運用類比推理思想解決初中物理問題

黃盛華

【關(guān)鍵詞】類比推理 有效策略

初中物理

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）05A-

0084-01

類比推理是將兩類或以上的對象進行類比分析和推理論證，延伸得出一些未知的知識與規(guī)律。根據(jù)一類對象與另一類對象相似的屬性，推理出其他類似的特定屬性。類比推理是人類思維中特殊的思維方法，它并不是隨意創(chuàng)造，而是基于客觀事實基礎(chǔ)，探尋客觀事物的共同性與相異性。類比推理思想是發(fā)散學(xué)生思維，拓展知識網(wǎng)絡(luò)，提升學(xué)生思維能力的一種策略。初中物理教師需要重視引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、運用和實踐類比推理思想，完善思維方法和科學(xué)體系。

一、分析教學(xué)目標，制訂解決問題策略

結(jié)合新課改教學(xué)理念和學(xué)生思維發(fā)展特點，初中物理教學(xué)需要重視引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維，鼓勵學(xué)生思維發(fā)散，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)與思考，分析類比推理在解決初中物理問題中的教學(xué)目標和應(yīng)用策略。教學(xué)時，教師應(yīng)充分運用物理學(xué)科的思維性、復(fù)雜性等特點，激發(fā)學(xué)生探索自然的興趣，強化學(xué)習(xí)動機;利用類比推理的交互性、對比性特點，循序漸進地引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生推理實踐。

例如，學(xué)習(xí)《電壓》相關(guān)知識時，教師可以運用概念類比推理教學(xué)策略實現(xiàn)學(xué)生三維課程目標。由引導(dǎo)學(xué)生分析電壓的概念與作用、電壓的產(chǎn)生，以及電壓與電阻、電流的相互關(guān)系，強化學(xué)生的知識與技能;由激發(fā)學(xué)生想象力、推理能力，提升學(xué)生的信息收集能力，強化學(xué)習(xí)過程與方法;由結(jié)合學(xué)生的生活實際現(xiàn)象與知識，引導(dǎo)學(xué)生借鑒實踐知識解決問題，強化學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀。例如，燈泡發(fā)光、電動機轉(zhuǎn)動需要電流，教師可引導(dǎo)學(xué)生類比水流與電流進行分析，水位差與電壓類比，分析水位差產(chǎn)生的原因，推理出水泵產(chǎn)生水位差，而電源產(chǎn)生電壓。之后分析出手搖發(fā)電機速度越快燈泡越亮的原理。

二、緊密結(jié)合實際，深化類比推理原則

運用類比推理思想解決初中物理問題，需要遵循一定的原則，若違背這些原則，應(yīng)用效果則會大大降低，甚至產(chǎn)生消極作用。深化類比推理的原則有：第一，應(yīng)用較為先進的指導(dǎo)思想。第二，要緊密結(jié)合初中物理學(xué)科特點。第三，要重視類比推理的過程和思維邏輯性。類比推理應(yīng)用到初中物理教學(xué)過程中，并不是生搬硬套，而是改變傳統(tǒng)的思想行為、思維模式，循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，拓展分析，從而構(gòu)建完善的知識網(wǎng)絡(luò)。運用類比推理，引導(dǎo)學(xué)生挖掘相似性與共通點，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)內(nèi)在規(guī)律，全面分析與思考探究。

例如，學(xué)習(xí)“內(nèi)能”相關(guān)知識，將內(nèi)能與機械能進行新舊知識類比，鞏固舊知識，拓展新知識。機械能是宏觀層面的能量分析，由物體的動能和相對位置具有的勢能組成，內(nèi)能是微觀層面的能量分析，由分子無規(guī)則運動的動能和分子間相互引力和斥力產(chǎn)生的勢能之和組成。學(xué)習(xí)密度、比熱容、電阻相關(guān)知識時，也可以運用類比推理的方法：“密度”為單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量，即ρ=■;“比熱容”為單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃所吸收（放出）的熱量，即Q=cmΔt（c為比熱容）;“電阻”為導(dǎo)體對電流的阻礙作用，R=■。緊密結(jié)合實際，踐行類比推理思維方法的運用原則，鼓勵學(xué)生按照科學(xué)的思維方法來分析和解決問題，搭建新舊知識間的橋梁，完善思維過程，提升科學(xué)素養(yǎng)。

三、強化拓展實踐，提升學(xué)生綜合能力

為進一步深化學(xué)生的三維課程目標，在初中物理教學(xué)過程中，運用類比推理思想教學(xué)的同時，也要鼓勵學(xué)生拓展實踐，與生活、生產(chǎn)經(jīng)驗結(jié)合，發(fā)現(xiàn)生活中的問題，并運用類比推理思想應(yīng)用探究、拓展延伸，促進學(xué)生構(gòu)建完善的知識網(wǎng)絡(luò)，提升應(yīng)用能力和解決問題的能力。

例如，學(xué)習(xí)“摩擦力”相關(guān)知識，教師引導(dǎo)學(xué)生展開拓展實踐，展開實踐研究過程。通過推動講桌讓學(xué)生觀察探究，不斷增大作用力，講桌由不動到動;再均衡用力勻速運動，加大作用力，速度變大，反之減小作用力，速度變緩;最后放開手，速度緩慢降低，最后靜止。又如學(xué)習(xí)“二力平衡”相關(guān)知識，類比扁擔(dān)、天平的相關(guān)特點，分析力與力臂的反比關(guān)系，并展開實驗探究過程，深化對杠桿平衡條件問題的理解。再如學(xué)習(xí)“透鏡”相關(guān)知識時，借助對稱軸與對稱圖形相關(guān)知識進行類比推理和分析，深化對理論知識的理解，并探究透鏡的實際成像特點與規(guī)律。通過運用類比推理思想，強化學(xué)生思維能力，提升學(xué)生的綜合能力與科學(xué)素養(yǎng)。

總之，通過運用類比推理思想，結(jié)合科學(xué)的教學(xué)策略，分析教學(xué)目標、緊密結(jié)合實際、運用類比策略、強化拓展實踐，有效強化學(xué)生的科學(xué)思維與能力。類比推理是一種學(xué)習(xí)思想與方法，教師要重視以學(xué)生為本、因材施教的教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生的思維方式、興趣愛好、知識網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)模式，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完善的類比推理思維模式，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，進一步強化學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。

（責(zé)編 林 劍）