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[摘要]类比推理是物理学的重要科学思维方法之一，其应用于中学教学中能够帮助学生理解较为抽象的概念，概念是物理学的基础，也是物理教学的重难点。学生学习物理的过程就是不断建立物理概念、掌握物理规律的过程。因此，概念教学效果如何，直接关系到学生对物理的认知程度和学习物理的兴趣。笔者结合教学实践，针对目前物理概念教学的现状，归纳出用类比法提高物理概念教学有效性的策略。具体为：“迁移知识。从已知到新知，通过类比法建构知识网络”“辨析本质。从外部到内部，通过类比法深化理解、提升认知”“驾驭应用。从学会到会用，通过类比法发展科学思维”。
[关键词]类比推理概念教学中学物理
类比思想源自逻辑学，是从两个相比较的对象之间的已有共同点或相似点，推导出其他类似的性质的一种思想。类比推理是物理学的重要科学思维方法之一。在中学物理教学中广泛应用的类比法就是在类比思想指导下的一种教学方法，主要通过首先列举一系列有共同点或者相似点的对象，然后把其中一部分对象的已知特点推理到未知的对象，从而得出这一类对象都有这一特征。特别是某些抽象的物理概念很难利用实验、观察等手段得到，中学生的认知能力仍然有限，很难通过表象思维建立这个知识点，这就需要利用类比已知的相同或相似概念激发学生的抽象思维能力，进而理解所学概念及其关系。本文就类比法在物理概念教学中的应用展开论述。
一、目前物理概念教学的现状
物理概念是学生正确认识物理世界的基础，也是科学素养的重要组成部分。学生对物理概念和规律理解的程度，影响着学生科学思维的发展、科学探究的热情以及科学态度与责任的涵养。目前部分教师在课堂上过多地关注教学表现形式，脱离了物理教学本质与精神。主要存在以下问题。
一是浅尝辄止。对概念的讲解浮于表面，对其丰富内涵缺少解读，通常只要求学生了解和记忆，这造成学生只知其然而不知其所以然，记得快忘得更快。
二是缺乏系统。对相关联概念的梳理不重视，忽视对概念之间关系的深入探寻，使学生难以形成对概念的系统性认知，导致学生对物理概念的片面化理解，也无法迁移对比。
三是忽视运用。部分教师误以为概念只要教授给学生即可，并未深入探究概念的应用问题，割裂了学和用的关系，导致学生不知如何灵活运用概念去观察、思考现实生活中的问题。
综上，笔者尝试在物理概念教学中运用类比教学法，帮助学生理解、掌握物理概念、规律及相关知识点，培养学生的问题意识、直观思维、求异思维等，助推课堂教学活动的高效开展。
二、运用类比法重构概念教学的路径思考
物理课堂上的类比教学形象生动地引领学生学习物理概念、规律及相关知识点，培养学生各方面的思维能力，对教学的推动、课堂的开展起到了巨大的作用。
类比推理不是教学的最终目标，只是通过教学活动传授知识、培养思维能力的方法。笔者在实践中总结出，是否应用类比教学的关键在于是否抓住了学生联想的思维网，并运用类比法迁移知识，建构知识网络；辨析知识的本质，深化理解、提升认知；驾驭应用知识，通过类比法发展学科核心素养。
（一）迁移知识。从已知到新知，通过类比法建构知识网络
迁移的前提是扎实的基础知识。首先根据问题的特点，分析提取出研究对象，再捕捉已学知识中与此对象具有相同点或者相似点的对象。接着将已学知识迁移到研究对象从而得出新的概念或规律。引导学生正确、深入地理解物理概念和规律。
在人教版高中物理选修3-1“磁场”一章的“磁感应强度”一节的教学中，可以与电场强度进行类比，两者都是由周围的场决定的。本章可以类比的物理概念较多，教学中可以列表归纳便于学生理解，下面以本章中的库仑定律与万有引力定律进行对比（见表1）为例。
类比法是物理教学中经常使用的一种教学方法，它能将抽象化为具体，帮助学生理解深奥难懂的定理知识。如在学习“动量守恒定律”一章时，学生可以类比“机械能守恒定律”一章，如“动能和动能定律”类比“动量和动量定律”，“机械能守恒定理”类比“动量守恒定理”，这样不但有利于学习新知识，还起到巩固旧知识的作用。
（二）辨析本质。从外部到内部，通过类比法深化理解、提升认知
