在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維能力

阮希

摘 要：教師運(yùn)用類(lèi)比思維，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中更容易接受新概念，提升學(xué)生的推理能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。利用類(lèi)比進(jìn)行教學(xué)，不僅會(huì)降低知識(shí)的陌生程度，還可以不斷溫故知新，把抽象的問(wèn)題具體化，從而達(dá)到知識(shí)體系化。

關(guān)鍵詞：高中物理；類(lèi)比思維；能力培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2018-03-05

作者簡(jiǎn)介：阮 希（1972—），男，福建省福安市高級(jí)中學(xué)教師，一級(jí)教師，本科。

開(kāi)普勒說(shuō)過(guò)：“我最珍視類(lèi)比，它是我可靠的老師。”所謂類(lèi)比思維，就是事物之間有相似，當(dāng)人們意識(shí)到這一點(diǎn)時(shí)，就會(huì)把相似的事物進(jìn)行比較、分析和綜合，得到未曾有過(guò)的新認(rèn)識(shí)的思維方法。如將經(jīng)典力學(xué)與經(jīng)典電磁學(xué)類(lèi)比建立起相對(duì)論的相對(duì)性原理，借助于質(zhì)點(diǎn)力學(xué)與電子的光學(xué)性質(zhì)的類(lèi)比提出物質(zhì)波的概念和波動(dòng)力學(xué)，等等。在科學(xué)認(rèn)識(shí)中，類(lèi)比方法有形成假說(shuō)解釋外推、開(kāi)拓思維、觸類(lèi)旁通的作用。那么，在教學(xué)實(shí)踐中我們?cè)鯓映浞掷梦锢斫滩膬?yōu)勢(shì)培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維呢？

一、在定義式中培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維

從初中學(xué)習(xí)物理開(kāi)始，由比值得到一個(gè)全新的物理量，如速度。對(duì)這些相似的物理量進(jìn)行類(lèi)比講解，不僅能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新概念的理解，而且對(duì)舊概念起到鞏固作用；不僅突破教學(xué)上的難點(diǎn)，還能總結(jié)物理量的共同特性。例如，物體的質(zhì)量跟物體的種類(lèi)和體積有關(guān)，而物體的質(zhì)量跟體積的比值有關(guān)。即單位體積物體的質(zhì)量只跟物體的種類(lèi)有關(guān)，反映物質(zhì)的一種屬性。物質(zhì)學(xué)中用“密度”這個(gè)物理量來(lái)表示，那在高中講到“場(chǎng)強(qiáng)”這個(gè)概念時(shí)，可與之類(lèi)比。電荷在電場(chǎng)中某處受到的電場(chǎng)力跟電荷所在位置和電荷量都有關(guān)，但電場(chǎng)力跟電荷量的比值，即單位電荷受到的電場(chǎng)力中跟位置有關(guān)。這反映了電場(chǎng)自身的一種性質(zhì)，所以我們用“場(chǎng)強(qiáng)”這個(gè)物理量來(lái)表示。這樣類(lèi)比講授，學(xué)生很容易理解吸收新知識(shí)。

二、在建立物理模型中培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維

構(gòu)建物理模型解決物理問(wèn)題，從物理問(wèn)題中抓住問(wèn)題的本質(zhì)，排除無(wú)關(guān)或次要的因素，將真實(shí)結(jié)論進(jìn)行顯現(xiàn)。構(gòu)建物理模型一般要經(jīng)歷實(shí)際觀察—類(lèi)比想象—構(gòu)建模型的過(guò)程。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比，從而找出物理現(xiàn)象、物理問(wèn)題存在的異同點(diǎn)，完成從“想象”到“模型”的建立。

三、在抽象知識(shí)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維

在高中階段，很多物理現(xiàn)象比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難，難以理解。比如熱學(xué)部分“分子運(yùn)動(dòng)理論”的知識(shí)，電磁學(xué)中電場(chǎng)、磁場(chǎng)的知識(shí)等，教師在講解這些內(nèi)容時(shí)，一定要與學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)、掌握的原有知識(shí)進(jìn)行類(lèi)比，變“抽象”為“形象”，這樣便于學(xué)生理解、吸收這些新知識(shí)。教師在講解分子勢(shì)能的大小隨距離的變化關(guān)系時(shí)，可與彈簧伸長(zhǎng)壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能的變化類(lèi)比。“電勢(shì)差”“電勢(shì)”跟“高度差”“高度”變化以及與做功的關(guān)系有很多共同點(diǎn)，學(xué)生在比較中能較好地掌握這些知識(shí)。現(xiàn)在的教材編寫(xiě)很突出類(lèi)比思維，教師在教學(xué)過(guò)程中更要強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)。如平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿上圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子（ ）。A.所受重力與電場(chǎng)力平衡；B.電勢(shì)能逐漸增加；C.動(dòng)能逐漸增加；D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。教師將常規(guī)的水平放置的平行板電容器傾斜一個(gè)角度，讓帶電粒子在電場(chǎng)力和重力的共同作用下做直線運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造出新的物理情境，讓學(xué)生在抽象知識(shí)中通過(guò)類(lèi)比推理等思維，完成平行板電容器中電場(chǎng)的性質(zhì)、力的合成、牛頓第二定律、電勢(shì)能等基本物理概念和規(guī)律的運(yùn)用。

四、在比較異同中培養(yǎng)學(xué)生的類(lèi)比思維

類(lèi)比思維方法的使用不僅要注意事物之間的“同”，也應(yīng)注意事物之間的“異”。比“異”往往能夠提高我們的認(rèn)識(shí)。振動(dòng)圖像是高中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，兩種圖像的形狀相似造成了學(xué)生在理解上的困難。當(dāng)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下比較得出振動(dòng)圖像是描述同一質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)不同時(shí)刻的位移，而波動(dòng)圖像是描述大量質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移時(shí)，學(xué)生對(duì)兩種圖像的認(rèn)識(shí)就深化了。學(xué)生在學(xué)習(xí)歐姆定律時(shí)，知道“導(dǎo)體中的電流跟電壓成正比，跟電阻成反比”，寫(xiě)成公式。學(xué)生由此變形，于是得出“導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比，電流成反比”的錯(cuò)誤結(jié)論。

類(lèi)比是一種既古老又極富生命力的科學(xué)思維方法。教師在物理課堂中靈活運(yùn)用類(lèi)比進(jìn)行教學(xué)，就能啟迪學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，真正實(shí)現(xiàn)“為了遷移而教，為了理解而學(xué)”。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉紀(jì)波.中學(xué)物理中類(lèi)比教學(xué)法教與學(xué)的研究[J].湖南中學(xué)物理， 2017（5）：14-16.

[2]沈志丹.類(lèi)比法在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理，2014（17）：17-18.