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推理联系在初中物理教学中的应用

时间:2024-06-03

林强

摘 要:学生能力的培养是一个长久的过程,同样也是一项艰巨的教学任务,推理能力是学生思维的组成部分。培养学生良好的推理能力,有助于学生抓住物理教学的本质,正确找到解决物理的方法和学习物理知识的能力,从而更好地提高初中物理教学的效果。在初中物理教学中,很多物理规律和概念都是通过对物理现象和实验进行推理出来的。在初中物理教学中,以物理知识作为教学基础,给予学生正確的学习方法指导,结合实验教学,进行正确推理训练,有利于学生的思维成长和物理学习的有效推进。

关键词:初中物理;推理能力;物理教学

推理能力是一种思维方式的体现,是学生对客观事物认知、分析、总结的过程。推理和证据是相辅相成的,证据是推理的前提,推理是证据的新判断。初中物理主要通过对知识的积累强化,提升熟练程度为高中学习和日后发展做准备。物理教师在教学过程中需要教会学生如何进行思考,更好地进行推理,提高对知识的吸收和衔接。物理是一门以教学实验为基础的学科,在实验过程中要求学生具备一定的推理能力,一切推理过程都是在逻辑思维基础上进行思考与发展的。与传统教学相对,“填鸭式教学”和“满堂灌教学”都不再适合当前的社会发展和学生需求,因此物理教师不能只是关注分数和知识的传授,更多的是需要帮助学生培养良好的推理能力和逻辑能力,减轻学生学习物理的负担和压力。

一、推理联系的概念分析

推理联系是在现有的判断基础上,按照逻辑思维的方向和经过一系列思考,从而得出新判断结果的思维方式。物理现象的推理是判断的必经过程,而经过推理和思考才能得出新的判断结果,例如,“因为m=n,n=s,所以m=s”,就是因为“m=n,n=s”,才有“m=s”的结论。推理就是从已知条件作为出发点,利用逻辑规律或者一些合理的程序进行总结,从而得出相应的结论,也就是从一个或者多个命题中推理出另外一个命题的思维方式。推理可以根据不同的标准进行分类,例如根据前提和结论,结合个人经验和直觉推理的属于必然推理;根据前提数量的不同属于间接推理;根据思维方向的不同分为类比推理、归纳推理、演绎推理,这些都是物理论证的形式方法,保障了物理教学的有效性。

二、推理联系在初中物理中的意义和作用

爱因斯坦曾经说过“提出一个问题,比解决一个问题更重要”,这就是推理联系在物理教学存在的意义和作用,通过推理的过程,不断发现新问题并寻找相应的解决办法,实现物理教学的发展和提升。在事物发展过程中,通过观察发现、推理联想从而得出物理规律和原理总结,对于物理教学有很大的促进作用。传统的教学方法中,物理教师都是以课本知识讲授为主,往往忽略了学生的主体性地位,影响学生的探索和创新发展,不利于学生对知识的理解和吸收。推理教学可以更好地弥补物理课堂教学的不足,让学生更好地进行自主探索和质疑创新,直接推动着物理教学的进度和质量提升。所以,在初中物理课堂教学中,物理教师需要重视推理教学,帮助学生更好地发现问题、分析探究、拓展认知、思维开发,全面地提高学生的物理学习能力。

三、推理联系在初中物理教学中的具体应用

1.物理概念的推理教学

初中物理的概念很多都是比较直观的,基本都是建立在感性认知上,大部分是对特殊的事物进行认知和归纳总结,都是较为常规性的概念认知。概念教学是物理教学的必然环节,在物理概念教学的过程中一般有三个重要的过程:引入、建立、巩固,从整体上对学生的要求是掌握和理解知识的内在联系,更好地把新知识与旧知识进行联系思考,为物理教学做好准备。物理概念教学与推理联系是相对应的,概念是对物理现象的总结和定义,有利于学生进行更好的推理训练,尝试更多的尝试和延伸。但是由于初中生的认知还处于发展阶段,对于一些概念性的内容不一定能够理解透彻,教师可以通过一些实验教学让学生更好地进行理解深化。教师在教学过程中需要注意新概念的导出和运用,当学生形成出初步认知后,把概念“返回”到物理现象中,让学生更好地进行巩固深化。

(1)利用实验建立推理。例如,在人教版初二物理学习“浮力”的过程中,物理教师可以在课堂教学中演示以下的实验:用弹簧测力计挂着一个物体,并用手托着物体,这时候弹簧测力计的示数变小,然后把物体放进水中,示数也是变小。教师可以通过设问的方式引起学生的注意“物体放进水里的效果和手托的效果是一样,这是因为什么呢?”,学生可以从课本的概念“浸泡在液体或气体中的物体,都会受到液体或者气体的上升托力”,进行推理分析物理现象,发现物体实现“托举”的效果是受到水的托力影响,从而更好地引入“浮力”的概念教学。

(2)通过亲身感受总结推理。例如,在人教版初二物理学习“声音的产生与传播”的时候,物理教学学生在课前准备一些实验器材(白纸、橡皮筋、一杯水、尺子),然后让学生以小组的形式进行小实验的实践操作,要求学生用这些物体发出声音。完成对物体发声的实验操作之后,再用手摸着自己的喉咙然后讲话,感受一下声音的产生,增加学生对概念的理解和体验。学生在亲身感受的过程中,发现“正在振动的物体叫作声源,而且声音是由于振动而产生”,通过学生的亲身感受开展推理教学,让学生更好地进行概念的理解和认知。

