高中物理教學(xué)中培養(yǎng)類比思維的策略研究

摘要：物理學(xué)中所涉及的定理、概念以及實(shí)驗(yàn)等研究具有相對(duì)復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)于高中階段的學(xué)生來說完全掌握所學(xué)的物理學(xué)知識(shí)十分困難。本文針對(duì)當(dāng)前我國(guó)高中物理教學(xué)中，需要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成的類比思維的心理學(xué)基礎(chǔ)以及基本思維過程進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)分析了高中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生類比思維的策略，旨在為關(guān)注這一領(lǐng)域的人士提供一些參考意見，提高我國(guó)高中階段物理課堂教學(xué)有效性。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué)；類比思維；物理學(xué)史

一、 引言

隨著社會(huì)各界對(duì)于我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展關(guān)注程度提高，且素質(zhì)教育不斷發(fā)展，高中階段物理學(xué)教師對(duì)于如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，提升教學(xué)有效性等方面進(jìn)行了全面深入的探索，并且經(jīng)過總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，物理學(xué)中靈活且強(qiáng)大的思維能力對(duì)于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成績(jī)等方面具有十分重要的意義。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能力是當(dāng)前高中階段物理教師的工作重點(diǎn)之一。

二、 類比思維的心理學(xué)基礎(chǔ)與基本思維過程分析

（一） 類比思維心理學(xué)基礎(chǔ)

類比思維是獲取創(chuàng)造力的一個(gè)關(guān)鍵途徑，根據(jù)上個(gè)世紀(jì)六十年代中期美國(guó)學(xué)者對(duì)于類比思維的研究，在完全不同的領(lǐng)域之中解釋出了創(chuàng)造力。例如，利用太陽(yáng)系對(duì)原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比的原子核物理學(xué)家Rutherford，將行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的過程類比到電子圍繞原子核進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此根據(jù)心理學(xué)領(lǐng)域的概念進(jìn)行分析可以得到，當(dāng)人們?cè)陉P(guān)于某一類問題缺乏與之相關(guān)的直接知識(shí)之時(shí)，便會(huì)將熟悉領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)類比到未知領(lǐng)域進(jìn)行問題的解決。從本質(zhì)上來說，類比思維實(shí)質(zhì)上是通過在兩種事物之間的結(jié)構(gòu)和關(guān)系中對(duì)于相似性特征進(jìn)行尋找，而非在兩種事物的表面特征之中尋找相似性。例如庫(kù)侖力與萬有引力雖然在表面上不存在特征的相似性，但是二者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表達(dá)式具有相似性，因此可以利用類比思維進(jìn)行物理分析。

（二） 類比思維基本思維過程分析

類比思維主要是指在事物的本質(zhì)中，將已知的事物同具有某些相似之處的未知事物進(jìn)行分析和比較，并且根據(jù)此過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象或理論，以尋求對(duì)于新事物進(jìn)行研究的具有創(chuàng)造性的思維模式。由于類比思維能將某一領(lǐng)域的知識(shí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)未知領(lǐng)域當(dāng)中，因此在眾多創(chuàng)造性思維活動(dòng)當(dāng)中，類比思維具有較高的地位，并且對(duì)于新事物和新知識(shí)的學(xué)習(xí)具有十分重要的作用。在高中物理教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的類比思維有利于提高學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的敏感程度以及學(xué)習(xí)興趣，從而提升對(duì)于物理知識(shí)體系的掌握能力。

