摘要：客观世界的相似性普遍存在，而相似现象也常常会在人类的大脑中浮现。因此，人类常常无意识地根据相似规律去认识并改造客观世界。而基于相似性科学的高中物理教学就是通过客观存在的普遍相似性联合教师、学生及资源要素，对高中物理教学所采取的相似教法与学法的总称。其有助于学生同时发展相似元群与思维。基于此，本文概述了相似性科學，并分析了新课改背景下高中物理教学尝试新型教学方法的必要性和重要性，探讨了相似性科学在高中物理教学中的应用原则及有效途径。
关键词：相似性科学;高中物理;教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）11-0076
相似理论为中国教育发展提供了系统化的科学理论基础。而基于相似性科学的高中物理教学也是由客观事物中的相似性原理形成的。在物理教学中，教师所采用的教学方法十分重要。而基于相似性科学的高中物理教学具有很多教法，教师应对其进行有效应用，以提高教学品质和效率。
一、概述相似性科学
相关资料显示，相似性科学的综合性较强，主要总结自然、人类思维和社会之间的相似性。目前的相似性科学主要包括相似性的系统、原理、概念和方法等。而相似性科学自出现便广泛运用在各种领域。而最典型的应用则是重型汽车企业的工作人员利用相似性科学来控制燃气重卡传动，并进行相似性分析及相似性度量，并建立相似性模型等。所以，通过相似性科学可以切实解决各种设计弊端，并制定最好的相似方案。
二、新课改背景下高中物理教学尝试新型教学方法的必要性和重要性
1. 社会发展所需
一般意义上讲，教育是用于培养人的活动。社会需要决定着教育所要培养的人才类型。当前，人类社会已经步入空前的快速发展阶段，教育相应地也必须进行重大变革。为了创新教育，必须革新传统教学方式。新型教学模式将会更好地达到目前的教育目标。
2. 个人发展所需
随着社会的快速进步，社会对人的要求也越来越高。目前，人们越来越迫切追求人格完善、个性发展和创造力等。而高中物理教学也必须不断创新教学方法以满足人类社会的发展需要。
3. 教育发展所需
在教育学及心理学的发展过程中，人类也通过探索性实践及创造性思考，积累了很多新的教育经验，基于计算机的现代教学也在不断进步。
4. 课程改革所需
高中物理课程的现代标准也体现了很多全新的教学理念，尤其是发展学生创造力及培养其创造性思维等，这些为学生的未来发展及应对以后社会的发展创造了基础条件。创造力及创造性思维的研究显示，相似性几乎渗透到所有创造性过程中。
5. 物理教学发展所需
相关研究表明，相似性现象普遍存在于物理学科理论体系的整个发展过程中。而现代物理学显示，宇宙的基本形式并不是对称性，对称破缺普遍存在，宇宙的基本存在形式应是相似性。
三、相似性科学在高中物理教学中的一些应用原则
下图所示为基于相似性科学的高中物理教学原则结构图，而其具体原则可划分为以下两种。
1. 科学教育的原则
在进行高中物理教学的过程中，教师应坚持科学教育的原则传授物理学的基础理论知识，同时培养学生的实践能力，使其可以科学地解决各种难题。在高中物理教学中运用相似性科学教学方法，必须统一教育性和科学性，实施科学教学。高中物理学具有极强的逻辑性及抽象性。所以，教学需要灵活运用相似性物理规律和现象，以便学生深入理解物理知识。同时，教师也必须严谨治学，爱岗敬业，为学生营造良好的学习氛围。
2. 兴趣激发的原则
在学生学习中，兴趣非常关建。教师在进行高中物理教学时，必须同时发挥教学和学科魅力，激发学生的学习兴趣。通过相似性科学教学方法有助于学生发现各种知识之间的相似性，提高学习兴趣。在教师教学中，应合理选择相似内容，不可过偏或过难，应化抽象为具体，建立模型，使学生在学习时觉得较新颖，进而提高学生的学习动机。
四、相似性科学在高中物理教学中的一些应用途径
1. 相似比较法
运用相似比较法是为了消除负迁移，而负迁移主要是指学生基于原有的相似元群，无法较好地消化理解新知识。在高中物理课堂上，运用相似比较法，能使学生在学习时发现事物之间的相似性，使学生能明确相似元群，并相似比较新旧知识，使学生正迁移物理知识。比如，在讲解电磁感应电路时，教师可对比电路中的电动势、电流及内阻等，通过比较，使学生发现其共性，明确它们都与欧姆定律相符，与此同时，其本质又不相同，即各自产生电流及电动势的原理不一样。这样，就可引导学生合理运用相似性比较法，找出物质之间的相似性以及本质区别。
2. 计算机仿真法
目前，在高中物理课堂中，常用计算机仿真法，并且已经获得了较为理想的教学效果。这种教学方法是借助计算机技术来还原物理实验过程，使学生切实体验实验过程，同时在实验中，找出相似元群。比如，在讲解“运动”这一课时中，教师为了让学生更加直观地体验匀加速直线运动，通常会采用纸条打点实验，但运用计算机仿真实验，学生可以清楚地看到由计算机所拟合的曲线趋势，帮助学生掌握匀加速直线运动的基础理论知识，充分了解匀加速和加速运动的相似性和本质区别。
3. 相似类推法
将相似类推法灵活运用在高中物理教学中，不仅可以帮助学生比较类推事物的相似性，而且通过相关概括还有助于学生进行“举一反三”。比如，对于在高中物理教学中所传授的公式或定理，若借助相似类推法来引导学生进行学习，可以产生十分显著的教学效果。
4. 原型相似法
原型相似法的理论基础是根据相似论中的相似基因、条件及环境结果，在高中生品德、智力及生理等均相似的基础上，由教师创建一些相似条件及环境，充分运用物理教学中挖掘出的优秀事例、情感、态度、人物、思想及价值观，开展相似模仿教育，实现对学生价值观、世界观及人生观的培养。在高中物理教学过程中，所建立的“原型”便是原型相似法的核心，引导学生进行相似模仿，并在长期积累的基础上，帮助学生树立正确的价值观以及情感态度。与此同时，原型教学法的观念是育人为本，在教学过程中高度重视教育，以在教育时推进教学的开展。
5. 相似教学法
相似教学法总合了以上各种教学方法，通过相似比较、计算机仿真、相似类推以及原型相似等方法来开展相似性教学。在高中物理教学中，通过运用相似性教学法，可以同时培养学生的创造性思维和相似性思维。教师需要在高中物理教学过程中，传授学生相似性学习方法，进而使学生在学习物理的过程中，通过相似注意、聚焦、激活和重整来学习相似的知识，并熟练掌握相似性学习的技巧。
总之，在进行高中物理教学的过程中，针对某些看似较为复杂的物理难题，可以借助基于相似性科学的物理教学方法，如相似比较法、计算机仿真法、相似类推法及原型相似法等相似教学法，从多方位、多角度找出相似点，并灵活运用已掌握的物理定理建立物理模型，以便快速、正确地将其解决。基于相似性科学的高中物理教学有利于正向迁移物理知识，进而加快教育的发展步伐。
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（作者单位：上海市复旦中学 200050）