该是在全身不断循环的。但是这些事实有着怎样的联系呢？问题的突破来自想象，他认为心脏好像一个“水泵”，在“瓣阀”的控制下把血压提高，通过“泵”的搏动将血液打入动脉，从大动脉到小动脉，流到全身，然后由较小静脉流向较大静脉，最后流回心脏。这就是17世纪英国著名生理学家哈维创建“血液循环理论”的故事。他最具创造性的思想——把心脏想象成“水泵”——在心理学问题解决研究中被称为“类比策略”。
“类比策略”是利用事物的相似性，发现解决问题的途径，是解决问题经常使用的一种策略。培根曾经说过：“独创常常在于发现两个或者两个以上研究对象或设想之间的联系或相似之点。”哈维正是看到了心脏与水泵的相似之处，才能把诸多的科学事实联系起来，并创造性地提出“血液循环理论”，实现了科学研究的重大突破。类比策略问题的研究，一直是问题解决领域重要的研究课题，并且取得了很多突破。吉克与霍利约克（Gick & Holyoake）1980年进行的研究是一个典型的代表。
一、实验目的
探讨类比策略在问题解决中的重要作用。
二、实验过程
研究中使用的问题叫辐射问题，它首先被邓克尔（1945）使用，可以表述如下：
假如你是医生，面临着一个胃内有恶性肿瘤的病人。肿瘤不切除，病人就会死去，但是，在肿瘤上又不能动手术。有一种辐射能摧毁肿瘤。如果辐射以足够高的强度立刻到达肿瘤，肿瘤会被摧毁。但不幸的是，健康组织同时也会被摧毁。而辐射强度较低时，射线对健康肌体无害，但对肿瘤也就不起作用。那么，我们应该用什么类型的辐射去摧毁肿瘤，同时又能避免伤害健康的组织呢？
解决这个难题的思路有三条：一是避免放射线与健康组织接触。这种做法虽然保护了健康组织，但是操作上难以实现，因而不可取。二是降低健康组织的敏感性。这种做法仍不能实现治疗的目的。三是放射线经过健康组织时强度减弱，当它到达癌体组织时再提高强度。这种做法不仅保护了健康组织，同时也能杀死癌细胞。参加实验的都是大学生。结果表明，40%的被试选择了第一条思路，19%的被试选择了第二条思路，只有5%的被试选择了第三条思路。
解决治疗胃癌问题的思维过程（来自Duncker,1945）
在实验中，吉克和霍利约克研究了三种情况下被试对辐射问题的解决情况。三种情况分别为：在解决辐射问题之前，被试阅读过类似于《指挥官》包含类比推理的故事（实验条件）；没读过任何其他故事（控制条件）；阅读过不相关的故事（控制条件）。然后比较不同条件下被试的问题解决情况。
《指挥官》的故事：
在一个叫《指挥官》的故事中，一支坦克部队的指挥官要向敌军司令部发起攻击。如果使用很多坦克，他赢的机会就很大，但他的部队必须经过一个又窄又不牢固，且仅能通过少数坦克的桥；而如果使用少量坦克发起袭击则易被敌方击退。为了取得胜利，这支坦克部队的指挥官制订了一个让坦克分别通过每座小桥，进而包围敌军司令部的计划。这样，所有坦克都能同时过桥攻击和占领敌军司令部。
显然，这个故事中指挥官解决运输坦克难题与我们前面所说的治疗胃癌问题有着某种相似性，而指挥官解决这个问题的方法对解决如何让放射线在不伤害健康组织的条件下安全到达癌症机体有很强的启发性。可以预期在实验条件下，被试正确解决问题的几率会显著大于控制条件。
三、实验结论
研究者发现，那些在解决辐射问题前没有阅读故事或阅读无关故事的被试中，仅有大约10%的人使用了最有效的方法来解决问题，而解决辐射问题之前阅读过类比故事的被试中，有大约75%的人在时间限度内使用“汇聚解决法”（不同方向发射射线）解决了辐射问题。这些实验结果说明：人们对问题的解决能从类比中受益。
类比策略不论在一般的学生学习过程中，还是伟大的科学研究中都发挥着重大作用。从学生学习与教师教学的角度来看，运用类比思维可以把陌生的对象与熟悉的对象进行类比，把未知的东西和已知的东西类比，它可以启发思路、提供线索，帮助学生有效地学习知识、发展智力、培养能力。具体来说，类比策略至少有以下三个作用：
（1）有助于新旧知识联系的桥梁作用。类比法是一种推理方法，为了把要表达的问题说清楚，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。例如，在中学物理课程中研究电压的作用时，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，从而揭示电压是形成电流的原因。又比如，在研究通电螺线管的磁场的实验中，为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系，以紧握的右拳头类比螺线管，四指类比线圈并指明电流的方向，而大拇指所指的一端即为北极。通过这样形象、直观的教学，学生很容易理解、记忆所学的知识。
（2）有助于提高课堂教学与学生学习效率。在平常的学习中，学生往往会觉得所学内容看得懂，也听得懂，但做起题来却容易出错，原因就是学生所学的知识是孤立的，没有形成系统化的知识，所以学习效果并不好。要解决这种“一看就懂，一做就错”的问题，就要在平时的课堂教学中，有意识地运用类比方法，让学生的知识成为一个有机的整体。有经验的物理教师不难发现，在物理知识中有很多内容具有相似性，体现了相同的物理规律，所以解决问题的思路、处理问题的方法也是一致的。例如：物体在重力场中的运动与带电粒子在匀强电场中的运动相比较可知，它们间只是物体的加速度不同，它们间有一个共同的特点，即匀强电场一旦确定，它们各自的加速度都保持不变；垂直磁场方向的带电粒子在匀强磁场中的运动与物体做匀速圆周运动比较可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，其运动规律与圆周运动相同。作了这样的类比之后，抽象的电磁运动就和直观的一般物理运动一样清晰起来，只要前面的知识学得扎实，电磁运动的问题只要“照葫芦画瓢”就可以了。这样的学习与教学会大大加深学生对知识的理解，有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。
（3）有助于培养与提高学生的创新能力。在教学中，应尽量为学生提供多种相似情境的类比，指导他们逐步形成运用类比推理寻找相似性的思维方法，即培养学生的类比思维。这样的教学会给学生创造发散思维与想象的条件，促进学生创造性的培养。教师在教学中如果能进行跨学科类比，就会极大地拓宽学生的视野。
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