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【摘要】 本文主要阐述了类比思维方法在物理课堂教学中的必要性和可行性。结合高中物理教学内容,以教学案例说明如何在高中课堂教学中有意识的培养学生使用类比的思维方法,强调类比思维方法可以帮助学生突破知识难点、提高课堂教学效益、培养学生的创新能力,从而进一步说明掌握类比思维方法对学生的终身学习和发展都具有重要的意义。
【关键词】 类比思维 物理课堂 创新能力
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(a)-0034-02
一、物理课堂运用类比思维的必要性
新课标对物理教学提出了立体的教学目标。如何培养学生科学思维能力的意识,如何在课堂教学中有效地渗透科学的思维方法,是当前物理课堂教学的主要任务。类比思维方法是立足在已有知识的基础上,进一步认识事物的一种有效尝试,化抽象为具体,多方位地试探解决问题。 应用类比方法时,往往是运用已知的、熟悉的、鲜明的模型进行比对,而且特点越鲜明类比的可能性也越大,因而类比的思维方法既有鲜明的抽象思维的特征,又有明显的形象思维特征。在高中物理教学中运用类比方法,可以引导学生自己获取知识;有助于巩固已有的知识,把研究对象条理化、系统化;可激发学生探索的意向,引导学生进行探索,使学习变成学生自觉积极的活动,从而发展学生的思维能力。
二、物理课堂运用类比思维的可行性
《高中物理课程标准》指出:“要让学生在学习中了解物质结构、相互作用和运动的一些基本原理,了解物理学的基本观点和思想”。教学的过程不仅是知识的呈现,更要引导学生主动探究物理规律,从中更深刻的理解物理原理,掌握物理研究的基本方法,体验科学研究的过程。类比思想为探究教学提供了重要的思维手段。
学生在学习中的迁移是用一种学习中习得的经验对另一种学习产生影响,也就是已有经验的具体化与新课知识的类化过程。因此在物理课堂教学中有目的、有意识、多角度地应用类比的思维方法,帮助学生在探究的过程中发现物理规律之间的联系,有效地提出假设,科学地进行逻辑论证,能促进学生加快、加深对新的物理规律的理解、记忆及应用。
三、类比思维在物理课堂教学中的实践研究
在物理课堂教学过程中,通过对一些类似的物理现象、过程的对比分析,有可能在看似互不关联的偶然信息中发现规律性的必然,有助于学生认知层次的深入。在教学中,有意识的渗透类比思维,诱导学生发现新旧知识间的区别与联系,培养学生对问题的答案作出迅速合理的猜测、设想或突然领悟的思维习惯,是激活创造性思维的一种有效方式;有意识的计划、安排一些认知活动,使学生感知和领悟,诱导学生自觉接受类比物理思维的熏陶,有利于把握思维敏锐性的触发时机,拓宽解决问题的途径和方法。
3.1 帮助学生更好地建立和理解物理概念
物理教学的核心就是让学生获得清晰的物理概念,形成科学的思维方式。在物理概念的学习中,有些概念比较抽象,给学生建立概念或理解概念带来一定的困难。这时可以采取新、旧知识类比的方式,就好比在旧知识的胚基上逐渐长出新知识的胚芽,不仅让学生能从已掌握的旧知识中接受和理解新知识,还能培养学生从旧知识中自己“长”出新知识的能力。物理学的内容之间存在着必然的内存联系。将新、旧知识进行类比给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也能巩固旧知识。运用类比的物理思维,有助于加强知识间的联系和纠正学生头脑中先入为主的一些的错误概念、开阔视野,丰富知识背景。
3.2 提高学生对物理规律的理解深度
在物理规律的教学中,如果适当的使用类比思维,让学生领略前辈大师的研究方法、科学思维、科学精神,得其精髓,有所借鉴,将有利于学生对物理规律的认识、理解和应用。例如在创建光的波动说的过程中:惠更斯把光的传播和违章的传播加以类比,德布罗意将光学现象和力学现象作类比等。任何物理思维都以物理知识或方法为基础,物理思维的形成是对物理知识与方法的反复认识和思考。这个过程并不是知识的简单累积或方法的简单模仿,而是不断深入、细致的理解和概括的过程。形成物理思维习惯是学习物理知识和方法的更高目标,在高中物理教学中还有很多地方可以有意识的采用类比的思想方法。
3.2 提高学生解决问题能力的重要途径
在应用物理概念、规律解决问题的过程中渗透和应用类比的思维方法,有利于学生跳出题海,寻求物理事物的本质特征,有利于学生发散、归纳、运用能力的培养,有利于发展学生的认知能力和思维能力。在应用类比思维讲解问题时,要从学生认知出发,以渗透物理思维方法为原则,以开拓思维能力为目的,遵循如下的基本思路:问题条件→进行特点分析→进行模型类比→建立模型→进行推理→获得结论。例如在运动图像的问题上,通过类比授课,可以加强学生对不同运动图像的相似点和不同点的理解,从而更深刻的理解运动过程和不同运动的特点。
