高中物理教学中培养类比思维的策略研究刘万光

发表时间:2020/6/29   来源:《教育学文摘》2020年35卷第6期   作者:刘万光
[导读] 众所周知,高中物理部分知识较为抽象,直接理解的难度较大,如运用类比思维
        摘要:众所周知,高中物理部分知识较为抽象,直接理解的难度较大,如运用类比思维,将陌生的、不易理解的知识与熟悉的事物进行类比,不仅能很好地加深印象,而且能深刻地掌握相关的规律,实现正确应用。因此授课中应积极寻找有效的培养策略,不断提高学习者的类比思维,促进其分析与解题能力的进一步提高。
关键词:高中物理;类比思维;策略
        高中物理学习对学生的思维能力和水平提升发挥着较为重要的作用,因此,在实际教学中,教师要培养学生灵活、强大的思维意识。所谓类比思维,就是将抽象思维、直觉思维、形象思维相互联系的一种思维方式,它在整个物理学科教育教学工作中起着一定的积极作用,能帮助学生厘清思路,解决一些物理问题。
        一、结合教材,渗透类比思维知识
        高中物理部分知识点较为相近,应注重结合教材内容,为学习者灌输类比思维知识,提高其对类比思维认识,为更好地应用类比思维分析与解答物理问题做好铺垫。一方面,类比建立在联想的基础之上,因此进行类比时应充分联想已学知识,找到新旧知识点之间的异同点进行合理地类比。如在学习电场知识时可以引导学习者类比重力场,以加深对电场的认识与理解。另一方面,围绕所学的知识点,设计相关的判断试题,要求学习者根据自己的理解进行分析判断,检验其对类比思维的理解深度,并给予针对性地指引,使其牢固掌握类比思维的精髓,保证类比的正确性。
        在讲解直线运动知识时教材中给出了使用速度时间图像求物体位移的方法,要求学习者根据该方法,判断以下说法是否正确:(1)借助角速度半径图像与横轴围成的面积可求解出物体的线速度;(2)借助力与位移图像和横轴围成的面积可求出对应位移内做的功;(3)借助加速度时间图像和横轴围成的面积可求解出速度变化量。
        上述说法涉及的知识点学习者并不陌生。根据类比思维相关知识以及所学的物理知识可知(1)中能够求出半径上某点的线速度,因此其说法是错误的;由功的定义可知(2)的说法正确;根据加速度与速度变化量之间的关系,可知(3)的类比是正确的。通过这些判断习题,可使学习者更好地体会类比思维,有助于其更好地掌握类比的关键,即不能和相关的物理概念矛盾。
        二、创设情景,加深类比思维认识
        为加深学习者对类比思维的认识,提高其应用类比思维分析物理问题的意识,授课中应注重创设相关的问题情景,给其提供应用类比思维分析问题的机会,通过应用使其尝到应用类比思维的成就感。一方面,积累相关的类比情境,分析类比情境应用到的知识点,在讲解对应物理知识时及时展现给学习者,鼓励学习者运用类比思维进行分析,使其亲身体会类比思维的具体应用。另一方面,鼓励学习者认真反思类比过程,总结类比的经验与方法,给解答类似问题提供良好的指引,有效避免在解题中走弯路。
        万有引力定律和库仑定律较为相近,在学习完相关知识后,可创设以下问题情景:两个均匀天体的质量均为M,两个天体连线的中点为O,连线的垂直平分线为MN。一个小物体的质量为m,从O点出发沿着垂直平分线远离两个天体运动,则其受到的万有引力()
        A.一直增大B.一直减小
        C.先增大后减小D.先减小后增大
        该题目创设的情景看似较为陌生,很多学习者不知如何下手。授课时可引导学习者类比两种同种电荷,将小物体类比成异种电荷。根据电荷在同种电荷电场中的运动规律,可知其受到的引力先增大后减小,因此正确选项为C。通过该问题情景的解答使学习者认识到应用类比思维解题时应充分吃透题意,找到陌生事物与熟悉事物之间的相同点,才能保证类比结论的正确性。