问题是检验思考的钥匙，思考得越深，就越能提出有深度的问题，才能发现更深层次的问题，深化、拓展甚至推翻原有知识，走到知识的内核，完成从知识到认知的蜕变。教师在引导的过程中，要把握学生的心理状态，根据物理知识的特点，抓住核心要点，然后针对重难点巧妙设置问题，引导学生灵活运用所学知识。
在人教版高中物理选修3-5“动量守恒定律”一章的教学中，提出了冲量、动量、动量定理，此时可以引导学生联想在必修二中学到的功、动能、动能定理。对比两组概念的定义：外力对物体做功使物体运动而具有动能，动能定理架起了力做的功与动能之间的桥梁。由物体的动量增量和作用的时间可以估算短暂过程（如碰撞）内的作用力，冲量是力在时间维度上的量度。动量定理将冲量与动量变化量联系了起来。学生在初学相似的物理概念时很容易混淆，教师在讲解完知识点之后，有必要进行辨析区别：动能和动量分别反映运动物体的不同本领，动能表示某个时刻物体具有的做功的本领，动量表示机械运动传递的本领；动能和动量分别描述物体机械运动的不同本质，动能从能量转化的方面来说明，动量从机械运动传递的方面；动能和动量的变化是力不同的累积效应，动能的变化通过做功来量度，动量的变化通过冲量来量度。
（三）驾驭应用。从学会到会用，通过类比法发展科学思维
科学思维是物理学科核心素养之一，培养学生的科学思维是高中物理教学的重要内容。而类比法是科学推理中的一种科学思维方法。物理是一门实验科学，在得到新的概念时，都必须经过实验的验证。类比教学有利于培养学生在实验中的筛选、组合能力。在此过程中，通过应用真正理解概念的本质，从学会到会用，使学生正确认识区别、差异化应用。
如在人教版高中物理选修3-5“原子结构”一章的“原子的核式结构模型”的教学中，学生对于肉眼不可见的物质没有大小的概念，而对生活中实际接触的物体更有具身认知。教师可以将原子的大小与足球场类比，原子核的大小相当于球场中的一个足球，这样学生可以在大脑中构建一个模型，当向足球场内快速发射一些运动的小球时，大多数小球不会碰到这个足球。经过类比，即使没有条件在课堂上做实验，也可以通过培养学生的形象思维能力，加深学生对原子核模型的感知和理解。又如在人教版高中物理选修3-4“光”一章“光的干涉”一节的教学中，光产生“干涉”现象是与声音进行类比之后得出的，因为声音具有直线传播、反射、折射、干涉、波动性这样的特征，学生此时已经掌握光也遵循直线传播的特点，能产生反射、折射、干涉的特征，那么光也可能具备波动性，进而产生“干涉”现象，最后再通过物理实验证实这一猜想。
概念在学生脑海里初步形成后，如果不加以巩固，容易泛化为邻近概念，因此教学后还需要适时内化来巩固概念，进而真正掌握。如可以给学生一些思考、验证和运用的机会，正确运用概念解决实际生活中的问题，这个过程使学生深入地理解概念、掌握概念，会用物理观念描述自然界的图景，用科学的思维能力进行探究学习，形成对科学技术应有的正确的态度及责任感。
三、结语
类比是高中物理阶段非常重要的一种思维方法，类比使我们更容易接受和理解新事物，同时更深刻地认识不同事物之间的同一性和差异性。为此，在中学物理教学中，深刻理解、把握学习的本质，为学而教，在教学中革新教学理念，遵循教育规律和学生发展需要，科学运用应用类比培养学生的问题意识、科研思维和创新能力。
参考文献：
[1]张静,郭玉英.物理抽象概念教学中的类比脚手架模型的研究进展与启示[J].大学物理,2013,32(3):19-22+31.
[2]杨华军,史献计.物理教学的类比思维策略[J].物理教师,2020,41(8):19-21.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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运用类比法建构物理概念教学论文
人参与 2025-02-18 10:35:58 分类 : 教育论文 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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