基于相似性科學(xué)的高中物理教學(xué)研究

周拯??

摘要：高中物理是一門較為深?yuàn)W的探究性學(xué)科，其物理公式非常復(fù)雜。相似性科學(xué)是普遍存在的一種現(xiàn)象，很多相似的情景經(jīng)常會(huì)在人的大腦中反復(fù)出現(xiàn)，因此，人們便會(huì)遵循大腦的反射條件去探究相似的規(guī)律，從而對(duì)世界有更全面的認(rèn)知，這也是人類不斷創(chuàng)造新事物的有力依據(jù)。本文通過(guò)研究相似性科學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并為提高其有效性提供些許建議。

關(guān)鍵詞：高中；物理；相似性科學(xué)

一、 引言

高中物理相似教學(xué)法主要是根據(jù)客觀事物相似性原理而產(chǎn)生。在教學(xué)過(guò)程中，教師、學(xué)生、教學(xué)資源是最基本的教學(xué)要素，也是完成教學(xué)任務(wù)的總和，而教師的教學(xué)方法則是非常重要的。對(duì)于相似性科學(xué)的物理教學(xué)而言，其教師的教法包括相似性比喻、原型相似法、相似推理法、自相似法、相似比較法等；學(xué)生的學(xué)法則包括相似聚焦、相似注意、相似提取、相似同化以及相似激活等，其中，注重相似同化的培養(yǎng)，有利于學(xué)生相似性思維的發(fā)展。

二、 相似性科學(xué)的概述

根據(jù)相關(guān)資料所顯示的相似性科學(xué)是一門具有較高綜合性的學(xué)科，主要針對(duì)自然、人類思維以及社會(huì)的相似性進(jìn)行總結(jié)。現(xiàn)階段的相似性科學(xué)研究?jī)?nèi)容分為相似性系統(tǒng)、 相似性原理、相似性概念以及相似性方法等。隨著相似性科學(xué)的產(chǎn)生，在不同領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用。而應(yīng)用最普遍的則是重型汽車公司的工作人員，他們通過(guò)相似性科學(xué)去對(duì)燃?xì)庵乜ǖ膫鲃?dòng)就行調(diào)整，并對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)做出了相似性分析，然后進(jìn)行相似性度量，進(jìn)而組建相似性模型等。可見(jiàn)，相似性科學(xué)能夠高效解決設(shè)計(jì)中存在的弊端，進(jìn)而構(gòu)建出最佳相似方案。

三、 相似性科學(xué)在高中物理教學(xué)中的重要性

實(shí)踐表明，物理學(xué)與相似性科學(xué)之間有著一定的內(nèi)在聯(lián)系，因此，相似性教學(xué)方法對(duì)物理教學(xué)非常重要。首先，從社會(huì)發(fā)展的角度而言，教育是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵，而教育的培養(yǎng)目標(biāo)必須要滿足社會(huì)的發(fā)展需求，尤其在社會(huì)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，對(duì)人才的標(biāo)準(zhǔn)也就越來(lái)越高，隨著現(xiàn)代化教學(xué)理念的更新，教學(xué)模式也要不斷地改革和創(chuàng)新；其次，從個(gè)人發(fā)展的角度來(lái)看，要想在社會(huì)上發(fā)揮自身的最大價(jià)值，需要知識(shí)與能力的有機(jī)結(jié)合，而通過(guò)高中物理教學(xué)，則對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)都有很大幫助，它能夠有效地幫助學(xué)生腦力與體力、創(chuàng)新與實(shí)踐等同時(shí)進(jìn)行；最后，就教育發(fā)展需求來(lái)講，教師在不斷實(shí)踐中積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并在教學(xué)中將自己的全部知識(shí)傳授給學(xué)生，但應(yīng)注意的是，傳統(tǒng)的教學(xué)理念已經(jīng)無(wú)法滿足新課改的教育標(biāo)準(zhǔn)，必須要結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)模式才能幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和發(fā)展。以上教育普遍存在一定的相似性，都是為了完善自己而參與到教育中，物理學(xué)亦是如此，物理本身就是一門自然性的學(xué)科，通過(guò)物理現(xiàn)象能夠發(fā)現(xiàn)更多的相似性科學(xué)，與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)，更是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要內(nèi)容。這些相似論的研究成果，大大促進(jìn)了教育領(lǐng)域的發(fā)展，如洛陽(yáng)師范學(xué)院楊淑芝與楊作龍共同研究出的“微格相似誘導(dǎo)教學(xué)法”、山西省社會(huì)科學(xué)家劉景釗的“相似塊與人的認(rèn)知過(guò)程”等，雖然其研究深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，但只要不斷深入研究，就一定會(huì)受到物理教學(xué)領(lǐng)域的重視。

