1、1通过类比迁移引导学生自主学习(1.宁波市北仑区柴桥中学浙江 宁波 315809) (2.宁波市北仑区明港中学浙江 宁波 315800) 1 问题的提出 布鲁纳曾指出“教学生任何科目，绝不是对学生心灵中灌输些固定的知识，而是启发学生去获取知识和组织知识，教师不可以只把学生教成一个活动的书橱，而是教学生如何思考.”这就是告诉我们，不能只教给学生知识，更重要的是交给学生学习的方法. 2 类比迁移概述 所谓类比迁移是根据两个知识对象之间的相似处，把知识信息从一个对象转移到另一个对象上.类比迁移的基础是对已经学习内容有了充分的认识和理解，并已经形成认知方面的基本模式，然后学习未知知识时，将原有的认知模
2、式迁移过来.类比迁移的实质就是在学习中从已知知识认知模式向未知知识的转移，即通过对已知知识的模式,如内容、思路，通过联想、比较，推理出未知知识的相似部分的知识内容的一种方法.因此类比迁移方法的运用是有限制的，其方法的使用必须是两个有可比性的2知识点或知识系统之间的使用，两者之间在属性方面，内容方面或者某一个观点方面是相似的.当然知识的迁移也不是知识的简单模仿，复印，而是对求知过程的思路或内容的形式进行迁移，也就是说它是一种思考方法，是一种学习方法. 3 举例 如何在高中物理教学中实施类比迁移，引导学生自主学习,下面试举几例,以抛砖引玉. 3.1 在新课教学中通过类比迁移，引导学生自主学习 例如
3、：学习运动快慢的描述速度一节时，可以归纳出认知模式：(1)教师创设情境提问，物体运动有快有慢，怎样比较物体运动的快慢呢？学生根据情境可总结，相同时间比较位移和相同位移比较时间两种方法.教师继续给出情境,提问如果运动物体位移大小不相等、时间也不相同的情况下怎样比较物体运动的快慢呢？经分析可知用 x/t 或 t/x这两种方法来比较.教师继续提问哪种方法更合适呢？讨论可知，由于x/t 求出物理量越大，表明物体运动越快，t/x 越大表明物体运动越慢，很显然 x/t 这种方式更符合人的正常思维，所以习惯用这种方法来表示物体运动的快慢.(2)全体师生一起整理对速度的认识：物理意义：表示物体运动快慢(位置变
4、化快慢)的物理量，定义：物体发生位移与发生这一位移所用时间的比值；公式：v=x/t(比值定义式);单位：速度的单位是位移单位除以时间的单位，国际单位为米每秒(m/s)，常用单位千米每时(km/h)等.大小：在数值上等于单位时间内物体位移的大小；矢量，方向就是物体运动的方向，即位移(x)3的方向.(3)速度的分类：由 v=x/t 求得的速度，当 t 为一段时间时，v=x/t 表示物体在时间间隔 t 内的平均快慢程度，称为平均速度；当 t 非常非常小时，v=x/t 表示物体在时刻 t 的瞬时速度.(4)从 x-t 图象看速度：启发学生回答在 x-t 图象中怎样表示位置的变化(位移)？怎样反映位置变
5、化的快慢(速度)？接下来在学习速度变化快慢的描述加速度一节时，就可以通过类比迁移的方法学习，把已知认知模式运用到新知识学习中去.可以通过一样的思维方式，结合加速度的特点去认识学习加速度,无须再面面俱到的讲解，只要教师给学生恰当的提问即可. 问题 1：物体速度变化有快有慢，怎样比较物体速度变化的快慢呢？ 问题 2：请根据对速度认识的六个方面讨论整理对加速度的认识六个方面：物理意义；定义；公式；单位；大小；矢量. 问题 3：根据 t 是指一段时间还是很短很短的时间，加速度可以怎样分类呢？ 问题 4：从 v-t 图象看加速度：思考在 v-t 图象中怎样表示速度的变化？怎样反映速度变化的快慢(加速度)
6、？ 根据速度一节的学习模式，学生很容易类比迁移，得出结论，大大提高了学习效率. 再如，当我们掌握了认识重力势能的认知模式，在学习弹性势能时，我们可以用一样的思维方式来自主学习，从类比重力势能与质量和高度有关，到猜测弹性势能大小与什么有关？从重力势能变化与重力做功有关，且重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加，到请学生4类比猜测弹性势能与弹力做功是否有关，如果有关有什么关系？从研究当质点的路径为曲线时，用无限分割思想求出重力做功，到如何研究弹簧弹力这个变力做功？ 又如，在学习完重力势能认知模式的基础上，可自主学习电势能；在认知弹性势能的基础上，可自主学习分子势能；?有扩张的趋势.如图15