三、 高中物理教學(xué)培養(yǎng)類比思維的策略

（一） 利用科學(xué)探究模式滲透類比思維

高中階段的物理教學(xué)應(yīng)用類比思維能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，并且由于評(píng)價(jià)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一即是對(duì)類比思維的掌握程度，所以高中階段物理教學(xué)需要利用科學(xué)探究模式，逐漸向?qū)W生滲透類比思維，幫助學(xué)生養(yǎng)成類比思維能力。教師在教學(xué)環(huán)節(jié)需要同時(shí)兼顧基本物理知識(shí)和類比思維能力的培養(yǎng)，促進(jìn)二者的協(xié)調(diào)配合與協(xié)同發(fā)展。例如，我國(guó)某地區(qū)高等中學(xué)的物理教師在對(duì)“電場(chǎng)”的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)中，該地區(qū)物理教師首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于之前所學(xué)的重力場(chǎng)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單回顧，從而自然地引出當(dāng)堂課所要學(xué)習(xí)的電場(chǎng)知識(shí)，并且向?qū)W生提問“重力場(chǎng)和電場(chǎng)是否存在相似之處？”以激發(fā)學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的學(xué)習(xí)欲望，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)電場(chǎng)新知識(shí)的過程中，會(huì)密切關(guān)注電場(chǎng)和重力場(chǎng)之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，學(xué)會(huì)舉一反三。教師根據(jù)物理現(xiàn)象的特點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的類比思維，發(fā)揮思維遷移作用，利用已經(jīng)掌握的知識(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的新問題。

（二） 利用典型案例強(qiáng)化類比思維

高中階段物理課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師不能單純地進(jìn)行理論知識(shí)的講解，忽略實(shí)驗(yàn)講解以及習(xí)題教學(xué)。因此，高中階段物理教師需要精心篩選典型例題，通過大量訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握思考的能力，提高運(yùn)用類比思維進(jìn)行解題的意識(shí)。例如，我國(guó)某地區(qū)高級(jí)中學(xué)物理教師講解重力和自由落體的加速度課程中，結(jié)合教材內(nèi)容親自為學(xué)生設(shè)計(jì)了一系列符合學(xué)生接受水平，同時(shí)也能提升學(xué)生獨(dú)立思考和類比思維能力的練習(xí)題。在課后交由學(xué)生自由討論，研究解題方法，并且在解題后教師作為引導(dǎo)者，讓學(xué)生成為課堂教學(xué)主體，組織學(xué)生自由討論解題思路，并且在此環(huán)節(jié)中讓學(xué)生了解到不同的思維方式和學(xué)習(xí)成果。不僅如此，學(xué)生通過對(duì)典型例題的討論，可以將自己在學(xué)習(xí)過程中類比思維存在的誤區(qū)和局限性進(jìn)行修正，以達(dá)到提高類比思維能力，更加全面地掌握物理知識(shí)體系。

（三） 利用物理學(xué)史提升類比思維

當(dāng)前我國(guó)教育體制素質(zhì)教育的改革旨在讓學(xué)生的態(tài)度、情感和價(jià)值觀等領(lǐng)域的提升與知識(shí)技能位于同等位置。因此，我國(guó)高中物理教材的每個(gè)章節(jié)都用小字對(duì)本章中所涉及的物理知識(shí)和與之相關(guān)的物理學(xué)史等方面的內(nèi)容進(jìn)行介紹。同時(shí)，在課堂中教師注意引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且更容易了解物理學(xué)的思維方式和學(xué)習(xí)方法。例如，我國(guó)某地區(qū)高級(jí)中學(xué)物理教師在講解萬有引力定律時(shí)，便對(duì)奠定萬有引力定律基礎(chǔ)的卡普勒三定律以及發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)存在規(guī)律的丹麥天文學(xué)家進(jìn)行了介紹。通過將物理學(xué)發(fā)展史中的類比思維應(yīng)用對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用以生動(dòng)的歷史故事展現(xiàn)在學(xué)生面前，能讓學(xué)生更加深刻地了解和認(rèn)識(shí)到自然界發(fā)展中所蘊(yùn)含的物理學(xué)規(guī)律，以及科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律并且為人類世界造福，從而提高學(xué)生的物理思維能力，提升高中物理教學(xué)的有效性。

四、 總結(jié)

作為高中物理中的一項(xiàng)最基本的思維方式，類比思維需要教師和學(xué)生的共同協(xié)作，并且將其作為重要的教學(xué)目標(biāo)之一。因此，教師在日常教學(xué)環(huán)節(jié)中需要結(jié)合教材并且研究其中存在的具有某些相似關(guān)系以及能實(shí)現(xiàn)類比關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)，利用類比教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成類比思維能力。通過類比思維能力的培養(yǎng)，教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)內(nèi)化，全面掌握高中物理知識(shí)體系。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

姜飛，江蘇省宿遷市，江蘇省沭陽(yáng)高級(jí)中學(xué)。endprint