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什么是类比思维如何培养

时间:2018-10-09 17:39:54本文内容及图片来源于读者投稿,如有侵权请联系[email protected] 祥聪 我要投稿

  类比思维是一种富有创造性的思维形式,在物理学研究中起着重要的作用,是物理学家创新的钥匙。下面小编为你整理关于类比思维,希望能帮到你。

  什么是类比思维

  类比思维包括两方面的含义:(1)联想,即由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或同中求异.通过类比思维,在类比中联想,从而升华思维,既有模仿又有创新。

  类比思维的原理

  类比作为一种重要的思维方法和推理方法,在数学发展的历史长河中占有举足轻重的地位,我认为在数学课堂教学中,我们必须认真审视和对待它。其基本模式是:若A对象具有属性a、b、c、d,且B对象具有属性a、b、c,猜想:B对象具有属性d。类比推理的过程,是从特殊到特殊,由此及彼的过程,可谓"他山之石,可以攻玉"。从两个或两类对象具有某些相似或相同的属性事实出发,推出其中一个对象可能是有另一个或另一类对象已经具有的其他属性的思维方法。该方法是古今中外许多知名人士最常运用的一种解决问题的方法,由这种方法所得出的结论,虽然不一定很可靠、精确,但富有创造性,往往能将人们带人完全陌生的领域,并给予许多启发。

  类比思维的类型

  第一,具体类比。具体类比是事物或事件之间具体特征的类比,就是根据事物某一点相同或相似把原来极不相关的事物联系在一起而产生类比,即比喻。比喻作为文学中的常用方法在科学技术中的运用是具有了一些新的特点:它不仅是一种表达方式,而且带来了新的体验和理解,使得能从一种全新的角度去看待旧事物;它还能带来解题的新思路,因为比喻具有双向作用,所以,可借用被借用事物、事件的特点去解决被比喻的问题。

  第二,情感类比,又称移情。移情不是事物或事件之间的具体类比,而是借助于人的情感作用,在人和事物、事件之间进行类比。移情也是双向的,既有把事物人格化或拟人化的一面,即把人的特点归于非人的物体或状态;也有使物人化的一面,即将事物或事件的特点赋予人的情况。移情主要使人产生新的看问题角度,是从情感、体验上改变习惯看法,突破常规,实现创新的思维过程。

  第三,抽象类比。抽象类比就是利用语词和概念进行类比。语言是储藏信息和隐喻的巨大仓库,语言的相关潜力可以通过各种各样的方式得到扩展、丰富,甚至使衰老的隐喻(人们都已忘记)恢复活力。如流水账、沟通网络、作业瓶颈、精神崩溃等,都包含着极为丰富的隐喻。

  第四,非现实类比。非现实类比是指借用幻想和童话中丰富的想象,与现实问题相联系,产生大胆的类比。这种类比也属于隐喻类比,只是它更需要与想象相结合。在创意过程中,人们往往先利用具体的事物,从最相似的课题答案开始,这种尝试不成功,才使得人迫不得已转向越来越远的情感、抽象的符号,最后进入超现实,进行非现实类比。

  类比思维的特点

  类比思维具有激活想象力、启示性和提高猜想可靠度等特点。

  第一,激活想象力。类比推理通过联想能充分激发创意主体的想象能力,并使之有明确方向。适当的类比能使创意主体产生合理的联想,激发创意主体的想象力去打破传统思想的束缚。多少年来人们一直以为圆是完美的曲线,球是完美的形体。可是圆周运动明显地不符合第谷和开普勒的观测结果。开普勒就依靠实际的观测资料,通过多次偏心圆轨道的探索,最后找到了椭圆形的运动轨道。开普勒的想象力的发挥是由与几何图形的类比而激发出来的。

  第二,启示性。类比推理具有重大的启示功能,它能为创意的探索提供较为具体的线索,尤其是当创意对象的有关材料还不足以进行系统归纳和演绎的时候,类比就起了“开路先锋”的作用。在创意过程中,往往一个问题的机制弄清楚了,就可以为类似的一大批问题的解决提供合理的启示。

  第三,提高猜想可靠度。类比推理在形成和提出假说时常常起着重要的加强作用。因为在创意过程最终人们总是要提出可靠性较高的假说来解释未知现象和难题,从而缩短探索的时间。依靠类比推理,利用已经确证了的规律性的知识,推广到与之类似的领域或对象上去,则可以大大提高假说的可靠性程度。

  如何培养学生的类比思维

  善于创设类比的问题情境

  数学课堂教学中,我们不妨恰如其分地创设类比联想的问题情境,暴露数学的思维过程,把每一个环节展现给学生,让学生尝试观察和类比。事实上,我们上海市高中数学教材在编排的时候,每章都有引人入胜的章头图,同时在很多小节中也有生活的实例,这些都利于教师在组织教学中进行类比教学。

  多采用变式教学

  我校很多知名教师课堂教学中,非常善于利用变式教学,其课堂的深刻性和灵活性让我折服,我认为变式教学利于学生寻找和提炼问题表象背后本质的东西,它对培养学生分析问题的意识和能力有很大帮助,从而为进一步的主动类比提供可能。

  教学过程中能展现知识点的形成过程

  学生对已学知识掌握的水平,直接影响到类比能否顺利实施开展。我想,只有相关知识作为基础,才有进行类比探究的可能。展现知识点的形成过程,有利于学生在自主的学习活动中感悟到其中的思想方法和内在联系,这样学生才能在遇到新问题时利用这些思想方法进行类比思维。

  类比思维的意义

  类比思维是一种或然性极大的逻辑思维方式,它的创造性表现在发明创造活动中人们能够通过类比已有事物开启创造未知事物的发明思路,其中隐含有触类旁通的涵义。它把己有的事和物与一些表面看来与之毫不相于的事和物联系起来,寻找创新的目标和解决的方法。

  发明创造中的类比思维,不受通常的推理模式的束缚,具有很大灵活性和多样性。在发明创造活动中常见的形式有:形式类比、功能类比和幻想类比等多种类型。

  形式类比包括形象特征、结构特征和运动特征等几个方面的类比,不论哪个形式都依赖于创造目标与某一装置或客体在某些方面的相似关系。如飞机与鸟类、飞机与蜻蜒,由鸟的飞行运动制成了飞机,飞机高速飞行时机翼产生强烈振动,有人根据蜻蜒羽翅的减振结构设计了飞机的减振装置。天津一个学生根据小狗爬楼的运动方式创作了狗爬式上楼车等都是类比的结果。

  功能类比是根据人们的某种愿望或需要类比某种自然物或人工物的功能,提出创造具有近似功能的新装置的发明方案,这种方法特别在仿生学研究上有广泛应用,例如各种机械手、鳄鱼夹等。

  根据幻想中的某种形象、某种作用、运动装置进行发明创造思维,这种思维是幻想类比。例如《海底两万里》的作者幻想了一种能长时间在海底活动的潜艇,经过几十年的努力后制成的现代潜艇即是这种幻想的实施。当然,一项成功的发明也可以是以上多种类比的综合,如各种机器人的出现绝非是一种单纯的创造性思维所能奏效的。

  英国的培根有一句名言:"类比联想支配发明"。他把类比思维和联想紧密相联,只有有了联想才能有类比思维,不论是寻找创造目标,还是寻找解决的办法部离不开联想的作用。

  人们要用好类比思维,就必须提高联想能力,学会联想方法,特别是掌握相似联想,是运用类比思维的重要条件。


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