在物理教學中培養(yǎng)學生的類比思維能力

阮希

摘 要：教師運用類比思維，使學生在教學活動中更容易接受新概念，提升學生的推理能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。利用類比進行教學，不僅會降低知識的陌生程度，還可以不斷溫故知新，把抽象的問題具體化，從而達到知識體系化。

關鍵詞：高中物理；類比思維；能力培養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-03-05

作者簡介：阮 希（1972—），男，福建省福安市高級中學教師，一級教師，本科。

開普勒說過：“我最珍視類比，它是我可靠的老師。”所謂類比思維，就是事物之間有相似，當人們意識到這一點時，就會把相似的事物進行比較、分析和綜合，得到未曾有過的新認識的思維方法。如將經典力學與經典電磁學類比建立起相對論的相對性原理，借助于質點力學與電子的光學性質的類比提出物質波的概念和波動力學，等等。在科學認識中，類比方法有形成假說解釋外推、開拓思維、觸類旁通的作用。那么，在教學實踐中我們怎樣充分利用物理教材優(yōu)勢培養(yǎng)學生的類比思維呢？

一、在定義式中培養(yǎng)學生的類比思維

從初中學習物理開始，由比值得到一個全新的物理量，如速度。對這些相似的物理量進行類比講解，不僅能增強學生對新概念的理解，而且對舊概念起到鞏固作用；不僅突破教學上的難點，還能總結物理量的共同特性。例如，物體的質量跟物體的種類和體積有關，而物體的質量跟體積的比值有關。即單位體積物體的質量只跟物體的種類有關，反映物質的一種屬性。物質學中用“密度”這個物理量來表示，那在高中講到“場強”這個概念時，可與之類比。電荷在電場中某處受到的電場力跟電荷所在位置和電荷量都有關，但電場力跟電荷量的比值，即單位電荷受到的電場力中跟位置有關。這反映了電場自身的一種性質，所以我們用“場強”這個物理量來表示。這樣類比講授，學生很容易理解吸收新知識。

二、在建立物理模型中培養(yǎng)學生的類比思維

構建物理模型解決物理問題，從物理問題中抓住問題的本質，排除無關或次要的因素，將真實結論進行顯現(xiàn)。構建物理模型一般要經歷實際觀察—類比想象—構建模型的過程。在教學中，教師要引導學生進行類比，從而找出物理現(xiàn)象、物理問題存在的異同點，完成從“想象”到“模型”的建立。

三、在抽象知識教學中培養(yǎng)學生的類比思維

在高中階段，很多物理現(xiàn)象比較抽象，學生學習起來比較困難，難以理解。比如熱學部分“分子運動理論”的知識，電磁學中電場、磁場的知識等，教師在講解這些內容時，一定要與學生已學習過、掌握的原有知識進行類比，變“抽象”為“形象”，這樣便于學生理解、吸收這些新知識。教師在講解分子勢能的大小隨距離的變化關系時，可與彈簧伸長壓縮時的彈性勢能的變化類比?！半妱莶睢薄半妱荨备案叨炔睢薄案叨取弊兓约芭c做功的關系有很多共同點，學生在比較中能較好地掌握這些知識?，F(xiàn)在的教材編寫很突出類比思維，教師在教學過程中更要強調這點。如平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿上圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子（ ）。A.所受重力與電場力平衡；B.電勢能逐漸增加；C.動能逐漸增加；D.做勻變速直線運動。教師將常規(guī)的水平放置的平行板電容器傾斜一個角度，讓帶電粒子在電場力和重力的共同作用下做直線運動，構造出新的物理情境，讓學生在抽象知識中通過類比推理等思維，完成平行板電容器中電場的性質、力的合成、牛頓第二定律、電勢能等基本物理概念和規(guī)律的運用。

四、在比較異同中培養(yǎng)學生的類比思維

類比思維方法的使用不僅要注意事物之間的“同”，也應注意事物之間的“異”。比“異”往往能夠提高我們的認識。振動圖像是高中物理教學中的一個難點，兩種圖像的形狀相似造成了學生在理解上的困難。當學生在教師的引導下比較得出振動圖像是描述同一質點在各個不同時刻的位移，而波動圖像是描述大量質點在同一時刻的位移時，學生對兩種圖像的認識就深化了。學生在學習歐姆定律時，知道“導體中的電流跟電壓成正比，跟電阻成反比”，寫成公式。學生由此變形，于是得出“導體的電阻跟電壓成正比，電流成反比”的錯誤結論。

類比是一種既古老又極富生命力的科學思維方法。教師在物理課堂中靈活運用類比進行教學，就能啟迪學生的思維，調動學生的積極性，減輕學習負擔，真正實現(xiàn)“為了遷移而教，為了理解而學”。

參考文獻：

[1]劉紀波.中學物理中類比教學法教與學的研究[J].湖南中學物理， 2017（5）：14-16.

[2]沈志丹.類比法在物理教學中的應用[J].中學物理，2014（17）：17-18.