运动图像包括速度图像、位移图像、加速度图像。对学生的要求是能通过坐标轴及图像的形状识别各种图像,知道它们分别代表何种运动,如图1-4-1,(α)、(b)、(c)所示分别为v-t图像、s-t圖像和α-t图像。
【关键词】 类比思维 物理课堂 创新能力
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(a)-0034-02
一、物理课堂运用类比思维的必要性
新课标对物理教学提出了立体的教学目标。如何培养学生科学思维能力的意识,如何在课堂教学中有效地渗透科学的思维方法,是当前物理课堂教学的主要任务。类比思维方法是立足在已有知识的基础上,进一步认识事物的一种有效尝试,化抽象为具体,多方位地试探解决问题。 应用类比方法时,往往是运用已知的、熟悉的、鲜明的模型进行比对,而且特点越鲜明类比的可能性也越大,因而类比的思维方法既有鲜明的抽象思维的特征,又有明显的形象思维特征。在高中物理教学中运用类比方法,可以引导学生自己获取知识;有助于巩固已有的知识,把研究对象条理化、系统化;可激发学生探索的意向,引导学生进行探索,使学习变成学生自觉积极的活动,从而发展学生的思维能力。
二、物理课堂运用类比思维的可行性
《高中物理课程标准》指出:“要让学生在学习中了解物质结构、相互作用和运动的一些基本原理,了解物理学的基本观点和思想”。教学的过程不仅是知识的呈现,更要引导学生主动探究物理规律,从中更深刻的理解物理原理,掌握物理研究的基本方法,体验科学研究的过程。类比思想为探究教学提供了重要的思维手段。
学生在学习中的迁移是用一种学习中习得的经验对另一种学习产生影响,也就是已有经验的具体化与新课知识的类化过程。因此在物理课堂教学中有目的、有意识、多角度地应用类比的思维方法,帮助学生在探究的过程中发现物理规律之间的联系,有效地提出假设,科学地进行逻辑论证,能促进学生加快、加深对新的物理规律的理解、记忆及应用。
三、类比思维在物理课堂教学中的实践研究
在物理课堂教学过程中,通过对一些类似的物理现象、过程的对比分析,有可能在看似互不关联的偶然信息中发现规律性的必然,有助于学生认知层次的深入。在教学中,有意识的渗透类比思维,诱导学生发现新旧知识间的区别与联系,培养学生对问题的答案作出迅速合理的猜测、设想或突然领悟的思维习惯,是激活创造性思维的一种有效方式;有意识的计划、安排一些认知活动,使学生感知和领悟,诱导学生自觉接受类比物理思维的熏陶,有利于把握思维敏锐性的触发时机,拓宽解决问题的途径和方法。
3.1 帮助学生更好地建立和理解物理概念
物理教学的核心就是让学生获得清晰的物理概念,形成科学的思维方式。在物理概念的学习中,有些概念比较抽象,给学生建立概念或理解概念带来一定的困难。这时可以采取新、旧知识类比的方式,就好比在旧知识的胚基上逐渐长出新知识的胚芽,不仅让学生能从已掌握的旧知识中接受和理解新知识,还能培养学生从旧知识中自己“长”出新知识的能力。物理学的内容之间存在着必然的内存联系。将新、旧知识进行类比给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也能巩固旧知识。运用类比的物理思维,有助于加强知识间的联系和纠正学生头脑中先入为主的一些的错误概念、开阔视野,丰富知识背景。
3.2 提高学生对物理规律的理解深度
在物理规律的教学中,如果适当的使用类比思维,让学生领略前辈大师的研究方法、科学思维、科学精神,得其精髓,有所借鉴,将有利于学生对物理规律的认识、理解和应用。例如在创建光的波动说的过程中:惠更斯把光的传播和违章的传播加以类比,德布罗意将光学现象和力学现象作类比等。任何物理思维都以物理知识或方法为基础,物理思维的形成是对物理知识与方法的反复认识和思考。这个过程并不是知识的简单累积或方法的简单模仿,而是不断深入、细致的理解和概括的过程。形成物理思维习惯是学习物理知识和方法的更高目标,在高中物理教学中还有很多地方可以有意识的采用类比的思想方法。
3.2 提高学生解决问题能力的重要途径
在应用物理概念、规律解决问题的过程中渗透和应用类比的思维方法,有利于学生跳出题海,寻求物理事物的本质特征,有利于学生发散、归纳、运用能力的培养,有利于发展学生的认知能力和思维能力。在应用类比思维讲解问题时,要从学生认知出发,以渗透物理思维方法为原则,以开拓思维能力为目的,遵循如下的基本思路:问题条件→进行特点分析→进行模型类比→建立模型→进行推理→获得结论。例如在运动图像的问题上,通过类比授课,可以加强学生对不同运动图像的相似点和不同点的理解,从而更深刻的理解运动过程和不同运动的特点。
运动图像包括速度图像、位移图像、加速度图像。对学生的要求是能通过坐标轴及图像的形状识别各种图像,知道它们分别代表何种运动,如图1-4-1,(α)、(b)、(c)所示分别为v-t图像、s-t圖像和α-t图像。