(3)概念应用的演绎推理。在概念中运用物理语言或者数学进行数理演绎,更好地解释物理现象,以小前提寻找大前提进行演绎推理。以下就从物理语言演绎推理和数理演绎推理进行讲述。

例如,在学习人教版初二物理“物体的浮沉条件及应用”的时候,可以通过生活实例进行教学:在煮饺子的时候,饺子下锅的时候,饺子马上沉下去了,这是为什么呢?等开水沸腾之后,饺子又浮起来了,这又是为什么呢?物理教师可以通过物理语言进行演绎推理:小前提是浮力与重力之间的关系,大前提是浮力与液体的体积、密度之间的关系,然后进行具体的分析说明。当饺子放下锅中马上沉下去,是由于饺子有一定的重力,当饺子受到的浮力小于重力的时候,物体就会下沉。而当锅中的水沸腾之后,饺子又浮起来了,是因为饺子里面的水分随着温度升高,有一部分水分变成水蒸气,饺子的体积就会变大,那么饺子的排开体积也随着变大,所以饺子的浮力就变大。当饺子的浮力大于重力的时候,饺子就会慢慢上浮,而当浮力等于重力的时候,饺子就会一直浮在水面上。以上就是物理语言演绎的具体过程,通过概念与生活实际相结合,让学生对于物理知识的一种转化教学,更好地让学生在演绎的过程中进行推理总结,进一步降低物理教学的难度,从而让学生更容易接受。

又如,在人教版初二物理学习“功率”的时候,物理教师通过情景创设给学生提供物理教学的空间:由于电能表面受到损坏,电能表还是可以正常运用的,只是表面上的转速数据模糊不清。那么我想用这个电能表测一下电风扇的功率,请同学们讲述一下测量的过程,并写出计算电风扇的表达式。(其中给出的器材有:标有“220V 100W”的白炽灯一只,秒表一只。)这次的演绎推理小前提是电能表转速模糊不清,但还能正常运转,标有“220V 100W”的白炽灯一只,大前提是P=■。推理的具体分析是:由于电能表转相同的圈数,其所耗费的电能是一样的,通过让白炽灯和电风扇单独进行工作,使两者的电能表转相同的圈数,利用W=Pt进行运算,就可以成功测出白炽灯和电风扇的工作时间。利用数学演绎,可以更好地帮助学生理清物理之间的关系,从而更好地掌握物理知识。

2.物理现象的推理教学

物理现象是物理实验中的重要体现,其能够反映出物理知识的规律,在物理教学中除了通过实践操作的实验进行验证物理规律之外,还可以通过科学推理。科学推理就是建立于物理实施的基础上,运用物理教学的理论知识进行推理,从而得出物理知识。

例如,在人教版初二物理学习“牛顿第一定律”的时候,牛顿第一定律又叫惯性定律,但是与物体所具有的惯性是不同的概念,不能混为一谈。物理教师可以让学生回忆在上体育课的时候,为什么你们踢足球的时候,足球最后都是会静止下来呢,而不是一直在滚动呢?然后在课堂中展开对话题的讨论交流:

教师:你们觉得足球为什么最后会静止下来呢?

学生:我觉得足球是因为存在摩擦力,在力的相互作用下靜止下来了。

教师:那要不这样,我们先进行一个小游戏看看,教师在桌面的水平面上铺了一块布,然后把小车从斜面上放下,让学生观察小车的运动情况。然后,教师问如果在水平面上铺上木板、玻璃、海绵,你们觉得会有什么不一样吗?

学生:小车在光滑的水平面上进行运动,摩擦力就会少一些,能够跑得更远。

教师:那如果水平面绝对光滑,小车又会怎么样呢?

学生:我觉得小车应该会一直运动下去。

物理教师可以与学生共同进行归纳总结:小车因为受到棉布、木板、布块、玻璃的阻力,所以运动的路程才会有所不同。那么,当小车受到阻力越小,运动的路程就越长。就如刚才小车在绝对光滑的玻璃上进行运动,等于没有在阻力的作用下进行运动,小车是呈现匀速直线运动的状态。按照这样的规律来看,可以推理出,如果物体不受力的情况下,物体是会保持匀速直线运动或者静止。“牛顿第一定律”就是描述任何物体都会保持匀速直线运动或静止,直到外力的作用下让物体改变运动状态,这就是课前说的足球为什么会静止下来的道理,跟小车游戏的推理也是一样的,通过大量的实例可以推证出牛顿第一定律。

总的来说,物理推理联系可以有效地提高学生的逻辑能力和推理能力,帮助学生更好地深化和巩固物理知识,让学生不再觉得物理是很复杂且很难学的学科,从而提高物理教学的质量和效率。所以在物理教学过程中,物理教师需要充分发挥指导和引领作用,采用更多积极有效的教学手段和推理形式,不断培养学生的推理能力,进一步转化学生的思维模式,激发学生的学习积极性,使学生更好地投入物理教学中,并在获取物理知识的同时,提高自身的综合素质和能力技巧。

参考文献:

[1]苏文旭.数学思维方法在初中物理教学中的应用研究[J]. 学周刊,2018,383(35):51-52.

[2]张羽燕.初中物理教学中学生科学思维的培养:以“牛顿第一定律”为例[J].物理教学探讨,2018(1):32-35.

[3]沈伟云.基于科学思维培养的初中物理教学策略[J].物理教师,2018,39(10):49-50.

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