基于相似性科學的高中物理教學研究

周拯??

摘要：高中物理是一門較為深奧的探究性學科，其物理公式非常復雜。相似性科學是普遍存在的一種現象，很多相似的情景經常會在人的大腦中反復出現，因此，人們便會遵循大腦的反射條件去探究相似的規律，從而對世界有更全面的認知，這也是人類不斷創造新事物的有力依據。本文通過研究相似性科學在高中物理教學中的應用進行簡要分析，并為提高其有效性提供些許建議。

關鍵詞：高中；物理；相似性科學

一、 引言

高中物理相似教學法主要是根據客觀事物相似性原理而產生。在教學過程中，教師、學生、教學資源是最基本的教學要素，也是完成教學任務的總和，而教師的教學方法則是非常重要的。對于相似性科學的物理教學而言，其教師的教法包括相似性比喻、原型相似法、相似推理法、自相似法、相似比較法等；學生的學法則包括相似聚焦、相似注意、相似提取、相似同化以及相似激活等，其中，注重相似同化的培養，有利于學生相似性思維的發展。

二、 相似性科學的概述

根據相關資料所顯示的相似性科學是一門具有較高綜合性的學科，主要針對自然、人類思維以及社會的相似性進行總結。現階段的相似性科學研究內容分為相似性系統、 相似性原理、相似性概念以及相似性方法等。隨著相似性科學的產生，在不同領域中也得到了廣泛應用。而應用最普遍的則是重型汽車公司的工作人員，他們通過相似性科學去對燃氣重卡的傳動就行調整，并對動力傳動系統的特點做出了相似性分析，然后進行相似性度量，進而組建相似性模型等。可見，相似性科學能夠高效解決設計中存在的弊端，進而構建出最佳相似方案。

三、 相似性科學在高中物理教學中的重要性

實踐表明，物理學與相似性科學之間有著一定的內在聯系，因此，相似性教學方法對物理教學非常重要。首先，從社會發展的角度而言，教育是培養人才的關鍵，而教育的培養目標必須要滿足社會的發展需求，尤其在社會不斷發展的推動下，對人才的標準也就越來越高，隨著現代化教學理念的更新，教學模式也要不斷地改革和創新；其次，從個人發展的角度來看，要想在社會上發揮自身的最大價值，需要知識與能力的有機結合，而通過高中物理教學，則對學生綜合素質和綜合能力的培養都有很大幫助，它能夠有效地幫助學生腦力與體力、創新與實踐等同時進行；最后，就教育發展需求來講，教師在不斷實踐中積累教學經驗，并在教學中將自己的全部知識傳授給學生，但應注意的是，傳統的教學理念已經無法滿足新課改的教育標準，必須要結合現代化教學模式才能幫助學生更好地學習和發展。以上教育普遍存在一定的相似性，都是為了完善自己而參與到教育中，物理學亦是如此，物理本身就是一門自然性的學科，通過物理現象能夠發現更多的相似性科學，與現實生活密切相關，更是推動社會進步的重要內容。這些相似論的研究成果，大大促進了教育領域的發展，如洛陽師范學院楊淑芝與楊作龍共同研究出的“微格相似誘導教學法”、山西省社會科學家劉景釗的“相似塊與人的認知過程”等，雖然其研究深度還遠遠不夠，但只要不斷深入研究，就一定會受到物理教學領域的重視。

四、 基于相似性科學的高中物理教學策略

（一） 加強相似比較法的應用

相似比較法的主要目的是為了實現對負遷移的消除，而負遷移作用主要指的是學生在原有相似元群的基礎上，不能夠較好地對新知識進行消化理解。通過相似比較法在高中物理課堂的應用，可以使學生在學習中找到事物的相似性和其本質上存在的區別，促使學生更加清晰明了地看清相似元群，同時將新舊知識進行相似比較，進而實現學生物理知識的正遷移。例如，教師在講授電磁感應電路的相關問題時，教師可通過對比產生感應電動勢的那部分導體和穩衡電路中電源各自的電動勢、電流方向和內阻，在這樣的比較中，讓學生找出其中的共性，學生通過對比發現它們都符合歐姆定律和閉合電路的歐姆定律，同時它們之間又存在著本質上的區別，那就是它們各自產生感應電流和電動勢的原因不同。通過這樣的比較方法，促使學生對相似性比較法的應用，發現物質的相似性及本質上的區別。

（二） 計算機仿真法

現階段，計算機仿真法在高中物理課堂上較為常見，同時表現出了較為理想的教學效果。計算機仿真法是通過計算機技術實現對物理實驗過程的還原，增強學生們的實驗體驗，并在實驗過程之中尋找相似元群。如教師在對“運動”進行講解時，為了給學生帶來更佳的勻速運動及加速運動的直觀體驗，一般都會進行紙條打點或對小紙條的分析實驗，但是通過對計算機方針實驗的應用，可以使學生看到計算機擬合曲線的清晰趨勢，進而實現學生對勻速運動及加速運動相關知識的掌握，了解它們之間的相似性及本質上的區別。

（三） 相似類推法

在高中物理教學中，通過對相似類推法的應用，可以促使學生對事物的相似性進行比較的類推，同時進行相關的概括，利于學生們“舉一反三”。如教學中的一些公式及定理，通過對相似類推法來進行對學生的教學引導效果十分明顯。

（四） 相似教學法

總的來說，相似教學法是對上述內容教學方法的總結，通過相似比較、相似類推、計算機仿真等方法來進行相似性教學法教學。通過對相似性教學法在高中物理教學中的應用，詣在實現對學生相似性思維及創造型思維的培養。教師需將教學過程中的相似性學習方式教與學生，以提起學生在學習中對相似知識的相似注意、相似聚焦、相似激活及相似重整，正確掌握相似性學習的技巧。

五、 結束語

綜上所述，在高中物理教學過程中，對于相似性教學法的應用，不僅能夠培養學生相似性思維，同時引導學生利用相似性原理深化自身的相似性創造意識。通過加強相似推理法的應用，學生能夠進一步對所學知識的相似性進行對比和類推，如一些公式和定律，這種相似性科學更有助于學生學好物理，并加深對物理知識的理解，進而貫徹到實際生活中。

參考文獻：

[1] 李冬冬.基于相似性科學的高中物理教學分析[J].魅力中國，2016.

[2] 蘇棟.基于相似性科學的高中物理教學分析[J].才智，2014.

[3] 李振鵬.相似性科學在高中物理教學中的應用[J].中學生導報：教學研究，2014.

[4] 徐迪.基于相似理論的系統仿真基本概念框架[J].系統工程理論與實踐，2009.

作者簡介：周拯，教師，安徽省合肥市，肥東縣第二中學。endprint