高中物理课堂培养学生类比思维的实践研究

沈亮亮

摘 要：类比思维是人们研究陌生事物的重要思维方式。在高中物理授课中培养学习者的类比思维，可加深其对物理知识的理解，降低学习难度，提高学习自信。为获得良好的培养效果，应做好类比思维相关知识学习，以及高中物理授课内容研究，采取针对性培养策略。

关键词：高中物理;类比思维;学生

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。

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、注重训练，提升类比应用能力

高中物理数学中，为提高学习者应用类比思维解答物理问题的能力，应围绕所学选择优秀的试题，对学习者进行针对性训练，真正地促使其由知识掌握向能力提升转变。一方面，选择试题时应注重问题情境的难度以及新颖性，夯实学习者所学的同时，拓展学习者的思维，不断提高其应用类比思维解题的灵活性。另一方面，训练中应要求学习者认真分析类比思维应用中的不足，找到具体原因，是对题意理解不深入还是对类比思維的理解不深刻，通过夯实知识薄弱点，并向其他学习者请教，总结适合自己的应用策略，不断提高类比思维应用能力。

类比电场强度的定义公式，可推倒引力场中表示引力场强弱的物理量。设地球的质量、半径以及表面的重力加速度分别为M、R、g。一物体的质量为m，处在和地心相距2R处的某点。引力常量为G。下列能够反映该点引力场强弱的是（   ）

A.G           B.G           C.G           D.g/4

该题目设置的情境较为新颖，能很好地考查学生应用类比思维分析问题的能力。根据题干描述，解答该题时可类比电场强度的定义，即，E=F/q，则该点引力场强弱可表示为Eg=F/m=G。又因为mg=G，则处在和地心相距2R处的某点满足mEg=G，联立得到Eg=g/4，综上可知，正确选项为AD。通过该题目的训练使学习者意识到进行类比时不仅要关注外在的“形”，更要注重理解内在的“质”。

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。

（作者单位：江苏省海门市第一中学）