甘國聰

【摘 要】本文通過對(duì)類比思維的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析，提出培養(yǎng)學(xué)生類比思維能力的四點(diǎn)策略，促進(jìn)高中物理課堂教學(xué)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高中物理 類比思維 策略探究

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）08B-0143-02

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求高中物理教師不僅要促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高，還要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，并且能夠利用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)中的問題。因此，在發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，學(xué)生的主體作用的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力同樣具有重要意義。

類比思維是學(xué)生創(chuàng)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(shí)踐證明，類比思維的培養(yǎng)有利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，因此，培養(yǎng)學(xué)生的類比思維對(duì)提高高中生的物理素養(yǎng)具有重要意義。

一、類比教學(xué)的理論基礎(chǔ)

（一）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。不同的人有著不同的經(jīng)驗(yàn)而且對(duì)于經(jīng)驗(yàn)的理解也是不同的，頭腦所創(chuàng)建的個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)世界和對(duì)外部世界的理解也會(huì)不同。因此，教師在教學(xué)時(shí)，不只是簡單地把知識(shí)內(nèi)容傳授給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是對(duì)頭腦中原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行新的改造和重組，二是對(duì)新的知識(shí)內(nèi)容的構(gòu)建。建構(gòu)主義者更加重視第一種建構(gòu)方式，要求學(xué)習(xí)者在面對(duì)新的概念和知識(shí)內(nèi)容時(shí)，能夠進(jìn)行靈活的重組建構(gòu)來指導(dǎo)大腦的活動(dòng)?；谶@一理論，在教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的學(xué)習(xí)，對(duì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷地篩選和處理。在進(jìn)行篩選和處理的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)內(nèi)容之間的相似點(diǎn)，然后進(jìn)行比較和推測，類比教學(xué)的開展正是遵循著這一規(guī)律。

（二）類比遷移的理論。當(dāng)人們在遇到問題時(shí)，通常會(huì)把自己曾經(jīng)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(jīng)非常成熟，主要包含結(jié)構(gòu)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(nèi)容或者結(jié)構(gòu)上的相似度越大，越容易使用類比遷移。

二、高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生類比思維能力的策略

（一）用熟悉的，形象化的事物進(jìn)行類比教學(xué)。高中物理有很多抽象化的概念、理論和知識(shí)內(nèi)容，這些內(nèi)容在學(xué)生初接觸時(shí)，很難進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解。因此教師在教學(xué)中利用學(xué)生所熟悉的形象化的事物進(jìn)行類比教學(xué)，能夠使得抽象化的事物變得生動(dòng)形象，更有利于學(xué)生理解和掌握。利用類比思維時(shí)，需要對(duì)類比的目標(biāo)問題對(duì)象進(jìn)行確定，之后再對(duì)類比源問題對(duì)象進(jìn)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(diǎn)和類似關(guān)系，根據(jù)靶問題對(duì)象的已知信息，對(duì)相關(guān)的關(guān)系進(jìn)行過重新的優(yōu)化整合處理。

例如，在人教版高中物理第二冊《熱力學(xué)第二定律》的教學(xué)過程中，利用熵判據(jù) △S 大于等于 0 來判斷隔離系統(tǒng)的方向和限度時(shí)，學(xué)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(xiàn)象進(jìn)行類比教學(xué)，對(duì)這一內(nèi)容進(jìn)行解釋。如讓學(xué)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(huì)變得混亂不堪。通過這樣的類比方式能夠讓學(xué)生對(duì)熵增加的本質(zhì)進(jìn)行理解，系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的隨機(jī)過程導(dǎo)致原有的狀態(tài)限制被打破，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部元素的狀態(tài)多變。通過這樣的類比能夠使得抽象化的內(nèi)容變得形象化，有利于學(xué)生的理解和接受，也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生類比思維的培養(yǎng)。

（二）利用其他課程知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行類比教學(xué)。高中階段的很多物理知識(shí)內(nèi)容是相互聯(lián)系的，是能夠形成一個(gè)系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)的。培養(yǎng)學(xué)生的類比思維必須能夠讓學(xué)生意識(shí)到各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間并不是獨(dú)立、毫無聯(lián)系的，而是相互之間存在著聯(lián)系和促進(jìn)的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的類比思維，需要依靠學(xué)生的形象思維能力，通過學(xué)生的想象構(gòu)建類比的示意圖，才能把兩個(gè)不同的物理模型和物理規(guī)律相互聯(lián)系起來。同時(shí)還需要利用學(xué)生的抽象思維能力，把握兩個(gè)事物之間的特征，找出兩個(gè)事物的本質(zhì)。此外，物理的知識(shí)點(diǎn)還能夠和其他學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行類比，跨學(xué)科的類比能夠幫助學(xué)生利用學(xué)習(xí)過的知識(shí)內(nèi)容解決新的物理問題。教師在教學(xué)的過程中，利用類比教學(xué)法，利用學(xué)生熟悉或者已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生進(jìn)行新知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和講授，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理解和掌握。

例如，在人教版高中物理第二冊《熱力學(xué)第二定律》的教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)“熱力學(xué)的第一定律”進(jìn)行類比教學(xué)，兩者都是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，對(duì)兩者之間的相同之處和存在的差異進(jìn)行講解，讓學(xué)生在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中接受新知識(shí)。

（三）巧妙設(shè)置問題情境，培養(yǎng)類比思維能力。研究表明，利用科學(xué)的方式探究物理問題以及物理規(guī)律，采取科學(xué)的教學(xué)方式，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能力。因此，教師可以通過設(shè)置巧妙的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生探索的興趣。在教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)置問題情境，當(dāng)新的問題呈現(xiàn)在學(xué)生面前，教師應(yīng)當(dāng)抓住學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力，尋找和探究問題相類似的類比源對(duì)象，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合一定的理論進(jìn)行大膽的猜想和假設(shè)，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)類比源對(duì)象和探究的目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，找出兩者之間的關(guān)系。

例如，在人教版高中物理“定性實(shí)驗(yàn)探究”的教學(xué)過程中，探究電荷間作用力的相關(guān)因素的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，相關(guān)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(jù)這么多的因素，教師向?qū)W生提出問題，這么多的可能性因素，應(yīng)當(dāng)如何避免其他因素的干擾進(jìn)行探究呢？通過這樣的提問，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行探究，以促進(jìn)學(xué)生類比思維能力的培養(yǎng)。

（四）搜集學(xué)習(xí)資料比較分析，提高學(xué)生的類比思維能力。在教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)注重發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。因此教師必須慎重選擇教學(xué)內(nèi)容，把能夠培養(yǎng)學(xué)生類比思維能力的物理問題作為載體，結(jié)合能夠進(jìn)行類比教學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行搜集，通過分析，找出相似關(guān)系，再通過學(xué)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(zhì)”的教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)重力做功的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)以及和電場力做功的特點(diǎn)進(jìn)行比較，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考：在重力場中運(yùn)動(dòng)具有重力勢能，那么電荷在電場中運(yùn)動(dòng)是否具有一定的電勢能？學(xué)生對(duì)此進(jìn)行探究和討論，類比思維得到提高。

在高中物理課堂教學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能夠促使知識(shí)內(nèi)容更加形象化、具體化，更加有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思考能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，同時(shí)還能促進(jìn)學(xué)生類比思維的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，促進(jìn)物理課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。

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（責(zé)編 韋 力）endprint