什么是類比思維如何培養
什么是類比思維如何培養
類比思維是一種富有創造性的思維形式，在物理學研究中起著重要的作用，是物理學家創新的鑰匙。下面小編為你整理關于類比思維，希望能幫到你。
什么是類比思維
類比思維包括兩方面的含義：(1)聯想，即由新信息引起的對已有知識的回憶;(2)類比，在新、舊信息間找相似和相異的地方，即異中求同或同中求異.通過類比思維，在類比中聯想，從而升華思維，既有模仿又有創新。
類比思維的原理
類比作為一種重要的思維方法和推理方法，在數學發展的歷史長河中占有舉足輕重的地位，我認為在數學課堂教學中，我們必須認真審視和對待它。其基本模式是:若A對象具有屬性a、b、c、d，且B對象具有屬性a、b、c，猜想:B對象具有屬性d。類比推理的過程，是從特殊到特殊，由此及彼的過程，可謂"他山之石，可以攻玉"。從兩個或兩類對象具有某些相似或相同的屬性事實出發，推出其中一個對象可能是有另一個或另一類對象已經具有的其他屬性的思維方法。該方法是古今中外許多知名人士最常運用的一種解決問題的方法，由這種方法所得出的結論，雖然不一定很可靠、精確，但富有創造性，往往能將人們帶人完全陌生的領域，并給予許多啟發。
類比思維的類型
第一,具體類比。具體類比是事物或事件之間具體特征的類比,就是根據事物某一點相同或相似把原來極不相關的事物聯系在一起而產生類比,即比喻。比喻作為文學中的常用方法在科學技術中的運用是具有了一些新的特點:它不僅是一種表達方式,而且帶來了新的體驗和理解,使得能從一種全新的角度去看待舊事物;它還能帶來解題的新思路,因為比喻具有雙向作用,所以,可借用被借用事物、事件的特點去解決被比喻的問題。
第二,情感類比,又稱移情。移情不是事物或事件之間的具體類比,而是借助于人的情感作用,在人和事物、事件之間進行類比。移情也是雙向的,既有把事物人格化或擬人化的一面,即把人的特點歸于非人的物體或狀態;也有使物人化的一面,即將事物或事件的特點賦予人的情況。移情主要使人產生新的看問題角度,是從情感、體驗上改變習慣看法,突破常規,實現創新的思維過程。
第三,抽象類比。抽象類比就是利用語詞和概念進行類比。語言是儲藏信息和隱喻的巨大倉庫,語言的相關潛力可以通過各種各樣的方式得到擴展、豐富,甚至使衰老的隱喻(人們都已忘記)恢復活力。如流水賬、溝通網絡、作業瓶頸、精神崩潰等,都包含著極為豐富的隱喻。
第四,非現實類比。非現實類比是指借用幻想和童話中豐富的想象,與現實問題相聯系,產生大膽的類比。這種類比也屬于隱喻類比,只是它更需要與想象相結合。在創意過程中,人們往往先利用具體的事物,從最相似的課題答案開始,這種嘗試不成功,才使得人迫不得已轉向越來越遠的情感、抽象的符號,最后進入超現實,進行非現實類比。
類比思維的特點
類比思維具有激活想象力、啟示性和提高猜想可靠度等特點。
第一,激活想象力。類比推理通過聯想能充分激發創意主體的想象能力,并使之有明確方向。適當的類比能使創意主體產生合理的聯想,激發創意主體的想象力去打破傳統思想的束縛。多少年來人們一直以為圓是完美的曲線,球是完美的形體。可是圓周運動明顯地不符合第谷和開普勒的觀測結果。開普勒就依靠實際的觀測資料,通過多次偏心圓軌道的探索,最后找到了橢圓形的運動軌道。開普勒的想象力的發揮是由與幾何圖形的類比而激發出來的。
第二,啟示性。類比推理具有重大的啟示功能,它能為創意的探索提供較為具體的線索,尤其是當創意對象的有關材料還不足以進行系統歸納和演繹的時候,類比就起了“開路先鋒”的作用。在創意過程中,往往一個問題的機制弄清楚了,就可以為類似的一大批問題的解決提供合理的啟示。
第三,提高猜想可靠度。類比推理在形成和提出假說時常常起著重要的加強作用。因為在創意過程最終人們總是要提出可靠性較高的假說來解釋未知現象和難題,從而縮短探索的時間。依靠類比推理,利用已經確證了的規律性的知識,推廣到與之類似的領域或對象上去,則可以大大提高假說的可靠性程度。
如何培養學生的類比思維
善于創設類比的問題情境
數學課堂教學中，我們不妨恰如其分地創設類比聯想的問題情境，暴露數學的思維過程，把每一個環節展現給學生，讓學生嘗試觀察和類比。事實上，我們上海市高中數學教材在編排的時候，每章都有引人入勝的章頭圖，同時在很多小節中也有生活的實例，這些都利于教師在組織教學中進行類比教學。
多采用變式教學
我校很多知名教師課堂教學中，非常善于利用變式教學，其課堂的深刻性和靈活性讓我折服，我認為變式教學利于學生尋找和提煉問題表象背后本質的東西，它對培養學生分析問題的意識和能力有很大幫助，從而為進一步的主動類比提供可能。
教學過程中能展現知識點的形成過程
學生對已學知識掌握的水平，直接影響到類比能否順利實施開展。我想，只有相關知識作為基礎，才有進行類比探究的可能。展現知識點的形成過程，有利于學生在自主的學習活動中感悟到其中的思想方法和內在聯系，這樣學生才能在遇到新問題時利用這些思想方法進行類比思維。
類比思維的意義
類比思維是一種或然性極大的邏輯思維方式，它的創造性表現在發明創造活動中人們能夠通過類比已有事物開啟創造未知事物的發明思路，其中隱含有觸類旁通的涵義。它把己有的事和物與一些表面看來與之毫不相于的事和物聯系起來，尋找創新的目標和解決的方法。
發明創造中的類比思維，不受通常的推理模式的束縛，具有很大靈活性和多樣性。在發明創造活動中常見的形式有:形式類比、功能類比和幻想類比等多種類型。
形式類比包括形象特征、結構特征和運動特征等幾個方面的類比，不論哪個形式都依賴于創造目標與某一裝置或客體在某些方面的相似關系。如飛機與鳥類、飛機與蜻蜒，由鳥的飛行運動制成了飛機，飛機高速飛行時機翼產生強烈振動，有人根據蜻蜒羽翅的減振結構設計了飛機的減振裝置。天津一個學生根據小狗爬樓的運動方式創作了狗爬式上樓車等都是類比的結果。
功能類比是根據人們的某種愿望或需要類比某種自然物或人工物的功能，提出創造具有近似功能的新裝置的發明方案，這種方法特別在仿生學研究上有廣泛應用，例如各種機械手、鱷魚夾等。
根據幻想中的某種形象、某種作用、運動裝置進行發明創造思維，這種思維是幻想類比。例如《海底兩萬里》的作者幻想了一種能長時間在海底活動的潛艇，經過幾十年的努力后制成的現代潛艇即是這種幻想的實施。當然，一項成功的發明也可以是以上多種類比的綜合，如各種機器人的出現絕非是一種單純的創造性思維所能奏效的。
英國的培根有一句名言:"類比聯想支配發明"。他把類比思維和聯想緊密相聯，只有有了聯想才能有類比思維，不論是尋找創造目標，還是尋找解決的辦法部離不開聯想的作用。
人們要用好類比思維，就必須提高聯想能力，學會聯想方法，特別是掌握相似聯想，是運用類比思維的重要條件。
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