浅谈类比迁移在初中物理概念教学中的运用

发表时间:2020/4/14   来源:《教育学文摘》2020年2期   作者:孙敖
[导读] 类比迁移可以使物理知识的获取难度有效降低,而该方法同样也符合初中物理新课程标准中所强调的“培养学生学习兴趣、探究能力以及创新意识”这一要求
        摘要:类比迁移可以使物理知识的获取难度有效降低,而该方法同样也符合初中物理新课程标准中所强调的“培养学生学习兴趣、探究能力以及创新意识”这一要求。基于此,本文结合初中物理课程知识,对如何在课堂中有效运用类比迁移提高教学效果做简要分析。
        关键词:初中物理;类比迁移;知识
        初中物理教学首先要培养学生对知识的探究学习兴趣,进而使其具有创新意识和探究能力,掌握科学的学习方法。类比迁移则是一种可以让学生经历知识的形成过程,从而加深理解的有效方法,符合初中阶段学生的认知特点和物理知识学习特点。
        一、类比迁移应用意义
        1、可有效建构新概念知识
        学习的过程不仅仅是接受知识的过程,更是思维活动、分析和解决一系列问题的过程。物理课程强调引导学生去到探索未知的过程中,经历一系列全新的体验,从而获得成长和发展,形成学科核心素养。可以说,学生的学习过程是一种主观的建立在已有认知经验基础上的综合性活动,教师需要引导学生从自己的已有经验中提取与新知相关的部分,进行类比转移,这种类比式的启发和思考对于提高学习效率有着积极意义。例如,思考“选取参照物对于物体运动和静止状态下的相对性有什么作用?”教师可以拿自己的身高与学生进行对比,从而使学生明白人的高矮是由年龄为参照点的,而同样地,物体运动状态则是以地球为参照,从而形成类比思维,完成迁移。
        2、有利于培养创造性思维
        类比迁移的主要特点是启发探究,根据教师所提供的一点线索来对新概念知识的特征进行初步概括,这需要类比已有的认知经验,从而把握二者之间相似的本质,得出科学结论。在类比过程中,教师要启发学生进行联想,使其学会从多角度来对目标问题进行思考和探究。例如,在学习过电流表与电压表工作原理后,教师可以将小量程电流表改为大量程,在此基础上引导学生进行类比迁移,看看能否将电流表改为欧姆表来进行实验。
        3、有利于知识结构的系统化
        在学习和建构物理概念知识时,类比迁移的运用可以使学生将已知与未知进行联系,进而在比较分析中找寻二者的相同点与不同点,从而加深对新知的认识和理解。但如果是在知识内容较多的复习阶段时,教师运用类比迁移之前就需要先引导学生对所学过的知识点和解题方法进行统一整理和归纳,在形成比较完善和有序的知识体系之后,再进行类比迁移巩固复习效果更佳。
        二、联系生活,类比迁移
        物理概念知识通过类比迁移后可以变得更加通俗易懂,这种形象化的知识更有利于激发学生的主观能动性,从而在类比迁移中完成对新知的认识和建构,并形成相应的物理学习思维。具体地,生活式的类比迁移可以按照以下几个步骤进行:
        1、创设情境,引入目标问题
        根据教学内容来为学生创设相符的情境,从而完成对新知识的介绍,这里所指的目标问题一般是对于学生来说比较陌生或难以理解的理论知识。
        2、联系生活经验,搜寻类比源问题
        类比源问题的选择要考虑到学生的生活经验,尽量选择学生熟悉的事物来为之呈现。问题一般由教师直接提出,因为如果要让学生去自主寻找,其盲目性会比较大。
        3、将源问题与目标问题进行直观类比
        教师通过图表或其他形式来为学生详细列出两个问题的相同点与不同点,从而进行类比,加深学生对于新知的理解。
        4、指出两个问题的区别之处,消除误解
        源问题毕竟与目标问题是完全不同的两个现象,尽管两者之间存在相似之处,但其本质区别也同样存在。所以考虑到思维定势,教师要先指出二者之间的区别,从而避免学生将源问题中的某些特征也归纳到目标问题之中。


