高中物理教學(xué)中類比思維的有效培養(yǎng)

樓丹蓮

【摘 要】類比思維的培養(yǎng)在物理教學(xué)中占據(jù)著重要地位。在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的類比思維，不僅可以促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展，也能在一定程度上促進(jìn)學(xué)生綜合思維能力的提升。本文深入研究了高中物理教學(xué)中類比思維有效培養(yǎng)的策略，以期為物理教師的教學(xué)工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理;類比思維;培養(yǎng)策略

類比思維是在全面分析事物本質(zhì)的基礎(chǔ)上，對已知的事和物與某種具有相似之處的未知事物進(jìn)行比較，在比較分析的過程中受到啟發(fā)，從而尋求研究新事物方法的一種創(chuàng)造性思維形式。在高中物理教學(xué)中，將類比思維和物理教學(xué)有效整合，可以促進(jìn)物理教學(xué)整體質(zhì)量的提升，為物理教學(xué)的有效性提供保障。

1? ?概念教學(xué)

高中物理知識中有很多非常復(fù)雜的概念，尤其是像電場、磁場等一類的內(nèi)容，具有很強的抽象性，教學(xué)中無法將具體含義直接揭示出來，由此這些內(nèi)容成了學(xué)生學(xué)習(xí)的重點和難點。在實際教學(xué)中，要想加深學(xué)生對物理概念的理解，讓學(xué)生更好地將物理概念應(yīng)用到問題解決的過程中，教師就要更加關(guān)注對學(xué)生類比思維的培養(yǎng)，使學(xué)生利用學(xué)過的知識，與新概念形成類比在一定程度上降低物理概念教學(xué)的難度，讓學(xué)生對概念的理解更加深刻，為其后續(xù)更好應(yīng)用提供前提[1]。

有關(guān)“電場”的知識是高中物理教學(xué)中非常重要的知識點，包含著電場力、電勢能等多個基礎(chǔ)概念，抽象性強，學(xué)生難以理解。為了減少學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)理解上不到位或出現(xiàn)偏差，教師在教學(xué)“電場”的知識時，可以與之前學(xué)的重力場知識進(jìn)行類比，利用表格歸納電場和重力場的相關(guān)知識，使學(xué)生在類比分析的過程中對電場的基礎(chǔ)知識形成一定的理解。電場和重力場基礎(chǔ)概念類比見表1。

根據(jù)表1可以發(fā)現(xiàn)，兩個概念之間存在著很大的相似性。在“電場”的實際教學(xué)中，教師可以將電場與重力場對比，引導(dǎo)學(xué)生理解，這樣不僅可以幫助學(xué)生理解，加深其對電場的記憶，也能幫助其鞏固已學(xué)的重力場知識，為最終教學(xué)效果提供保障。

2? ?習(xí)題訓(xùn)練

在日常教學(xué)中，習(xí)題訓(xùn)練發(fā)揮著非常重要的作用，是幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識的重要途徑。將習(xí)題訓(xùn)練與學(xué)生類比思維培養(yǎng)有效結(jié)合，對學(xué)生綜合能力的提升具有重要意義。

以下面的習(xí)題為例，圖1所示為一個光滑的絕緣軌道，豎直放在水平向右的勻強電場中，一個帶有負(fù)電荷的小球從A處向下滑落滑到圓環(huán)中，進(jìn)行圓周運動。已知小球所受的電場力是重力的0.75倍，斜面θ的傾斜角度是60°，BC的長度2R，此時，如果小球剛好完成了完整的圓周運動，h是多少？

小球在上述運動過程中受到了相等的電場力和重力，形成了一種恒力。在這種狀態(tài)下，如果小球進(jìn)行完整的圓周運動，臨界點就是圖2中的D點，那么此時小球和圓環(huán)的彈力恰好就是零。

