在高中物理教學中培養學生類比思維的策略

甘國聰

【摘 要】本文通過對類比思維的理論基礎進行分析，提出培養學生類比思維能力的四點策略，促進高中物理課堂教學的發展。

【關鍵詞】高中物理 類比思維 策略探究

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）08B-0143-02

新課程標準要求高中物理教師不僅要促進學生自主學習能力的提高，還要培養學生良好的思維習慣，并且能夠利用物理知識解決現實中的問題。因此，在發揮教師的主導作用，學生的主體作用的同時，培養學生的思維能力同樣具有重要意義。

類比思維是學生創新思維中的一種重要思維方式，類比思維中包含抽象思維、形象思維以及直覺思維。實踐證明，類比思維的培養有利于學生的可持續發展，因此，培養學生的類比思維對提高高中生的物理素養具有重要意義。

一、類比教學的理論基礎

（一）建構主義學習理論。不同的人有著不同的經驗而且對于經驗的理解也是不同的，頭腦所創建的個人的經驗世界和對外部世界的理解也會不同。因此，教師在教學時，不只是簡單地把知識內容傳授給學生，而是引導學生自主構建知識體系。建構主義學習理論主要包含兩個方面的內容，一是對頭腦中原有的知識和經驗進行新的改造和重組，二是對新的知識內容的構建。建構主義者更加重視第一種建構方式，要求學習者在面對新的概念和知識內容時，能夠進行靈活的重組建構來指導大腦的活動。基于這一理論，在教學的過程中，教師應當引導學生進行主動的學習，對知識和經驗進行不斷地篩選和處理。在進行篩選和處理的過程中，會發現新舊知識內容之間的相似點，然后進行比較和推測，類比教學的開展正是遵循著這一規律。

（二）類比遷移的理論。當人們在遇到問題時，通常會把自己曾經解決過類似問題的方式拿來再次解決問題，這樣的策略稱之為類比遷移。目前，類比遷移理論已經非常成熟，主要包含結構圖印理論、語用圖示理論以及樣例理論。在類比遷移理論中有靶問題和源問題，兩者在內容或者結構上的相似度越大，越容易使用類比遷移。

二、高中物理教學中培養學生類比思維能力的策略

（一）用熟悉的，形象化的事物進行類比教學。高中物理有很多抽象化的概念、理論和知識內容，這些內容在學生初接觸時，很難進行學習和理解。因此教師在教學中利用學生所熟悉的形象化的事物進行類比教學，能夠使得抽象化的事物變得生動形象，更有利于學生理解和掌握。利用類比思維時，需要對類比的目標問題對象進行確定，之后再對類比源問題對象進行確定，最后通過兩者之間的相互比較，找出兩者之間存在的相似點和類似關系，根據靶問題對象的已知信息，對相關的關系進行過重新的優化整合處理。

例如，在人教版高中物理第二冊《熱力學第二定律》的教學過程中，利用熵判據 △S 大于等于 0 來判斷隔離系統的方向和限度時，學生往往覺得過于抽象，難以理解和掌握。教師可以用生活中常見的現象進行類比教學，對這一內容進行解釋。如讓學生想象自己生活的房間，如果在日常的生活中，不注重清潔和整理，使用過的物品隨意的擺放和丟棄，房間就會變得混亂不堪。通過這樣的類比方式能夠讓學生對熵增加的本質進行理解，系統內部出現的隨機過程導致原有的狀態限制被打破，導致系統內部元素的狀態多變。通過這樣的類比能夠使得抽象化的內容變得形象化，有利于學生的理解和接受，也有利于學生學習能力的培養，激發學生對物理學習的興趣，促進學生類比思維的培養。

（二）利用其他課程知識內容進行類比教學。高中階段的很多物理知識內容是相互聯系的，是能夠形成一個系統化的知識結構的。培養學生的類比思維必須能夠讓學生意識到各個知識點之間并不是獨立、毫無聯系的，而是相互之間存在著聯系和促進的關系。培養學生的類比思維，需要依靠學生的形象思維能力，通過學生的想象構建類比的示意圖，才能把兩個不同的物理模型和物理規律相互聯系起來。同時還需要利用學生的抽象思維能力，把握兩個事物之間的特征，找出兩個事物的本質。此外，物理的知識點還能夠和其他學科內容進行類比，跨學科的類比能夠幫助學生利用學習過的知識內容解決新的物理問題。教師在教學的過程中，利用類比教學法，利用學生熟悉或者已經學習過的知識內容，對學生進行新知識內容的學習和講授，引導學生進行理解和掌握。

例如，在人教版高中物理第二冊《熱力學第二定律》的教學過程中，教師可以根據“熱力學的第一定律”進行類比教學，兩者都是物理教學中的重要內容，對兩者之間的相同之處和存在的差異進行講解，讓學生在循序漸進的學習中接受新知識。

（三）巧妙設置問題情境，培養類比思維能力。研究表明，利用科學的方式探究物理問題以及物理規律，采取科學的教學方式，可以有效培養學生的類比思維能力。因此，教師可以通過設置巧妙的問題情境，引導學生發現問題，激發學生探索的興趣。在教學的過程中，教師應當結合學生的實際情況設置問題情境，當新的問題呈現在學生面前，教師應當抓住學生的好奇心和求知欲，引導學生發揮想象力，尋找和探究問題相類似的類比源對象，同時引導學生結合一定的理論進行大膽的猜想和假設，通過教師的引導，學生對類比源對象和探究的目標進行對比，找出兩者之間的關系。

例如，在人教版高中物理“定性實驗探究”的教學過程中，探究電荷間作用力的相關因素的過程中，教師引導學生進行猜想，相關的因素有電荷量的大小、電荷間的距離以及帶電體的形狀等，根據這么多的因素，教師向學生提出問題，這么多的可能性因素，應當如何避免其他因素的干擾進行探究呢？通過這樣的提問，引導學生對知識內容進行探究，以促進學生類比思維能力的培養。

（四）搜集學習資料比較分析，提高學生的類比思維能力。在教學的過程中，教師應當注重發揮學生的自主學習能力，發揮學生的主體作用。因此教師必須慎重選擇教學內容，把能夠培養學生類比思維能力的物理問題作為載體，結合能夠進行類比教學的知識內容，引導學生對學習資料進行搜集，通過分析，找出相似關系，再通過學生之間或師生之間的交流討論解決問題。

例如，在人教版高中物理“電場的能的性質”的教學中，教師可以引導學生對重力做功的特點進行總結以及和電場力做功的特點進行比較，同時啟發學生思考：在重力場中運動具有重力勢能，那么電荷在電場中運動是否具有一定的電勢能？學生對此進行探究和討論，類比思維得到提高。

在高中物理課堂教學的過程中，培養學生的類比思維能夠促使知識內容更加形象化、具體化，更加有利于學生的學習和理解，提高學生的自主學習能力和思考能力以及發現問題和解決問題的能力，同時還能促進學生類比思維的創新思維和創新能力的培養，促進物理課堂教學質量的提高。

【參考文獻】

[1]陳 澤.高中物理教學中培養類比思維的策略研究[D].貴州：貴州師范大學，2014

[2]韓 璐，羅世永，李路海.類比思維能力的培養及在提升物理化學教學效果中的應用[J].教育教學論壇，2016（22）

（責編 韋 力）endprint