        三、把握科学探究知识、渗透类比思维的方法
        就目前高中物理学习而言,学生对疑难问题的解决依然有着各种困扰。因此,教师要采用更加科学的探究模式将类比思维合理地应用到学生对各知识点的学习中,帮助学生提升物理学习兴趣。类比思维是一类最基础和常见的物理思维能力,对它的掌握能在一定程度上判断学生对知识的掌握程度和理解水平。高中物理教学中,运用提高学生类比思维的方式进行课程教学,要求教师积极挖掘物理教材中的学习资源,采用科学的学习探究模式培养学生的类比思维,不断实现学生在学习中能触类旁通的目的,获得良好的物理学习能力。教师要重点把握类比思维的培养模式,通过一些细微的事物增强学生的自我感知意识。物理本身也具有较强的理论性,在回顾知识的过程中,教师需要联系多方面知识以及更广泛的领域与学生进行交流和沟通,使学生能够在相互促进中,提升学习能力。
        例如,教学高中物理“电场”一课时,教师首先要做到有效备课,制订有针对性的教学计划,上课前十分钟引导学生对重力场的知识做简单回顾,随即展开新课教学,通过设计一些有效的问题,培养学生的类比思维。比如,可以提问学生:电场和重力场有无相似之处,以此增强学生的好奇心,使得学生能够全身心地投入课堂学习。关注电场和重力场的相同之处后,教师可组织学生讨论并总结规律,联系两者的相似之处,便于知识点的归纳和总结,利于学生理解知识特性。除此之外,教师要注重对物理现象的基础特征分析,鼓励学生假设和猜想,有效发挥思维迁移的积极作用,把握新知识和旧知识的类比关系,培养学生的类比思维素质。
        四、针对目标典例分析,培养学生的分析、总结意识
        在高中物理教学工作中,教师要积极选择典型例题,通过练习的方式培养学生的类比思维。在培养学生类比思维过程中,教师要积极开展针对性的物理教学,激发学生的学习兴趣。这是一个反复练习且需要自身努力的学习方法,也是一种能够为物理学习提供科学方法的基础训练。促使学生进行反复训练、加强分析和总结,来提高学生合理运用类比思维解决物理问题的意识,这要求教师对课本材料有一定的了解和研究,归纳出典型的例子,帮助学生反复训练和掌握,设计和分析这些典型案例,为学生学习枯燥单一的物理知识提供行之有效的帮助。
        例如,在高中物理教学中,教师根据对典型例题的分析和总结,培养学生的类比思维。首先,采取学生为主体、教师进行引导的教学模式,组织学生对解题思路进行有效讨论和分析,再举手发言、上台演示,使学生能够听到不同的解题思路,打破自身局限,获得更多启发,提升开拓性的物理学习能力。这种模式不仅能够帮助学生合理掌握类比思维,也能让学生深度思考自身对类比思维认识的不足和局限,有更多的反省空间,促进学生在物理学习中获得对问题更深、更广阔、更透彻的理解和分析,有效提升学生的类比思维意识,提高物理学习效率。
        综上所述,高中物理有很多知识点可运用类比思维进行理解与分析,因此应充分认识到类比思维的重要性,在授课中积极践行培养工作,本文通过探讨认为获得预期的对比思维培养效果,既要注重围绕教材内容,讲解类比思维知识,又要注重创设相关的问题情境,加深学习者对类比思维的认识与理解,更要结合教学内容,优选优秀的习题对学习者进行训练,不断提高其应用类比思维解题的能力。
        参考文献
        [1]吴晓宁.在高中物理教学中如何培养学生的各项思维能力[J].中国校外教育,2019,658(02):88+90.
        [2]杜飞,杨小琴,沈辉,等.对教学中的思维能力的培养研究[C]//教师教学能力发展研究科研成果集(第十六卷),2018.
        [3]王进.类比思想促探究,思维活动培素养——以“等比数列的通项公式”教学为例[J].高中数学教与学,2018,414(18):35-38.
        [4]杨清源.基于核心素养的高三复习课的教学设计与分析——记“物理中的类比”课例的思考与设计[J].物理教学探讨,2019(02):87-88.
       
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