7、 所示，相邻的通电导线之间由于电流方向相同，则两导线之间存在着吸引力的作用，故弹簧离开水银面.在此过程中，导线之间的作用力是因，弹簧离开水银面是果.因此，会出现弹簧上下振动，电路交替通断现象.其过程如图 26 所示.原因转化为结果，结果又反作用于原因，这体现了物理问题中的本质关系. 类比思维是一种常用的思维方法.类比推理是处理物理问题的重要方法之一.类比推理启发思维、提供了解决物理问题的线索.提高学生的类比推理能力并不是一朝一夕的事情，这需要教师在平时的教学过程中利用科学的方法逐步的培养，需要师生的共同努力. 在认知电场的基础上，自主学习磁场 可见在新课教学时，只要学生对已有知识认知模式有了充
8、分的认识，即可向新知识转移.学生对已有知识的内容、思路，通过联想、比较，即可推理得出将要学习的新知识的相似部分.只要教师稍做引导，学生就可以自己高效率完成学习任务. 3.2 在解题教学中通过类比迁移，引导学生自主学习 解题，就是解决物理问题，是物理方法和知识的应用过程. 故是实现知识迁移的重要一环，是物理教学的重要组成部分.应用类比于物理解5题，其根据即是物理原型的特征.教学中通过分析待求问题的特征，把它与已知的物理原型进行类比，从而找到方法，解出习题. 例 1 如图 1 所示电路，R2=5 ，R1 的最大阻值为 25 ，r=1 ，=6 V.求：当 R1 为何值时，R1 有最大功率? 解析本题
9、的原型如图 2 所示，当 R =r 时，R 有最大功率.把这个题目和原型进行类比，R1 相当于 R、R2 和电源构成的等效电源相当于原型的电源，这样很容易得出结果. 课堂上对此题的处理是：先根据问题启发学生联想，找到熟悉的原型；然后引导学生进行类比，找出等效电源；求出等效内阻后，立刻由类比得到结论，求解简单.为深化方法，接着就此题提出下列问题进行讨论：当 R1 为何值时，R2 有最大功率?经过分析发现此问的根据与原型的根据不一样，不能进行类比.然后强调：类比是抓住与问题对应的特征的类比，而非表面类比. 例 2 如图 3 是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球 P和 Q 可以在光滑杆上无
10、摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ，当整个装置以 匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时 A.两球受到的向心力大小相等 B.P 球受到的向心力大于 Q 球受到的向心力 C.rP 一定等于 rQ/2 D.当 增大时，Q 球将向外运动 解决这个问题，主要思考角度：P、Q 做什么运动？向心力来源？提6供给两个物体的向心力大小的关系？两个物体的周期什么关系？两个物体运动的轨迹示意图怎样？分别写出两个球的动力学关系？在这个问题的认知基础上，再让学生按照相同的思维模式去自主研究如例 3 的双星问题就非常容易了. 例 3 两颗靠得较近的天体叫作双星,它们以两者重心连线上的某点为圆心做匀速
11、圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是 A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C.它们所受向心力与其质量成反比 D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比 可见类比迁移的关键是发现可以类比的部分，抓住已知模式的格式、内容和思路去进行联想推理未知知识模式的相应部分.正如前苏联学者瓦赫罗夫所说：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落.”使用类比迁移可以在一类问题中提高学习效率，开拓学习思路.同时它的求知过程和结果是创造性的，不是机械的重复，它得出的是一种新的知识的认知和理解.让学生掌握类比迁移的方法,学生可以自主学习相类似的更多知识.