四、 基于相似性科學(xué)的高中物理教學(xué)策略

（一） 加強(qiáng)相似比較法的應(yīng)用

相似比較法的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)遷移的消除，而負(fù)遷移作用主要指的是學(xué)生在原有相似元群的基礎(chǔ)上，不能夠較好地對(duì)新知識(shí)進(jìn)行消化理解。通過(guò)相似比較法在高中物理課堂的應(yīng)用，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中找到事物的相似性和其本質(zhì)上存在的區(qū)別，促使學(xué)生更加清晰明了地看清相似元群，同時(shí)將新舊知識(shí)進(jìn)行相似比較，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理知識(shí)的正遷移。例如，教師在講授電磁感應(yīng)電路的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，教師可通過(guò)對(duì)比產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體和穩(wěn)衡電路中電源各自的電動(dòng)勢(shì)、電流方向和內(nèi)阻，在這樣的比較中，讓學(xué)生找出其中的共性，學(xué)生通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)它們都符合歐姆定律和閉合電路的歐姆定律，同時(shí)它們之間又存在著本質(zhì)上的區(qū)別，那就是它們各自產(chǎn)生感應(yīng)電流和電動(dòng)勢(shì)的原因不同。通過(guò)這樣的比較方法，促使學(xué)生對(duì)相似性比較法的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的相似性及本質(zhì)上的區(qū)別。

（二） 計(jì)算機(jī)仿真法

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)仿真法在高中物理課堂上較為常見(jiàn)，同時(shí)表現(xiàn)出了較為理想的教學(xué)效果。計(jì)算機(jī)仿真法是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的還原，增強(qiáng)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中尋找相似元群。如教師在對(duì)“運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行講解時(shí)，為了給學(xué)生帶來(lái)更佳的勻速運(yùn)動(dòng)及加速運(yùn)動(dòng)的直觀體驗(yàn)，一般都會(huì)進(jìn)行紙條打點(diǎn)或?qū)π〖垪l的分析實(shí)驗(yàn)，但是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)方針實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，可以使學(xué)生看到計(jì)算機(jī)擬合曲線的清晰趨勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)及加速運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)的掌握，了解它們之間的相似性及本質(zhì)上的區(qū)別。

（三） 相似類推法

在高中物理教學(xué)中，通過(guò)對(duì)相似類推法的應(yīng)用，可以促使學(xué)生對(duì)事物的相似性進(jìn)行比較的類推，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的概括，利于學(xué)生們“舉一反三”。如教學(xué)中的一些公式及定理，通過(guò)對(duì)相似類推法來(lái)進(jìn)行對(duì)學(xué)生的教學(xué)引導(dǎo)效果十分明顯。

（四） 相似教學(xué)法

總的來(lái)說(shuō)，相似教學(xué)法是對(duì)上述內(nèi)容教學(xué)方法的總結(jié)，通過(guò)相似比較、相似類推、計(jì)算機(jī)仿真等方法來(lái)進(jìn)行相似性教學(xué)法教學(xué)。通過(guò)對(duì)相似性教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用，詣在實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生相似性思維及創(chuàng)造型思維的培養(yǎng)。教師需將教學(xué)過(guò)程中的相似性學(xué)習(xí)方式教與學(xué)生，以提起學(xué)生在學(xué)習(xí)中對(duì)相似知識(shí)的相似注意、相似聚焦、相似激活及相似重整，正確掌握相似性學(xué)習(xí)的技巧。

五、 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高中物理教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于相似性教學(xué)法的應(yīng)用，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生相似性思維，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用相似性原理深化自身的相似性創(chuàng)造意識(shí)。通過(guò)加強(qiáng)相似推理法的應(yīng)用，學(xué)生能夠進(jìn)一步對(duì)所學(xué)知識(shí)的相似性進(jìn)行對(duì)比和類推，如一些公式和定律，這種相似性科學(xué)更有助于學(xué)生學(xué)好物理，并加深對(duì)物理知識(shí)的理解，進(jìn)而貫徹到實(shí)際生活中。

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作者簡(jiǎn)介：周拯，教師，安徽省合肥市，肥東縣第二中學(xué)。endprint