高中物理教學中學生類比思維的培養(yǎng)研究

王天驕

摘 要：高中物理涉及的概念、定理、實驗等都具有抽象、復雜的特點，學生在學習中難免遇到很多困難。為了提高學生的物理學習效率，教師可應(yīng)用類比思維開展物理教學，讓學生由新信息引發(fā)對已有知識的回憶，在新舊信息間找到相似和相異的地方，在類比中聯(lián)想并升華思維。文章分析高中物理教學中類比思維培養(yǎng)的方式。

關(guān)鍵詞：高中物理;類比思維;心理學基礎(chǔ);思維過程

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）04-0092-02

類比思維在高中物理教學中的應(yīng)用效果顯著，能夠培養(yǎng)學生的學習思維，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習效果。物理是一門自然科學類學科，教材中不少知識之間都有所關(guān)聯(lián)，教師可把新舊知識進行類比，給予學生啟發(fā)與引導，讓學生在學習新知識的同時鞏固舊知識，培養(yǎng)他們的類比思維。本文基于類比思維的概念和優(yōu)勢，以及類比思維的心理學基礎(chǔ)與基本思維過程，對高中物理教學中學生類比思維培養(yǎng)的方式進行論述。

一、 類比思維的概念和優(yōu)勢

類比思維是根據(jù)兩個具有相同或相似特征的事物間的對比，從某一事物的某些已知特征去推測另一事物的相應(yīng)特征存在的思維活動。在教學過程中，類比思維的獨特之處就在于將事物的本質(zhì)作為切入點進行詳細的了解，對兩個已知的事物進行對比分析，找出相同和不同，進而從中獲得啟發(fā)，以此達到了解新事物并形成創(chuàng)造性思維的目的。將類比思維運用到教學中，可以進行知識的過渡，可以將學生已知的知識延伸到一個未知的思維框架中，使學習的趣味性明顯增加，為學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。運用類比思維學習，學生能夠通過類比的方法對事物之間的關(guān)系進行對比和分析，進而得出未知事物的規(guī)律，降低學生對新知識的陌生感和抵觸感，發(fā)散學生的思維。在高中物理教學中運用類比思維，能夠幫助學生展開聯(lián)想的翅膀，通過對已知條件的分析和對比進行未知條件的模擬，使學生形成直覺思維。在物理教學中運用類比思維的另一大優(yōu)勢就是能夠幫助學生舉一反三，提高學生的知識學習效率。

二、 類比思維的心理學基礎(chǔ)與基本思維過程

1.類比思維的心理學基礎(chǔ)

在獲取創(chuàng)造力的過程中，類比思維是一種關(guān)鍵性的思維方式。在20世紀60年代中期的美國，部分學者對類比思維進行了詳細的研究，發(fā)現(xiàn)類比思維能夠在不同領(lǐng)域創(chuàng)造不同的價值。例如，原子核物理學家Rutherford在對原子結(jié)構(gòu)進行分析時利用太陽系作為類比，即將行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的過程類比為電子圍繞原子核進行旋轉(zhuǎn)。因此，從心理學的角度出發(fā)，人們在了解新事物時，往往通過已知事物的類比，通過自身熟悉領(lǐng)域的專業(yè)知識來解釋自身不熟悉領(lǐng)域的知識，進而解決問題。簡言之，類比思維就是對兩個事物進行比較和分析，尋找兩者之間的結(jié)構(gòu)和關(guān)系的相似特征，通過相似之處了解新事物的規(guī)律，消除人們了解新事物時的陌生感。

2.類比思維基本思維過程

在類比思維過程中，首先要對兩個事物進行分析和比較，然后通過已知事物對新事物的規(guī)律進行分析，將已知領(lǐng)域的知識移到未知領(lǐng)域。在眾多的思維教學中，類比思維占據(jù)著重要地位，能夠?qū)π迈r事物的學習起到至關(guān)重要的作用。在高中物理教學中，教師應(yīng)通過類比思維激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，加深學生對新知識的理解。

