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高中物理教學(xué)中學(xué)生推理能力培養(yǎng)策略的研究
高中物理學(xué)習(xí)能夠促進學(xué)生理性思維能力的成長，但目前教學(xué)對學(xué)生的思維能力培養(yǎng)常常是無意識的，導(dǎo)致很多學(xué)生推理過程常常出現(xiàn)偏差，“想當(dāng)然”現(xiàn)象非常明顯。本文在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出了三種提高學(xué)生推理能力的教學(xué)策略，能幫助高中階段學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時有意識地提高自己的思維能力。
一、推理能力分類
1.歸納推理：指從個別性知識到一般性結(jié)論的過程。
2.演繹推理：指人們以一定的反映客觀規(guī)律的理論為依據(jù)，從服從該認(rèn)識的已知部分推知未知部分的思維方法。
3.類比推理：根據(jù)兩個或同類對象有部分屬性相同，從而推出他們的其他屬性也相同的推理。
二、具體的教學(xué)策略
1.歸納推理培養(yǎng)的教學(xué)策略
理論步驟：(1)分析事物屬性;(2)歸納一般結(jié)論;(3)檢驗。
教學(xué)策略：采用“例子—例子—結(jié)論—檢驗”。
例如，在教學(xué)質(zhì)點概念時，教師給出的例子是：一只雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔，應(yīng)怎樣準(zhǔn)確地描述其身上各點的運動情況?
師生分析總結(jié)：無法準(zhǔn)確描述，因為翅膀和身體的運動情況不相同。
教師：是不是只有這個例子無法準(zhǔn)確描述?
學(xué)生舉例：操場上滾動的足球、自行車的運動等。
結(jié)論：運動情況很復(fù)雜，所以要研究物體運動需要忽略一些無關(guān)緊要的屬性。教師再對例子分析：研究雄鷹整體的運動軌跡時可忽略形狀大小。
檢驗：足球的運動等。
2.演繹推理培養(yǎng)的教學(xué)策略
理論步驟：(1)分析事實;(2)選擇理論;(3)推理。
教學(xué)策略：采用“如果——那么”
【實例一】
設(shè)某物體的質(zhì)量為m，在與運動方向相同的恒力F作用下發(fā)生了一段位移l，速度由v1增加到v2，如圖所示：
根據(jù)牛頓第二定律F=ma，而v2-v12=2al，把F、l的表達(dá)式代入W=Fl，可得F做的功是W=1/2mv22-1/2mv12，由此分析可得1/2mv2表示特定意義的物理量，即為動能，上式即為動能定理。
教材用到的是演繹推理法。在教學(xué)中采用“如果—那么”的策略，可以這樣做：(1)分析事實：物體在力的作用下發(fā)生運動，分析已知與未知條件;(2)策略實施：如果物體在F作用下發(fā)生了運動，那么力F就對物體做了功;如果前進位移為l，力為F，那么功就是W=Fl;如果是恒力，那么物體做勻加速直線運動，則可以代入功的公式進行計算。
【實例二】
演繹推理在物理試題分析中也經(jīng)常要用到。
如圖所示，相距l(xiāng)平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，與水平面傾角為α軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強度為B方向豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為m、電阻為R/4的金屬桿ab由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑。設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導(dǎo)電軌道有足夠的長度，且電阻不計，求ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度。
教學(xué)策略如下：
(1)理清事實：金屬桿下滑發(fā)生運動，導(dǎo)體切割磁感線，有感應(yīng)電流;金屬桿受安培力和重力的作用。
(2)采用“如果……那么……”策略分析：在最初時間內(nèi)，速度小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律則感應(yīng)電流較小;如果感應(yīng)電流較小，安培力就會較小;如果安培力小，那么合力就沿斜面向下，則速度就會越來越大;如果速度越來越大，那么據(jù)前面的分析，安培力就會越來越大，合力就會越來越小，那么速度增加得就比較慢;如果速度達(dá)到一定時，安培力與重力的分力大小相等，那么合力就為零，速度就不會變化，之后物體就做勻速運動。
這一過程可以分為很多次“如果……那么……”的應(yīng)用。學(xué)生每一次的分析都要有嚴(yán)格的邏輯過程和理論依據(jù)。如果分析錯誤，只需要去分析每一個單元的推理是否嚴(yán)密就可以了。
3.類比推理培養(yǎng)的教學(xué)策略
理論步驟：分析事物—聯(lián)想已知—解決
教學(xué)策略：“如果……則像……”
例如，在教學(xué)電場強度定義時，教材先給出事實，試探電荷會在電場中受力，而且在同一地點受力大小和帶電量的比值是不變的。那怎樣描述電場強度?
學(xué)生在思考時，教師出示密度的定義及公式。
思考的策略是：在場確定的情況下，電場強度與試探電荷電荷量或受力無關(guān)，只與位置有關(guān)，則很像密度的定義方法。如果可以的話，怎樣定義?
學(xué)生在思考策略上逐步推進：密度是怎樣定義的?密度與質(zhì)量、體積有無關(guān)系?如果電場強度定義采用這樣的方法，分子上應(yīng)該是力還是電荷量等等。
以上三種教學(xué)策略能較好地提升學(xué)生的推理能力，采用具體的模式讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中將以前模糊的推理策略提取出來，從而應(yīng)用在具體的問題中。每一步教學(xué)完成后，教師都要和學(xué)生一起分析并總結(jié)思考的策略，也就是鞏固這三種邏輯思維方法。
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