应用类比法 培养物理创造性思维

刘 鑫

(江苏省扬州大学附属中学东部分校 225000)

创造性思维在学生的学习过程中是至关重要的，它不仅可以促进学生对概念的理解，更能够让学生实现解题思路的创新.而类比法教学可以有效培养学生的创造性思维，因此，教师要加强类比法在物理教学中的应用，通过因果类比、推理类比、综合类比、模型类比以及对称类比这五个方面，不断引导学生进行概念、知识、推理等内容的探索与归纳，有效促进学生类比能力的提高，培养学生的物理创新思维，突出物理课堂的教学的层次感和探究性.

1 因果类比，探索相似现象

应用类比法首先可以通过因果类比进行教学，因果类比就是将数学知识之间的因果关系进行类比，指导学生首先梳理其中一种数学知识的因果关系，再由教师通过类比方法让学生习得相似因果关系的数学知识，从而实现相似数学现象的探索.这样的教学方法能够有效促进学生对知识间因果关系的掌握，有助于进一步提升学生的创造性思维能力.

如在“光现象”这一节课中，声波和光波都是传递于自然界的一种现象，它们都是通过反射的方式进入人的听觉、视觉奇观，因此教师就可以通过这样的因果关系类比进行光反射现象的教学.教师首先询问学生：“我们的声音在世界中是如何传播的？”学生此时就会针对这一问题进行思考，想到之前学过声音是一种波，它是通过振动在空气这种介质传播，教师继续询问学生：“我们自己说话是由我们的口中传递出声波，那么我们是如何听到自己的声音的？”学生此时就会想到，声音触碰到墙壁等物体之后会反射回来，这样人耳就听见了自己的声音，教师此时类比这一关系进行光的反射的讲解：“我们这一节所学的光传播也是通过这样一种方式进行，人眼如何看见物体，是因为各种物体反射了太阳光或者灯光，声音是一种机械波，而光则是一种电磁波，它们都是通过反射的方式进行传播，这是他们传播的其中一种重要方式，也是生活中最主要的一种方式.”这样教师就让学生通过声波、光波传递方式这种因果关系的类比，实现了同类现象的探索.因果类比的学习不仅能够让学生快速掌握教材中的新知识点，积累丰富的基础知识，还能够提高学生推测物理现象的效率，使其具有透过表象探知相关物理量的本质异同点的深层分析和探究能力，从根源上调动学生物理学习的内驱力以及对物理的热爱.

进行因果关系的类比是进行类比教学的第一步，也是最常用的一种类比方式，通过因果关系的类比，学生能够把握不同现象之间的逻辑关联，从而能够有效提升学生的创造性思维，促进学生的物理概念深度学习.选择恰当的类比方法是进行类比推理的必要条件，但是也要注意类比的或然性，其教学难度也要符合初中阶段学生的认知水平与思维特点.

2 推理类比，发现知识规律

进行类比教学，教师还应当根据知识的推理关系进行类比，让学生通过同样一种推理方式发现不同知识的规律，实现物理学科的深度学习.通过这种推理类比，学生也能够锻炼其自身的推理能力，培养自己的逻辑思维，从而形成学习物理知识的必备素养和基本条件.推理类比的培养促进了学生创造性思维的培养，能够让学生对相似知识点进行联想，发掘其规律.

如在“汽化和液化”这一节课中，学生要学习到液体沸腾时存在沸点，温度不变这样的物理规律，因此教师此时就可以进行同类型知识的推理类比，让学生发现其中的物理规律.教师首先带领学生进行物质沸腾的实验，在实验开始前让学生进行猜想：“我们在探究物质的熔化过程时，也做过一个实验，当时我们发现了什么样的现象，产生了什么样的物理结论？”学生此时就会开始回想当时的实验过程，想到物质在熔化时，温度保持在熔点这一温度上不变，教师此时再询问学生：“通过物质的熔化实验，我们可不可以用相同的思想来推理物质的汽化实验，大家依照这一逻辑思路，可以推理出什么结论来?”这样就让学生开始了推理类比，学生会猜想如果物质存在熔点，那么肯定也会在汽化时有一个温度恒定不变的点，物质达到了这一温度则不再变化，直到物质成为另一种形态.教师此时看到学生已经推理出了物质的汽化规律，就可以让学生进行实验验证自己的猜想，从而进一步引申出沸点这一概念，让学生实现对这一物理规律的深度学习.教师在进行类比教学时，要注意物理教学的逻辑严密性，重在让学生体验逻辑推理的形式与过程，注重对学生思维创造的激发，避免将物理类比机械化，使类比应用流于形式，无法突出其推理类比的价值与意义.

在物理学习中，通过教师的推理类比，学生能够发现两种同类型知识之间的推理逻辑相似之处，从而实现物理规律的习得.学生在习得这一物理规律后，会自然将两种相类似的规律进行联系记忆，从而有效提升学生的知识学习深度，同时，进行这样的逻辑推理训练，学生也能够有效实现逻辑思维能力的提升，培养自身的创造性思维.