        以“探究串、并联电路电流”为例,教师在一开始可以向学生展示几种生活中比较常见的串联和并联电路实例,由此调动学生的生活认知经验,进而引导其思考“在这些电路中的电流都是怎样的?是大还是小?”学生通过观察电路首先会联系生活经验,知道了这是在哪里经常会用到的电路,接着就会产生较为浓厚的探究兴趣,这时教师就可以通过水分子、电荷图、水流以及电路图来引导学生进行类比迁移,从而感受到水流在流动时是与电荷在电路中流动有异曲同工之妙的,极大程度上消除了学生对新知识的陌生感。在类比迁移的引导下,有效地根据生活经验推导出了电路特点,并加深了对其本质的理解。
        三、寻找联系,类比迁移
        物理课程知识体系十分庞杂,而且较多知识在某种程度上都存在一定的相似性特点,那么教师就可以根据物理课程知识的这一特点来引导学生进行类比迁移,从知识的内部相似入手,降低理解难度,并产生浓厚的探究学习兴趣。具体地,利用物理学科内知识组织类比迁移教学可按以下步骤实施:
        1、创设情境,明确目标问题
        目标问题可能是新的概念知识,或是一道题,教师需要引导学生对目标问题进行了解,旨在培养学生迁移能力的同时提高其自主学习能力。
        2、提出可类比相关问题
        教师通过设计相关问题来启发引导学生去寻找类比的源头,在思考和联想的过程中回忆与本课相关的旧知,从而确定类比源头。
        3、回顾复习源头问题
        回顾源头问题主要需关注到学生的整体思维活动过程,也就是对源头问题的重组和整理,该思路形成的过程必要时可以通过提纲或思维导图的形式记录下来,以便于日后复习所用。
        4、针对目标问题设计系列问题
        引导学生完成对知识的类比迁移需要问题的引导,而只有联系源问题进行类比才能够逐渐建立起新的知识结构,从而完成迁移。
        5、回顾知识建构过程
        回顾的目的是为了强调刚才的思维过程,并对新旧问题加以区别。强调类比迁移的建构过程是帮助学生掌握此类思维方法的关键一步,也是培养学生形成能力的最终环节。
        例如,在“功率”一课中,教师可以通过类比迁移的方法来展示物理学科知识之间的联系。首先,通过观察两个不同物体的运动情况,并提出问题:如何比较物体运动的快慢?学生根据情境,经过比较归纳可以得出:当通过路程相同时可以比较二者所用的时间,而当时间相同时可以比较二者的路程。此时,教师提出“如果路程和时间都不相同,应该如何比较快慢?”在学生进行思考的同时,顺势引入速度的概念,并逐渐地将学生导向对速度概念的分析认知过程中,掌握“物体在一段时间内通过的路程与通过这段路程所用实践的比”这一概念,以及物理意义是表示物体运动快慢的物理量,公式:V=S/T。接下来在讲解功率时,便可以将速度与功率进行类比,其过程简单流畅,无需重复,只需要巧设问题,引导学生自主完成对新知的探究学习。
        以“功率”为例,本课教学仍可以采用类比迁移进行。首先,教师引导学生观察两个不同物体的不同运动情况,并启发思考:“如何来比较两个正在运动中物体的快慢呢?”通过调动旧知和经验可以初步得出结论:“当路程相同时,可以比较两个不同物体的运动时间长短;相反,在时间条件相同时,可以比较二者的路程长短。”教师此时再做引导:“那么如果路程和时间都没有限制,应该如何比较?”由此引出“速度”的概念,并将学生带入到对该概念的理解环节,重点对物体在具体一段时间内行驶的路程与其所用时间的比进行分析,建构概念知识后掌握并应用计算公式。这样一来,在之后的“功率”教学时,教师就可以进行类比迁移,很轻松地复刻教学过程,对问题稍作改变就可以使学生完成对新知的自主学习。
        综上所述,分析学生的实际认知水平和发展规律,开发出能够改善传统教学模式以及可以激发学生学习兴趣和创造性的教学方法,这是帮助学生建立稳定知识结构体系的重要前提。
        参考文献:
        [1]顾克.巧用类比,突破初中物理教学难点[J].西部素质教育,2017,3(01):210-211.
        [2]王晓燕.试析类比法在初中物理教学中的应用研究[J].中国校外教育,2013(34):21.
        [3]吴晓雯.基于类比迁移的初中物理教学课例分析——以“测量电压”为例[J].中学理科园地,2018,14(04):19-20.
       
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