高中物理教学中培养类比思维的策略研究

张雷明

(江苏省徐州市新沂市高级中学 221400)

类比思维是指从事物的属性出发，将已知事物的属性与某种具有相似之处的未知事物属性进行类比分析，通过分析对未知事物进行掌握与了解的研究的创造性思维形式.在高中物理的学习研究中，采用类比思维可以促进学生联想、假设与模拟学习能力的发展与掌握，这将有效地促进学生举一反三的学习能力，从而促进高中物理教学的发展与效率提升.

一、使用科学研究范式，将类比思维渗透到教学中

物理教师在教学过程中要充分地将类比思想教学渗透到课堂教学中，通过科学实验等探究学习模式促进学生对物理学科基础知识与类比思想的双重掌握.具体到教学流程上，教师首先要引入物理相关概念—设立相应问题情景—学生进行问题假设—联想(找定类比对象)——依据二者间的相关关系及相似性进行理论假设—进行相关实验—得出结论.例如：在教学“电场原理及其应用”这一知识点时，我首先就为学生引入了电场的相关概念，并引导着学生向重力场与地磁场等方向进行思考，这种问题的出现可谓是挑战了学生对科学知识掌握的求知欲，学生可以充分地投入到这一问题的论证之中，从电磁场、重力场等知识的定理、概念、现实形式与实验流程等方向考虑这些内容的相似之处，从而寻求“真理”.教师在这一教学过程中要重视对学生的思维引导，不要让学生从其他方向进行考虑，要求学生运用类比思维对物理现象的特征进行分析，鼓励学生大胆地进行假设，提高学生类比思维的活跃度.

二、教学中对学生进行反复训练，增强学生运用类比思维的意识

教师要使学生牢固掌握高中物理知识，就需要学生进行一定量的习题训练，这些训练题应当是较为经典、以类比思维为解题基础的，学生在进行这一训练时要避免题海战术，教师不仅要为学生进行经典例题的挑选，还要结合实际的教材进度与知识，设计以类比思想为基础且解题思路明确的题目，这种题目的难度应比正常例题要更高，这些题目的价值意义不在于解题的答案，而是要学生进行充分的类比思想运用考虑，当学生不能够对这些问题得出有效答案时，教师应当组织全体学生进行有效的解题探讨，从类比思想出发对问题进行交流，这种做法的价值在于可以使每位同学都能得到全体学生的思考成果，同时还可以从别人的思路中反思自己，深刻意识到自己对类比思维运用、理解中的局限性与误区，促使学生对类比思维模式有着更为深刻的认识与掌握，从而进一步提高学生的类比思维能力.

三、教学过程中多采用类比思维进行实验，推动学生优先使用类比思维

物理学是依靠实验不断发展的科学，作为高中物理教师应当在教学中认识这一点，在教学过程中大量的运用实验教学，增强学生的实验探究能力.同时，类比思维也是在实验教学中最为常用的思维方式与逻辑探究工具，教师在教学中应当有意识的为学生选取以类比思维为基础的探究实验并指导学生进行实验.例如：在教学“重力势能、电势能与分子间的势能对比”时，学生通过类比法对这些内容进行了实验研究，并为其进行了罗列，绘制了相应的表格.从这一表格中可以看出学生在实验过程中运用了类比思维并将之运用到了实验结果的总结中，可见类比思维在学生学习过程中可以有效地推进学生知识的可视化.

物理量重力势能电势能分子间势能势能变化重力做正功势能减小,做负功势能增大.电做正功势能减小,电做负功势能增大.分子力做正功势能减小,分子力做负功势能增大.相对性零势能点不同,势能大小正负不同零势能点不同,势能大小正负不同零势能点不同,势能大小正负不同绝对性两不同位置势能差值与零势能点无关两不同位置势能差值与零势能点无关两不同位置势能差值与零势能点无关正负号代表大小代表大小代表大小

四、充分利用物理学史的价值，培养学生类比思维能力

在高中物理教材中的每一章节都以附加段落的形式增加了与本章节教学内容相关的物理学发展史的相关内容，这就是对学生进行价值观培养教学的一部分.在学生学习过程教师可以通过对这一内容的先置导学引导出课程教学内容，在这一教学过程中教师要重视类比思维的运用，通过将物理学发展历史及转折点呈现给学生的方式，可以使学生对人类社会的物理发展的历程有所体会与了解，并以此为支点，逐步形成正确积极的科学探究观念.在教学过程中教师要培养学生的怀疑探究精神，灵活多变地掌握多种学习方法来研究探索.例如在教学“电阻及其原理”这一课时，我就为学生介绍了法拉第发现电磁的历史过程，并为学生复盘了法拉第当时的实验，并要求学生自我进行实验，在实验过程中学生可能会出现实验失败的现象，我则引导学生从类比思维出发，考虑实验器材或程序的设置，置换实验模型中的电阻原件或调整实验计划，以使实验继续进行，并在这一过程中培养学生的类比思维能力.

在高中物理教学阶段，类比思维是极为重要的思维方式.在教学中教师要善于总结知识点，寻找形式或本质类同或具有类比意义的知识点，通过类比教学引导学生对高中物理的学习兴趣，培养学生的类比思维能力.在教学过程中教师不仅要对学生进行强调教学，还要对学生进行潜移默化地教学影响，使学生将类比思维内化成自己的知识体系.