3 综合类比，推测事物属性

类别法最具启发性和创造性，能让物理研究独辟蹊径.对于初中阶段的学生来说，进行综合类比，就是要让学生针对物理知识的各种属性进行与生活、与其他知识、与其它学科的多重性质的类比关联，从而能够引导学生推测事物的属性，有效促进学生的物理概念深度学习，通过这样的事物属性推测，学生能够从多个方面准确把握物理概念，有效促进学生的物理思维能力培养.

如在“密度”这一节课中，学生要学习到与密度相关的物理知识，此时教师就可以针对这一部分让学生进行综合类比，实现密度相关属性的推测.密度这一物理概念由质量和体积两个相关的物理概念组合而成，因此教师可以从这两个概念入手进行综合类比，让学生准确把握密度这一事物的属性.教师首先询问学生：“我们在之前学过速度的概念，速度是由哪两个物理量构成的？”学生此时就会想到速度是由路程除以时间得来，所相关的物理量就是路程和时间，教师此时继续询问学生：“我们之前所说速度一般由多少米每秒这种单位组成，那么我们现在所要学习一个新物理概念，我们如何表示物体的每一立方厘米有多少克？其中涉及了哪几个物理概念？”学生此时就会回答教师涉及了体积、重量两个物理概念，教师看学生分别将体积、重量类比为速度、路程，这样就实现了一定程度上的综合类比，教师让学生将这种类比方式进行深化：“速度=路程÷时间，那么密度等于什么？”学生此时就会模仿速度的物理关系，写出密度=重量÷体积这样的关系式，这样就让学生实现了事物属性的推测，完成了对密度这一物理概念的学习.综合类比能为学生的创造性思维提供理论依据，教师要重视综合类比的应用，关注学生对物理关系的推导和学习，让学生能够在思维创新中将抽象理论转化为直观形象，并在多方面属性的联结中主动习得物理定义.

这种综合类比适用于物理概念由另外其他几个物理概念组成的情形，通过这种拿出其中分要素的类比方式，能够让学生了解不同物理概念的组成和结构，从而有效促进学生的物理知识深度理解，打开物理概念进行结构梳理的方式还能够有效促进学生的创造性思维培养，帮助学生建立类比的习惯和思维方式，在学生今后的学习中发挥着重要作用.

4 模型类比，简化复杂问题

模型类比旨在为学生建立模型，让学生能够明晰两者物理量之间的相似属性，并通过已知物理量推导未知物理量，进而使问题由繁化简.学生在掌握该种思维方法的同时将这种思维模型运用在其他知识的学习过程中，对后续问题的简化处理能够起到得心应手的作用，进而有效实现物理问题的解决，教师要学会运用模型类比促进学生的物理学习.

如在“液体的压强”这一节课中，学生需要学习到与压强相关的物理知识，此时教师就可以通过引导学生建立思维模型，从而帮助学生感知影响压强的物理属性及其变化方法.在本节课的内容中，压强的影响相关量为F力与S面积，依据这一概念，教师可以引导学生进行思考：“一个在液体中的物体，上方液柱对这一平面的压力是否为重力？”学生可以联系新旧知识，并通过有效思考过得出肯定的回答.然后，教师继续让学生对这一问题进行简化：“那么，液体的重力如何计算？”学生通过查阅教材可以得出重力与密度和体积相关，教师让学生将物理量ρ、V、g写在压强等式的上方，下方写出面积S.而后，教师继续询问学生：“V如何计算？”学生此时就可以通过联系已经学过的知识想到V=S×h，教师则继续引导学生：“那么将上下的S约分，压强公式剩下了什么？”学生此时就会发现压强公式被简化为p=ρgh三个物理量，这样就让学生习得了如何通过物理量的转化进行分式化简这一物理模型，在其中多个物理量转化的过程中让学生进行了充分的类比.与此同时，教师还可以鼓励学生通过实验模型的对比探究压强的影响因素，要求学生准备一玻璃管，其底部套有橡皮膜，先观察往玻璃管内加水后橡皮膜的变化，然后再将未加水的玻璃管放入水中观察橡皮膜的变化.两种实验步骤都含有一定的相似性却又实验现象不一致，教师指导学生类比两种实验模型能够更好地帮助学生掌握液体压强的概念及性质.物理知识通常较为抽象，不易于学生感知，教师要针对学生的具体问题进行剖析，为学生总结模型类比的方法，帮助学生体验物理关系式的推导过程.

通过这种物理模型的类比，可以让学生了解如何进行复杂问题的简化.教师要善于指导学生分析模型类比中对应属性的相似性，进一步提升学生模型性质的理解程度，让学生在模型感知的过程中实现物理思维能力的有效培养和建立，循序渐进地锻炼学生的创造性思维，为学生日后的物理学习打下坚实的基础.

类比教学的应用，让学生真正习得了类比推理的思维方式，还帮助学生实现了物理思维方式的建立，有助于进一步培养学生的创造性思维，实现思维能力的提升.并通过教学实践开发出更多采用类比教学的方式、方法，实现对学生创造性思维能力的培养，着力提高学生的物理学习效果.