高中物理教学中如何培养学生的类比思维

程伟

摘要：大家都知道学校教育具有很重要的功能，学校教育就是立足学生的终身发展和社会需要，培养学生良好的素养。当今世界各国教育都在聚焦对于人的核心素养的培养。高中物理是一门系统性、严密性比较强的学科。对物理概念、原理、规律的研究是一个比较复杂的过程，因此高中物理是一门比较难以掌握的学科。随着素质教育的推行，高中教师也在激发学生学习兴趣，培养学生的思维能力方面不断探索，多年的物理教学经验表明，强大灵活的思维能力对提高学生的物理学习成绩以及培养学生的物理学习能力至关重要。其中类比思维集抽象思维、形象思维、直觉思维于一体，是高中物理教学中一种非常重要的创造性思维。因此，高中物理教学，对学生类比思维能力培养的策略研究具有相当重要的价值。对于高中生来讲，较为抽象、复杂的物理概念、定理等知识信息的学习掌握往往都具有很大难度。而随着素质教育理念的不断推行，高中物理教师除了学生学习兴趣的激发之外，也开始重视起了类比等思维能力的培养，希望能够从整体上提高高中生的物理综合素养。

关键词：高中物理；教学方法；类比思维

在高中物理教学中，教师在课堂教学中不仅要创设教学情境，激发学生学习兴趣，还要培养学生的各种能力，诸如逆向思维、归纳思维、整体思维、类比思维等。基于高中物理识点多且抽象复杂，其定理、概念、性质和解题方法要求学生具有一些物理思维，其中类比思维是学习物理知识与解题中运用较为普遍且有效的思维方式之一。如何培养学生的类比思维，运用有效的方法学习高中物理与解题会取到很好的效果。

一、理解类比思维的含义

类比就是由两个对象的某些相同或相似的性质，推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比思维是将两个或者两个以上事物进行比较，找出事物之间的相似之处，然后在根据事物之间在某些方面的相似关系中受到启发，从而使问题得到解决的一种创造性思维。类比思维具有联想、启发、假设、模拟等多种功能，在创造性思维中居于重要的地位。类比思维具有很深远的历史源远，我国古代的著名工匠鲁班看到带有锯齿状的树叶，运用类比的思想发明了——锯，科学巨匠牛顿运用类比的思想将自由落体和天体的运动做比较，最终发现了万有引力定律。磁场和电场，库仑定律和万有引力定律等等。由此可以看出类比思维是物理学研究学习中一种非常重要的思维方法，因此我们在物理教学中要对学生进行类比思维的培养，为学生以后的发展打好基础。

二、利用物理教材培养学生的类比思维

在高中物理的学习中，其中静电场这一章的教学内容很抽象，概念很多，学生很难理解，学习起来有一定的难度，此时我们就可以利用类比的方法，把抽象的较难理解的新概念新规律，与学生以前学过的或者学生熟悉的相似的物理量和物理规律进行类比，使学生容易理解和接受。比如在讲解电势差时可以和电场强度进行类比，1.从物理意义上类比，电场强度是从力的角度描述电场的物理量，电势差是从功能角度描述电场的物理量。2.从定义的角度进行类比，在电场中某一点，试探点电荷（正电荷）在该点所受有电场力与其所带电荷的比值定义为该点的电场强度；这个比值与试探点电荷无关的物理量。电势差也称为电势差或者电位差，是指试探点电荷（正电荷）因为受到电场力作用在某两点间移动时电场力做的功与试探点电荷的电量比定义为该两点间的电势差。3.从方向上类比。电场强度的方向是以试探点电荷（正电荷）在该点所受电场力的方向为电场强度方向。E=F/q，d从力的角度研究电场。电势差（电压）的方向，规定为从高电位指向低电位的方向。U=W/q 从能量的角度研究电场。通过类比的方法，可以使学生更好更深的理解电场强度和电势差的定义和定义式。对于高中物理中有很多知识点都可以采用这种类比的方法。

三、利用实验培养学生的类比思维

我们都知道物理是一门以实验为主的学科，因此高中物理的教学中，物理实验的教学是非常重要的一部分内容，所以教师在实验教学中可以多角度，多方面对学生的各个方面的能力进行培养，在用实验研究物理现象、规律时，如果运用类比方法则比较容易找到切入点，既教师利用实验对学生进行类比思维的培养。例如：我们在学习探究影响电阻因素的实验时，我们告诉学生运用控制变量法进行研究，而且也一再的强调控制变量法是学习物理实验中很重要的一种方法，等到我们学习欧姆定律时，教师可以先不告诉学生怎么进行实验，采用什么样方法，教师可以先让学生们思考讨论交流，让学生自己思考，当遇到这种多个物理同时影响到某一物理量的大小时，我们要应用什么样的实验方法呢？如果学生开始想不到，教师可以设计几个指导性的问题，进行提问，最后引导学生，让学生想起来，当遇到研究一个物理量与几个量的关系时，可以采用控制变量法。最后让学生设计实验电路，实验步骤，进行实验、收集数据，分析论证，归纳总结。这一整个的过程学生就能够顺理成章的完成了。在物理学中，有很多利用控制变量法的实验，都可以采用类比的方法来进行，以便于对知识的理解和对学生类比思维的培养。

类比法教学我们在关注相似之处的同时还要比较较关注不同点，这样更有利于对概念和知识的理解和记忆，比如我们在电场教学中运用类比时，也要注意引导学生学会从物理量、物理规律和物理方法的比较中找到不同点。例如，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。

總之，在高中物理教学中我们如果能够正确运用类比法，发现和探索知识点之间的相似性，从而利用已知系统的物理规律去寻找未知系统的物理规律，对教学难点的突破和对教学重点的突出，有非常重要的作用，能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观，定能在教学中产生事半功倍的效果。