摘要:物理学科对于高中生来说具有一定的学习难度,由于其专业性强、实践性强,教师在教学过程中,只有不断创新、完善传统教学方式方法,合理运用类比思维,积极帮助学生培养类比思维,才有助于提高物理教学效果、改善学生对物理知识的理解、运用水平。
关键字:类比思维;科学探究;目标典型;实验;物理学史
前言:学生在学习物理知识时,需要具备强大的思维能力,才能有效理解、运用物理知识。所以,教师要为学生培养以抽象、直觉、形象思维相互关联的类比思维,才能使学生深刻理解、运用物理知识。
一、类比思维简介
通过对“类比思维”研究发现,其切入点为事物本质,如将在某一方面对比已知的两个事物,在对比时获得启迪,从而深度理解新事物,完成创造性思维构建。借助类比思维研究问题,能实现知识过度,并将某个知识拓展到其它知识上,具备显著优越性。因此,形成类比思维有助于在培养创造性思维时奠定扎实基础。而且创造性主要表现为“创造活动内部,人类可通过类比方法探究两个事物间存在的关联,从而获得不为人知的事物规律。”[1]
高中物理教师结合类比思维理念展开教学,引导学生进行联想,结合已知条件进行假设,完成模拟具体操作,便能为学生赋予灵感、培养直觉思维。另外,还有助于为学生培养举一反三的学习能力。
二、高中物理教学时为学生培养类比思维的对策
2.1结合科学探究知识,为学生渗透类比思维方法
研究发现,高中生学习物理知识期间依旧会遇到诸多问题无法解决。所以,教师在教学期间应积极创新探究模式,在学生学习中推广类比思维,能够降低学习难度,激发学生学习物理知识的兴趣。物理思维能力包含类比思维,通过判断学生对类比思维的掌握程度,可了解学生掌握、理解物理知识的水平。物理教师教学期间,应合理发掘教材中具有实际价值的学习资源,并引入科学学习探究模式,帮助学生培养类比思维,使学生学习期间可以实现举一反三、触类旁通,从而提高学生的物理学习能力。
比如,教师在“电场”一课的教学中,应提前完成备课工作,并设计针对性明显的教学方案,课前十分钟,教师应带领学生温习所学重力场知识,随之组织新课教学,并利用搭配问题的方式,为学生培养类比思维。如首先抛出问题“电场与重力场间存在相似点么?”以此激发学生探究新知识的好奇心。学生被该问题吸引后,教师应鼓励学生以小组为单位,通过翻阅课本等方式讨论、研究问题,并总结知识点及规律,最后由教师解难答疑、总结重难点知识。另外,教师应主动分析物理现象基础特点,支持学生假设与猜想,发挥思维迁移具备的作用,使学生掌握新旧知识类比联系,为学生培养类比思维能力。
2.2解析目标典型,为学生培养分析、总结能力
物理教师组织教学期间,应利用典型例题组织教学,利用习题训练方法为学生培养类比思维。为学生培养类比思维时,教师应有目的性的组织教学活动,调动学生学习积极性。该方式需要学生自己反复练习,同时,也给学生参加物理学习提供了合理的训练方法。因此,教师要督促学生主动反复练习,做好分析、总结,才能帮助学生培养应用类比思维处理物理难题的意识。同时,教师要深度研究教材内容,整理典型案例,带领学生重复练习,或设计经典例题变式,调动学生参加习题训练的兴趣。
比如,物理教师组织高中教学活动时,应主动分析、总结经典例题,为学生培养类比思维。
教学中,教师要坚持“以生为本”原则,积极发挥引导作用,组织学生以小组为单位讨论、研究解题思路,并主动展示讨论结果,让学生间了解各种解题思路,突破个体局限性,以此获得启示,并改善学生的物理学习能力。该模式有助于学生深度掌控类比思维,可以帮助学生了解自我认识类比思维方面存在的问题,有助于学生学习物理知识时能够更加深刻、全面、透彻的解析、理解物理问题,对学生自身改善类比思维意识及学习效率具有帮助。
2.3通过实验教学,为学生培养类比思维
物理学科具有较强的实验实践性,作为一名高中物理教师,在教学中应充分发挥物理实验在教学中的重要作用,要站在各种视角,展开教学工作,帮助学生培养物理各方面能力。教师借助物理实验对物理规律、现象等实施研究时,可选择类比方法快速寻找切入点,通过实验与类比方法搭配使用的方式为学生培养良好的类比思维。
比如,教师在组织“探究影响电阻因素的实验”一课教学时,教师应引导学生在研究中采取“控制变量法”,并要告知学生在物理实验学习中“控制变量法”是一项重要的方法。然后结合欧姆定律一课教学内容,引导学生积极讨论、沟通、思考实验及涉及的问题,让学生探究“在多种物理因素共同对某一物理量大小产生影响时,应该如何设计或选择实验方法?”
若起初学生无法想到具体方法,教师可制作若干引导性问题,通过抛砖引玉的方式引导学生,让学生想到“通过控制变量法便可完成一个物理量和多个量的关系研究。”最终,教师应鼓励学生自主设计实验电路、步骤,通过实验、数据采集、论证分析归纳总结等方式,得到答案。研究发现,采取控制变量的实验,多数均能通过类比方法实施,这有助于帮助学生培养类比思维、掌握物理知识。教师采用类比法教学期间,不仅要重视相似点,更要关注不同点,这样才能使学生深刻理解、牢固记忆物理概念及知识点。
例如,教师采用类比法组织电场教学时,应诱导学生主动对比物理量、物理方法、物理规律之间的相似点、不同点;如库仑力有吸力和排斥力,万有引力只有引力;因电荷有正负两种导致其电场力和能的性质与重力及重力势能有很多不同;在带电粒子做类平抛运动中的加速度与平抛运动的重力加速度不同等等。[2]
2.4通过物理学史,为学生培养类比思维能力
受素质教育理念影响,高中物理教师在为学生培养类比思维期间,应重视学生情感、价值观、态度的培养。因此,教师应合理运用物理学史展开教学,激发学生学习兴趣。研究发现,高中物理教材各章节中均有以简介形式存在的物理学史方面的小知识,教师在教学中应充分利用这些资源,调动学生学习积极性,助力学生培养类比思维,促进学生健康成长。教师在教学中要为学生普及物理学史前因后果,协助学生深度理解物理学史内容及潜在价值,使学生正确认识新知识,让学生充分感受、理解物理学中涉及的思想与方法,从而帮助学生延续、发展已经形成的物理类比思维。
比如,物理教师在组织教学时,教师可组织学生共同分析、研究物理学史内容,帮助学生了解、掌握物理发展历史过程,带领学生对物理规律进行总结。同时,教师应设计作业内容,要求学生利用课下时间通过图书馆查阅书籍、网络搜索等方式搜集物理学史相关资源,并在次日课堂进行分享、交流,让学生之间通过分享等方式丰富物理学史知识、了解物理学史内容,为学生树立正确的物理学习观及实事求是的科学态度,从而激发学生学习物理知识兴趣,使学生可以将类比思维以正确的方式运用到物理学问题的研究当中。[3]
结束语:总之,积极的为学生培养类比思维,将类比思维引入物理教学中运用,有助于激发学生学习兴趣、提高物理课堂教学质量、拓展学生思维模式及物理学习等效果。
参考文献:
[1]谈在高中物理教学中如何培养学生的各项思维能力[J].张立志.学周刊.2020(02):54
[2]高中物理教学中如何培养学生的类比思维[J].程伟.神州.2018(30):196-196
[3]高中物理教学中培养类比思维的策略研究[J].白凡.文理导航.2018(02):45-45