高中物理教学中培养类比思维的策略

发表时间:2020/9/23   来源:《教育学文摘》2020年15期   作者:梁小军
[导读] 随着素质教育的推行,高中教师也在激发学生学习兴趣、培养学生的思维能力方面不断探索
        梁小军
        广西玉林高级中学    广西玉林    537000
        摘要:随着素质教育的推行,高中教师也在激发学生学习兴趣、培养学生的思维能力方面不断探索。多年的物理教学经验表明,强大灵活的思维能力对提高学生的物理学习成绩以及培养学生的物理学习能力至关重要。其中类比思维集抽象思维、形象思维、直觉思维于一体,是高中物理教学中一种非常重要的创造性思維。因此,高中物理教学对学生类比思维能力培养的策略研究具有相当重要的价值。
        关键词:高中物理;培养;类比思维;意义;策略

1 什么是类比思维
        类比就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比思维是将两个或者两个以上事物进行比较,找出事物之间的相似之处,然后在根据事物之间在某些方面的相似关系中受到启发,从而使问题得到解决的一种创造性思维。类比思维具有联想、启发、假设、模拟等多种功能,在创造性思维中居于重要的地位。类比思维具有很深远的历史源远,我国古代的著名工匠鲁班看到带有锯齿状的树叶,运用类比的思想发明了——锯,科学巨匠牛顿运用类比的思想将自由落体和天体的运动做比较,最终发现了万有引力定律。磁场和电场,库仑定律和万有引力定律等等。由此可以看出类比思维是物理学研究学习中一种非常重要的思维方法,因此我们在物理教学中要对学生进行类比思维的培养,为学生以后的发展打好基础。
2 高中物理教学培养类比思维的意义
        高中物理教学工作开展中,由于其整个学科教学具有较强的理性思维,为了提升整体的物理教学质量,需要在物理教学工作开展中,将整个教学工作实施中的策略应用转变,以类比思维作为高中物理教学中的思维转换应用在当前我国高中物理教学工作开展中,具有一定的教学实践意义。整个物理教学工作开展中,借助思维类比转化,将复杂的物理问题转化为生活问题,实现了整个物理学习的思维及逻辑转变。所以,在我国当前高中物理教学工作开展中,为了提升整体的物理教学质量,需要将整个物理教学工作实施中的类比思维教学策略应用完善,确保其能够为整体的物理教学质量提升奠定基础。
3 高中物理教学中培养类比思维的策略
        3.1 在物理定义中培养类比思维
        在初中物理的学习中,就出现了一些定义性的物理量,如,密度、压强、功率等。在进行高中物理学习时,物理教师可以通过类比思维,将高中的物理知识与初中物理知识进行类比讲授,这样的授课方式既有助于学生巩固原有概念,还能促进对新知识的吸收。例如,当教师进行“电力场”教授时,可以让学生回顾初中关于重力的学习,进而分析“电力场”与“重力场”之间的异同,激发学生对新知识探索的欲望,能够让学生对知识进行深度思考,通过自己的探索寻找答案,加深对知识的理解。与此同时,教师再对这两种物理概念进行具体描述,帮助学生进行区分,逐渐培养学生的类比思维。
        3.2 在抽象知识教学中培养学生的类比思维
        在高中阶段,很多物理现象比较抽象,学生学习起来比较困难,难以理解。

譬如热学部分的“分子运动理论”知识,电磁学中电场、磁场的知识等,教师在讲解这些内容时,一定要与学生已学习过、掌握的原有知识进行类比,变“抽象”为“形象”,这样便于学生理解、吸收这些新知识。教师在讲解分子势能的大小随距离的变化关系时,可与弹簧伸长压缩时的弹性势能的变化类比。“电势差”“电势”跟“高度差”“高度”变化以及与做功的关系有很多共同点,学生在比较中能较好地掌握这些知识。例如,教师提问:平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子会怎么样?让同学们进行思考与讨论后,教师再进行演示,将常规的水平放置的平行板电容器倾斜一个角度,让带电粒子在电场力和重力的共同作用下做直线运动,构造出新的物理情境,让学生在抽象知识中通过类比推理等思维,完成平行板电容器中电场的性质、力的合成、牛顿第二定律、电势能等基本物理概念和规律的运用。
        3.3 恰当利用物理学史培养类比思维
        高中物理教材中每个章节都通过小字等形式呈现了一些与本章节所学知识点密切相关的物理学史内容。对此,在课堂教学中,教师应对这些物理学史的前因后果做出成分讲解,指导学生以此将本节课要学习的新知识类比出来,这样不仅有助于学生学习兴趣的全面激发,也能够让其对物理学的各种思想、方法有更深刻的体会与了解。教师通过为学生讲解物理学发展史上,类比思维做出的一系列巨大贡献的故事,可以让学生从不同角度认识、体会到,人类是怎样认识、逐步探究自然界中蕴含的各种物理规律的,能够真正了解、把握物理学发展的具体情境。在此过程中,不仅有助于培养学生形成正确的科学观,在今后的学习探究中能够积极、大胆地提出质疑,也能够形成实事求是的科学态度和精神,在不断提升高中生类比思维能力的同时,也能够为其今后的学习发展、健康成长产生积极影响,使其真正懂得运用类比思维解决各类问题,促进其综合学习、应用能力的全面提升。
        3.4 利用类比解答问题,培养类比思维
        在高中物理课程教学中,教师可带领学生采用科学的方式探究物理规律与解答问题,全力培养和发展他们的类比思想,使其学会运用类比思想思考和探索物理规律和问题,从而改善学习效果。高中物理教师在具体的课堂教学实践中,可结合教学内容巧妙展开习题训练,引领学生利用类比思想分析和解答问题,使其充分发挥自身思维能力,或者大胆假设与猜想,运用类比思想将物理习题进行转换,从而降低题目的理解难度,提高他们的解析效率。譬如:在讲解《光的折射定律》相关内容时,教师可设计习题:湖的岸边(可视湖岸为直线)停放一艘小船,缆绳突然断开,小船被风刮跑,方向与湖岸成15°角,速度是2.5km/h。同时,岸上一人从停放点起追赶小船,已知他在岸上跑的速度为4km/h,在水中游的速度为2km/h,请问他是否能够追上小船?解析:根据费马原理光总是沿着光程为极小值的路径传播,据此证明,光在平面分界面上的折射是以时间为极小值的路程传播。该道题目求最短时间问题,可以类比在平面分界面上光的折射情况,以此将运动问题通过类比思想转化为光的折射问题进行求解。这样,让学生运用已知模型的物理规律解答不熟悉的物理问题,使他们思维得以活化,并简化解题过程。
参考文献:
[1]程伟.高中物理教学中如何培养学生的类比思维.神州·下旬刊.2018
[2]杨志坤.高中物理教学中培养类比思维的策略探析.新课程·中学.2018
[3]阮希.在物理教学中培养学生的类比思维能力.教师·上.2018
[4]周忠勇.高中物理教学中运用类比思维的策略.《中学课程辅导·教学研究》.2019
[5]梁斐.高中物理教学中培养类比思维的方案分析.祖国.2018
[6]杨远海.如何在高中物理教学中培养学生的类比思想.课程教育研究.2018
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