三、 高中物理教學中對學生進行類比思維培養(yǎng)的方式

1.引入類比思維激發(fā)物理學習興趣

在高中物理教學過程中，在課堂教學導入階段引入類比思維教學模式，可以激發(fā)學生的學習興趣，吸引學生的注意力，提升學生在課堂教學中的參與主動性與積極性。傳統(tǒng)的教學模式“你聽我講”已經(jīng)無法滿足學生的需求，且學生在學習過程中對知識的接受能力存在差異，如果教師仍舊采用傳統(tǒng)的教學模式，那么勢必使學生在學習新知識時產(chǎn)生陌生感和緊張感，降低學習興趣。教師應(yīng)立足教材，發(fā)現(xiàn)新知識與舊知識之間的聯(lián)系，通過類比思維教學降低學生對新知識的陌生感，打消學生的抵觸情緒，提升課堂教學效率，實現(xiàn)物理課堂有效教學。例如，在教學“電流的形成”時，教師可以先讓學生觀察水流的情況，然后對水流與電流進行對比，使學生發(fā)現(xiàn)兩者的相似之處。學生通過觀察，發(fā)現(xiàn)水流運動的關(guān)鍵在于水，高度差使水自上而下地移動。學生再根據(jù)水流動的規(guī)律研究電流移動的關(guān)鍵和電流產(chǎn)生的關(guān)鍵，發(fā)現(xiàn)在電流產(chǎn)生中離不開自由電荷，自由電荷在電磁場內(nèi)向某一個方向運動，就會產(chǎn)生電流。這樣，學生能夠在腦海里進行對比，電流運動會更加形象化，學習的陌生感降低，會加深學習印象，使知識掌握得更加牢固。

2.通過典型案例強化學生類比思維

物理教材中的很多知識生澀難懂，學習起來有很大困難。而通過典型案例進行重難點知識的學習，不僅可以降低學生的理解難度，而且可以培養(yǎng)學生的類比思維，提高學生的學習效率。在高中物理教學中，教師不能單純地講解理論知識，還應(yīng)該注重學生實驗能力的培養(yǎng)，使學生學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)。在實驗教學中，教師應(yīng)精心挑選典型案例，訓練學生的類比思維，使學生通過典型案例掌握思考問題的方法，提高學生的學習效果。教師可在課堂教學中根據(jù)學生的特點設(shè)計一系列符合學生認知水平的練習題，讓學生以小組為單位進行討論，找出解題思路，使學生通過典型案例強化類比思維，提升學習效率。

3.利用類比引導轉(zhuǎn)換學生思維

通過類比思維引導學生轉(zhuǎn)變思維方式，讓學生通過某個問題展開聯(lián)想，能使學生實現(xiàn)知識的正向遷移，進而發(fā)現(xiàn)知識之間的相同之處，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，提高學生的理解能力。教師應(yīng)引導學生總結(jié)知識，找到相似之處，把孤立的、單一的知識整合在一起，完善學生的知識結(jié)構(gòu)，提升學生的知識儲備量。學生要先判明問題中存在的各個物理現(xiàn)象、過程的種類（即與何種現(xiàn)象或問題模型相匹配），然后把已知現(xiàn)象或問題模型涉及的相關(guān)知識、經(jīng)驗（屬性、特征、公式、問題解法）應(yīng)用到解決當前問題的過程中。學生對所學知識展開聯(lián)想時，教師不應(yīng)該干擾學生，而應(yīng)該引導學生進行思維的串聯(lián)。當學生遇到難以解答的問題時，教師再引導學生找出已知知識和新知識之間的聯(lián)系，幫助學生找出解題思路。這樣，學生在物理學習過程中，能夠逐漸形成發(fā)現(xiàn)問題、找出原因、解決問題的思維習慣，將類比思維運用在多學科的學習中，提高學習能力。

4.運用類比思維拓展學生知識面

教師通過類比思維，引導學生將已有知識轉(zhuǎn)移到新知識中進行對比，讓學生進行深層次的學習和探究，找出其規(guī)律，能使學生感受到物理知識的魅力，進而實現(xiàn)物理知識的有效拓展。教師在教學過程中，可引導學生了解物理歷史發(fā)展過程，讓學生通過閱讀相關(guān)書籍掌握物理知識，并通過類比思維進行物理知識的深層次剖析，加深學生對物理知識的理解，拓寬學生的知識面。例如，在教學“聲波”的相關(guān)知識時，教師可以引導學生應(yīng)用類比思維探討聲波和水波的異同，還可以適當拓展關(guān)于光波的知識。這樣，能讓學生發(fā)現(xiàn)知識之間的共性以及不同之處，拓展學生的思維深度，拓展學生的知識面，為學生后續(xù)學習物理知識打下堅實的基礎(chǔ)。

四、 結(jié)語

綜上所述，物理教學中合理運用類比思維對于提高學生的解題能力，提高學生的物理學習質(zhì)量與學習效率有重要作用。物理教師在教學中不僅要注重豐富知識與學習方法的傳授，還要適當加強學生類比思維的培養(yǎng)，讓學生能夠在物理探究學習中激發(fā)學習興趣，轉(zhuǎn)換思維，獲得全面發(fā)展。

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