对物理教学中逻辑推理活动的探讨

时间：2020-05-12 07:58:07　来源：达达文档网本文已影响人

摘要目前高考改革下许多学生不选考物理，畏惧物理。在实际教学中发现，选学物理的学生对教材中逻辑过程的理解往往只停留在物理现象的表面，不能理解本质，套用教师总结的规律性结论，甚至出现死记公式和定律等现象。教师只重视理论传授，忽略了学生对问题的思考过程。这些现象的存在，使学生对物理知识的理解产生了极大的阻碍。而将抽象的逻辑推理与学生的实践相结合，把复杂的逻辑活动类比为学生所熟悉的知识，可使学生更易理解。关键词抽象；类比；有效性中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1002-7661（2018）10-0225-01 高中生畏惧物理主要是由于物理学科过于抽象化，学生的思维意识很难想像和理解这些知识，导致学生在学习中遇到了诸多难题。因此，针对这种问题的解决方法，教师可以将抽象的物理知识与生活结合，实现抽象知识的具体化。一、教材中“太阳与行星间的引力”费曼将万有引力定律称为“人类心智做出的最深远的推广之一”，其原因是牛顿仅仅凭借着自己的逻辑思考，就得出隐藏在宇宙深处简洁优美的原理。牛顿本人也十分重视逻辑的力量，他虽然在《自然哲学之数学原理》中以定律的形式直接给出了力学三定律，但没有同样直接地给出万有引力定律，因为他认为万有引力的大小、方向等规律必须是逻辑推导的结果而不是直接引入的。为了让中学生体会逻辑推理的力量，人教版高中《物理》必修2第六章的前三节内容，就是按照逻辑顺序呈现了发现万有引力定律的科学过程。其中第二节讲述了太阳与行星之间是相互吸引的，以及引力的大小。这节课的一个教学重点是能使学生形成、体会联系已有知识和结果的推理逻辑，但由于本节内容在推导引力正比于太阳质量这一环节上存在些许逻辑上的不完善，以致学生在推理过程中产生困惑。教材的逻辑顺序大致分为三个步骤：（1）由向心力和开普勒第三定律推导出太阳对行星的引力F与行星的质量m成正比，与两者距离r的平方成反比；（2）教材作如下说明：“太阳对行星的引力，行星是受力星体，因而可以说，上述引力是与受力行星的质量成正比的”；接着教材这样推理：“根据牛顿第三定律。就行星对太阳的引力F′来说，太阳是受力星体。因此F′的大小应该与太阳的质量M成正比，与行星、太阳的距离的平方成反比；（3）总结得出：由于，而F=F′，所以说，太阳与行星间的引力。仔细体会教材的推理过程，存在一个很明显的逻辑缺陷：根据牛顿第三定律，只能说明太阳与行星之间的相互作用力相等，但不能由简单地结合一个“受力星体”的概念令人信服地推导出。在教材的逻辑基础上稍作调整如下：（1）由向心力和开普勒第三定律推导出太阳对行星的引力F与行星质量m成正比，与两者距离r的平方成反比；（2）根据牛顿第三定律。行星对太阳的引力F=F′，所以F′与行星自身的质量m也成正比，与两者之间距离r平方成反比；（3）类比行星对太阳的引力F′和太阳对行星的引力F应遵循相同的规律，则太阳对行星的引力F，也两者距离r平方成反比，与太阳自身的质量M成正比；（4）综上，太阳与行星之间的引力大小都与太阳的质量M、行星的质量m成正比，都与两者距离r的平方成反比，即。这种逻辑思路和教材主要的区别是：教材是从行星对太阳的引力F′来说明引力是与太阳的质量M成正比的，而完善对策是从太阳对行星的引力F来说明引力是与太阳的质量M成正比的。教学实践证明，后一种逻辑思路更容易被学生理解和接受。二、在课堂中设置生动的生活情景作为中学物理教师，应当从日常生活中发现物理知识的源头，找到与学生相贴近、适合学生学习的物理实例，这样更容易让学生理解。学生在学习物理时发现老师运用的是自己在日常生活中体验过的，很容易就能找到其中的规律，并且能够很快发掘出知识的真谛。例如，在物体下落的快慢与质量关系的探讨中，教师可以先向学生创造一个教学情境，播放这两块石头的视频，让学生从中体会逻辑过程，并说出来。三、在生活中强化物理逻辑能力训练学生学习物理理论知识的主要作用是为了能将其与实践结合，并可以解决生活中与物理知识相关的问题。例如，在校内教师可以组织学生进行物理科普知识辩论会，参加的学生需要大量收集与物理课程有关的知识，并且运用到实践中。搜集资料不仅能使学生丰富物理课程的知识面。而且在面对同一个问题时，将会发现其他同学的不同想法，从而使学生的思维方式得到了拓宽，逻辑推理能力得到锻炼。更主要的是学生在参与辩论会的整个过程中都是自己思考，自己准备，整个过程使学生的动手动脑能力得到了提高。另外，教师还可以将所授课程与课后实践相结合。例如，在学习完恒定电流后，可以给学生布置与实践相关的作业，让学生课下动手操作。让学生在自己设计的实验中发现问题，应用已学知识通过自己的思考，合理推理来解决问题。这样不仅能让学生更加明确电路的原理，充分激发自主学习的能力，而且在制作过程中提高了自身的动手动脑能力，使学生的逻辑能力得到了增强。虽然教材是教師进行教学的重要依据，但教师不能简单地、照本宣科地使用教材，而应钻研教材，勤于思考，对教材进行再加工，并在这样的工作中获得乐趣。另外，教师应该阅读一些物理典籍，从中汲取营养从而提高教学水平。参考文献：[1][美]R.P.费曼，秦克诚译.费曼讲物理入门[M].长沙：湖南科学技术出版社，2004.

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