在高中物理教学中培养学生类比思维的策略

甘国聪

【摘 要】本文通过对类比思维的理论基础进行分析，提出培养学生类比思维能力的四点策略，促进高中物理课堂教学的发展。

【关键词】高中物理 类比思维 策略探究

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）08B-0143-02

新课程标准要求高中物理教师不仅要促进学生自主学习能力的提高，还要培养学生良好的思维习惯，并且能够利用物理知识解决现实中的问题。因此，在发挥教师的主导作用，学生的主体作用的同时，培养学生的思维能力同样具有重要意义。

类比思维是学生创新思维中的一种重要思维方式，类比思维中包含抽象思维、形象思维以及直觉思维。实践证明，类比思维的培养有利于学生的可持续发展，因此，培养学生的类比思维对提高高中生的物理素养具有重要意义。

一、类比教学的理论基础

（一）建构主义学习理论。不同的人有着不同的经验而且对于经验的理解也是不同的，头脑所创建的个人的经验世界和对外部世界的理解也会不同。因此，教师在教学时，不只是简单地把知识内容传授给学生，而是引导学生自主构建知识体系。建构主义学习理论主要包含两个方面的内容，一是对头脑中原有的知识和经验进行新的改造和重组，二是对新的知识内容的构建。建构主义者更加重视第一种建构方式，要求学习者在面对新的概念和知识内容时，能够进行灵活的重组建构来指导大脑的活动。基于这一理论，在教学的过程中，教师应当引导学生进行主动的学习，对知识和经验进行不断地筛选和处理。在进行筛选和处理的过程中，会发现新旧知识内容之间的相似点，然后进行比较和推测，类比教学的开展正是遵循着这一规律。

（二）類比迁移的理论。当人们在遇到问题时，通常会把自己曾经解决过类似问题的方式拿来再次解决问题，这样的策略称之为类比迁移。目前，类比迁移理论已经非常成熟，主要包含结构图印理论、语用图示理论以及样例理论。在类比迁移理论中有靶问题和源问题，两者在内容或者结构上的相似度越大，越容易使用类比迁移。

二、高中物理教学中培养学生类比思维能力的策略

（一）用熟悉的，形象化的事物进行类比教学。高中物理有很多抽象化的概念、理论和知识内容，这些内容在学生初接触时，很难进行学习和理解。因此教师在教学中利用学生所熟悉的形象化的事物进行类比教学，能够使得抽象化的事物变得生动形象，更有利于学生理解和掌握。利用类比思维时，需要对类比的目标问题对象进行确定，之后再对类比源问题对象进行确定，最后通过两者之间的相互比较，找出两者之间存在的相似点和类似关系，根据靶问题对象的已知信息，对相关的关系进行过重新的优化整合处理。

例如，在人教版高中物理第二册《热力学第二定律》的教学过程中，利用熵判据 △S 大于等于 0 来判断隔离系统的方向和限度时，学生往往觉得过于抽象，难以理解和掌握。教师可以用生活中常见的现象进行类比教学，对这一内容进行解释。如让学生想象自己生活的房间，如果在日常的生活中，不注重清洁和整理，使用过的物品随意的摆放和丢弃，房间就会变得混乱不堪。通过这样的类比方式能够让学生对熵增加的本质进行理解，系统内部出现的随机过程导致原有的状态限制被打破，导致系统内部元素的状态多变。通过这样的类比能够使得抽象化的内容变得形象化，有利于学生的理解和接受，也有利于学生学习能力的培养，激发学生对物理学习的兴趣，促进学生类比思维的培养。

（二）利用其他课程知识内容进行类比教学。高中阶段的很多物理知识内容是相互联系的，是能够形成一个系统化的知识结构的。培养学生的类比思维必须能够让学生意识到各个知识点之间并不是独立、毫无联系的，而是相互之间存在着联系和促进的关系。培养学生的类比思维，需要依靠学生的形象思维能力，通过学生的想象构建类比的示意图，才能把两个不同的物理模型和物理规律相互联系起来。同时还需要利用学生的抽象思维能力，把握两个事物之间的特征，找出两个事物的本质。此外，物理的知识点还能够和其他学科内容进行类比，跨学科的类比能够帮助学生利用学习过的知识内容解决新的物理问题。教师在教学的过程中，利用类比教学法，利用学生熟悉或者已经学习过的知识内容，对学生进行新知识内容的学习和讲授，引导学生进行理解和掌握。

例如，在人教版高中物理第二册《热力学第二定律》的教学过程中，教师可以根据“热力学的第一定律”进行类比教学，两者都是物理教学中的重要内容，对两者之间的相同之处和存在的差异进行讲解，让学生在循序渐进的学习中接受新知识。

（三）巧妙设置问题情境，培养类比思维能力。研究表明，利用科学的方式探究物理问题以及物理规律，采取科学的教学方式，可以有效培养学生的类比思维能力。因此，教师可以通过设置巧妙的问题情境，引导学生发现问题，激发学生探索的兴趣。在教学的过程中，教师应当结合学生的实际情况设置问题情境，当新的问题呈现在学生面前，教师应当抓住学生的好奇心和求知欲，引导学生发挥想象力，寻找和探究问题相类似的类比源对象，同时引导学生结合一定的理论进行大胆的猜想和假设，通过教师的引导，学生对类比源对象和探究的目标进行对比，找出两者之间的关系。

例如，在人教版高中物理“定性实验探究”的教学过程中，探究电荷间作用力的相关因素的过程中，教师引导学生进行猜想，相关的因素有电荷量的大小、电荷间的距离以及带电体的形状等，根据这么多的因素，教师向学生提出问题，这么多的可能性因素，应当如何避免其他因素的干扰进行探究呢？通过这样的提问，引导学生对知识内容进行探究，以促进学生类比思维能力的培养。

（四）搜集学习资料比较分析，提高学生的类比思维能力。在教学的过程中，教师应当注重发挥学生的自主学习能力，发挥学生的主体作用。因此教师必须慎重选择教学内容，把能够培养学生类比思维能力的物理问题作为载体，结合能够进行类比教学的知识内容，引导学生对学习资料进行搜集，通过分析，找出相似关系，再通过学生之间或师生之间的交流讨论解决问题。

例如，在人教版高中物理“电场的能的性质”的教学中，教师可以引导学生对重力做功的特点进行总结以及和电场力做功的特点进行比较，同时启发学生思考：在重力场中运动具有重力势能，那么电荷在电场中运动是否具有一定的电势能？学生对此进行探究和讨论，类比思维得到提高。

在高中物理课堂教学的过程中，培养学生的类比思维能够促使知识内容更加形象化、具体化，更加有利于学生的学习和理解，提高学生的自主学习能力和思考能力以及发现问题和解决问题的能力，同时还能促进学生类比思维的创新思维和创新能力的培养，促进物理课堂教学质量的提高。

【参考文献】

[1]陈 泽.高中物理教学中培养类比思维的策略研究[D].贵州：贵州师范大学，2014

[2]韩 璐，罗世永，李路海.类比思维能力的培养及在提升物理化学教学效果中的应用[J].教育教学论坛，2016（22）

（责编 韦 力）endprint