在引導(dǎo)學(xué)生解答這一習(xí)題時，教師可利用類比思想，將小球受重力和電場力時做的圓周運動與小球只受重力做的圓周運動類比，這樣就可以得知：

在該習(xí)題的教學(xué)中，如果教師不能引導(dǎo)學(xué)生利用類比思想解答問題，那么學(xué)生即使能得出最終的答案，解答過程的出錯率也會非常高;而將類比思想有效利用，就可以對小球的受力進(jìn)行簡化，為學(xué)生更好地分析問題提供便利，提升學(xué)生的解題效率和解答正確率。

3? ?能力拓展

學(xué)生能力的拓展一直是教師重點關(guān)注的問題，尤其是在當(dāng)前對學(xué)生思維發(fā)展要求不斷提升的背景下。教師要積極探索能力拓展和類比思維培養(yǎng)有效融合的路徑，更好地分析解題思路，為學(xué)生綜合能力的提升提供保

障[2]。在高中物理教學(xué)中，物理教師在學(xué)生能力拓展的訓(xùn)練中，應(yīng)重視學(xué)生類比思維的培養(yǎng)，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對其進(jìn)行有效引導(dǎo)，讓其真正知道解題過程中需要注意的問題，為后續(xù)解題工作的順利進(jìn)行提供保障。

如題：在圖3中，兩個小車都停在光滑的水平面上，但是A 車和 B 車存在很大的不同，A 車有固定的強磁鐵，B車有閉合的螺線管，前者總質(zhì)量為5kg ，后者為10kg 。在這種狀態(tài)下，如果在 B 車上施加一種力量（水平向右的100N·s 瞬時沖量），兩車運動未發(fā)生碰撞，那么，此時兩車相互作用產(chǎn)生的熱量為多少？

當(dāng)遇到這種習(xí)題時，很多學(xué)生都會感到非常陌生，不知道用那些知識解答該問題，找不到正確的解題思路，但是，分解分析題目就可以發(fā)現(xiàn)，其與“子彈打木塊”模型有著很大的相似性。所以，教師就可以將小車運動與子彈打木塊結(jié)合分析，將二者類比，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)根據(jù)楞次定律可知小車 A 和小車 B 之間有一種排斥力，二者所受的合外力為零，動量守恒，在這種情況下，如果兩車的速度相同，兩車就不再有相互作用。

當(dāng)兩車的速度相同時，系統(tǒng)中的機(jī)械能就會轉(zhuǎn)化成電能，加之小車運動過程中有電阻，進(jìn)而就能產(chǎn)生一定的熱量。通過能量守恒定律就可以得出：

實際上，這一題目的解決實現(xiàn)了學(xué)生能力的拓展。該習(xí)題的難度較大、較復(fù)雜，多數(shù)學(xué)生做題時無法將其與所學(xué)知識聯(lián)系起來，更不要說對其進(jìn)行類比，最終無從下手。對于這種情況，當(dāng)學(xué)生不知道從哪一步開始解題時，教師就可以將之前學(xué)過的“子彈打木塊”模型利用起來，將小車運動和“子彈打木塊”類比，在此過程中，學(xué)生能受到一定的啟發(fā)，快速找到解題思路。

總之，作為高中物理教學(xué)中經(jīng)常用到的思維方式，類比思維逐漸受到廣大教師的關(guān)注，實際教學(xué)中，物理教師也開始將其作為重要的教學(xué)目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的類比思維能力，提升物理教學(xué)的效率和質(zhì)量。因此，在高中物理教學(xué)中，物理教師應(yīng)重視學(xué)生類比思維的培養(yǎng)與提升，充分利用物理概念教學(xué)、日常習(xí)題訓(xùn)練以及能力拓展等方式開展類比教學(xué)，充分促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，提升學(xué)生的類比思維能力，促使學(xué)生更好的解決物理問題，為物理課堂的有效開展提供有力保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏國琦.高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生類比思維的策略研究[J].課程教育研究，2020（30）.

[2]曹軍.論高中物理教學(xué)中學(xué)生類比思維能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)教學(xué)參考，2020（8）.