高中物理教学中类比思维的有效培养

楼丹莲

【摘 要】类比思维的培养在物理教学中占据着重要地位。在高中物理教学中，培养学生的类比思维，不仅可以促进学生身心健康发展，也能在一定程度上促进学生综合思维能力的提升。本文深入研究了高中物理教学中类比思维有效培养的策略，以期为物理教师的教学工作提供参考。

【关键词】高中物理;类比思维;培养策略

类比思维是在全面分析事物本质的基础上，对已知的事和物与某种具有相似之处的未知事物进行比较，在比较分析的过程中受到启发，从而寻求研究新事物方法的一种创造性思维形式。在高中物理教学中，将类比思维和物理教学有效整合，可以促进物理教学整体质量的提升，为物理教学的有效性提供保障。

1   概念教学

高中物理知识中有很多非常复杂的概念，尤其是像电场、磁场等一类的内容，具有很强的抽象性，教学中无法将具体含义直接揭示出来，由此这些内容成了学生学习的重点和难点。在实际教学中，要想加深学生对物理概念的理解，让学生更好地将物理概念应用到问题解决的过程中，教师就要更加关注对学生类比思维的培养，使学生利用学过的知识，与新概念形成类比在一定程度上降低物理概念教学的难度，让学生对概念的理解更加深刻，为其后续更好应用提供前提[1]。

有关“电场”的知识是高中物理教学中非常重要的知识点，包含着电场力、电势能等多个基础概念，抽象性强，学生难以理解。为了减少学生在学习中出现理解上不到位或出现偏差，教师在教学“电场”的知识时，可以与之前学的重力场知识进行类比，利用表格归纳电场和重力场的相关知识，使学生在类比分析的过程中对电场的基础知识形成一定的理解。电场和重力场基础概念类比见表1。

根据表1可以发现，两个概念之间存在着很大的相似性。在“电场”的实际教学中，教师可以将电场与重力场对比，引导学生理解，这样不仅可以帮助学生理解，加深其对电场的记忆，也能帮助其巩固已学的重力场知识，为最终教学效果提供保障。

2   习题训练

在日常教学中，习题训练发挥着非常重要的作用，是帮助学生巩固所学知识的重要途径。将习题训练与学生类比思维培养有效结合，对学生综合能力的提升具有重要意义。

以下面的习题为例，图1所示为一个光滑的绝缘轨道，竖直放在水平向右的匀强电场中，一个带有负电荷的小球从A处向下滑落滑到圆环中，进行圆周运动。已知小球所受的电场力是重力的0.75倍，斜面θ的倾斜角度是60°，BC的长度2R，此时，如果小球刚好完成了完整的圆周运动，h是多少？

小球在上述运动过程中受到了相等的电场力和重力，形成了一种恒力。在这种状态下，如果小球进行完整的圆周运动，临界点就是图2中的D点，那么此时小球和圆环的弹力恰好就是零。

在引导学生解答这一习题时，教师可利用类比思想，将小球受重力和电场力时做的圆周运动与小球只受重力做的圆周运动类比，这样就可以得知：

在该习题的教学中，如果教师不能引导学生利用类比思想解答问题，那么学生即使能得出最终的答案，解答过程的出错率也会非常高;而将类比思想有效利用，就可以对小球的受力进行简化，为学生更好地分析问题提供便利，提升学生的解题效率和解答正确率。

3   能力拓展

学生能力的拓展一直是教师重点关注的问题，尤其是在当前对学生思维发展要求不断提升的背景下。教师要积极探索能力拓展和类比思维培养有效融合的路径，更好地分析解题思路，为学生综合能力的提升提供保

障[2]。在高中物理教学中，物理教师在学生能力拓展的训练中，应重视学生类比思维的培养，在学生学习过程中对其进行有效引导，让其真正知道解题过程中需要注意的问题，为后续解题工作的顺利进行提供保障。

如题：在图3中，两个小车都停在光滑的水平面上，但是A 车和 B 车存在很大的不同，A 车有固定的强磁铁，B车有闭合的螺线管，前者总质量为5kg ，后者为10kg 。在这种状态下，如果在 B 车上施加一种力量（水平向右的100N·s 瞬时冲量），两车运动未发生碰撞，那么，此时两车相互作用产生的热量为多少？

当遇到这种习题时，很多学生都会感到非常陌生，不知道用那些知识解答该问题，找不到正确的解题思路，但是，分解分析题目就可以发现，其与“子弹打木块”模型有着很大的相似性。所以，教师就可以将小车运动与子弹打木块结合分析，将二者类比，引导学生发现根据楞次定律可知小车 A 和小车 B 之间有一种排斥力，二者所受的合外力为零，动量守恒，在这种情况下，如果两车的速度相同，两车就不再有相互作用。

当两车的速度相同时，系统中的机械能就会转化成电能，加之小车运动过程中有电阻，进而就能产生一定的热量。通过能量守恒定律就可以得出：

实际上，这一题目的解决实现了学生能力的拓展。该习题的难度较大、较复杂，多数学生做题时无法将其与所学知识联系起来，更不要说对其进行类比，最终无从下手。对于这种情况，当学生不知道从哪一步开始解题时，教师就可以将之前学过的“子弹打木块”模型利用起来，将小车运动和“子弹打木块”类比，在此过程中，学生能受到一定的启发，快速找到解题思路。

总之，作为高中物理教学中经常用到的思维方式，类比思维逐渐受到广大教师的关注，实际教学中，物理教师也开始将其作为重要的教学目标，旨在培养学生的类比思维能力，提升物理教學的效率和质量。因此，在高中物理教学中，物理教师应重视学生类比思维的培养与提升，充分利用物理概念教学、日常习题训练以及能力拓展等方式开展类比教学，充分促进学生思维发展，提升学生的类比思维能力，促使学生更好的解决物理问题，为物理课堂的有效开展提供有力保障。

【参考文献】

[1]魏国琦.高中物理教学中培养学生类比思维的策略研究[J].课程教育研究，2020（30）.

[2]曹军.论高中物理教学中学生类比思维能力的培养[J].中学教学参考，2020（8）.