推理法在高中物理解題中的應用

王亭朝

摘 要：由于物理學科本身的學科背景以及知識特點，使得在高中物理的學習、解題過程中，需要掌握一定的推理能力和技巧，這樣才能提高學生的理性思維能力，實現(xiàn)高中物理的學習目的。本文分析了在高中物理課堂學習實踐中推理能力的作用、特征以及思維過程，總結出了三種提高學生物理解題能力的推理法，希望能夠通過這些方法，幫助高中階段的學生增強推理能力，并體會到學習物理的樂趣。

關鍵詞：推理法；高中物理；解題應用

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）34-0154-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.34.088

高中物理的學習，需要學生具備一定的對事物進行自我理解并在做出判斷之前實施有效預測的能力，即推理能力。推理能力能夠幫助學生更好地進行物理學科的學習。然而，目前的高中課堂教學并沒有有序地對學生進行思維能力的培養(yǎng)，以致于學生在解題過程中常常出現(xiàn)推理偏差，無法有效地提高學習能力。因此，充分認識推理能力在物理學習中的重要性，使學生能夠有效地利用推理法進行物理解題，已成為目前高中物理學習中的重點內(nèi)容。

一、物理推理能力及特征

要了解物理推理能力，首先要了解物理這門學科的特點，即去除事物的表象，并從中找出物理原理的實質(zhì)。由此可知，物理推理能力，就是通過總結對事物表象粗淺層面進行分析、判斷，進而上升到學科性質(zhì)的認識的一種習慣性思維方式。在進行物理推理的過程中，一般具有以下幾個特征。

1.模式化。在相對一致的模式中，可以使事物的共同點和區(qū)別更顯著的表現(xiàn)出來，因此在物理分析過程中，需要進行一種模式化的過程。

2.等級遞進。物理推理思維在進行比較深入的知識的研究時，必須以相應的基礎知識為鋪墊，有序地從基礎階級到更高階級的遞進。這種等級遞進是物理推理思維持續(xù)進行的有力保證。

3.多方向性。在物理學習及解題中，雖然結果只有一個，但是解決問題的過程往往不止一個。這種多方向的特性，使得物理推理思維具有靈活多變的特點，同時對于學習和解題方法具備更多的把握。

4.實驗特性。在對物理知識進行推理并得出結論之后，往往需要進行實驗驗證，才能確定推理的正確與否，這是物理學科的一個顯著特點。

二、物理推理能力的思維過程

1.分析階段。學生在進行學習時，遇到不懂的問題需要進行思考，這個思考的過程即為物理推理的分析階段。這個階段的主要工作是將事物或問題進行層次以及所屬領域的分類，為后期的物理過程提供有條理的推理條件。在高中物理的學習中，分析過程對于解決某些問題具備一定的作用。例如，在進行高中物理“曲線運動”的學習時，需要進行平拋運動的實驗。在實驗過程中，有時會出現(xiàn)實驗結果與預測結果不符的問題。這時就需在用物理推理能力進行分析，找出兩者出現(xiàn)矛盾的原因。在對實驗結果進行分析的過程中，可以了解實驗結果的不準確可能是由于其中的某些可變因素造成的，通過有效運用物理推理能力，可以很快地找到導致實驗結果與實驗預測矛盾的原因。經(jīng)過分析可知，在平拋實驗中“斜槽的末端是否是水平的”是影響其實驗結果的重要原因。

2.信息整合階段。在分析階段，可能會找到影響實驗結果與預測矛盾的多種可變因素，因此需要在這些可變因素中找到最有可能的因素進行重復實驗。信息整合，就是物理推理過程的第二個階段。這一過程，可以對物理知識和問題進行更全面的了解和認識。

3.差異類比。在類似問題中尋找相似點，這種差異類比，可以鍛煉學生的知識遷移能力，從問題的相同點和不同點中找到突然口，為后期的問題解決提供參考。這個過程可以在學生腦海中形成和建立物理概念和思維。

4.總結階段。在經(jīng)過了分析、信息整合、差異類比階段的工作以后，需要對事物或問題進行總結。這一階段由于需要將問題歸結于一種或多種物理原因，因此對于學生的知識點分類能力提出了一定的考驗。比如，在高中物理關于“力學”的內(nèi)容中，需要對力的性質(zhì)進行分類。這個分類的過程其實滲透了對物理概念的理解過程，根據(jù)力的來源的區(qū)別，可以將力分為：以地球引力為來源的重力、以相互運動或者趨勢為來源的摩擦力、以形變?yōu)閬碓吹膹椓?、以電場為來源的電場力…?/p>

三、推理法在物理解題中的應用

一般情況下，在進行物理解題時，主要運用的推理法有：歸納推理、演繹推理、類比推理。

1.歸納推理。歸納推理，是通過分析事物屬性得出的個別性知識歸納出一般性結論的過程。在解題過程中的步驟及策略為：例子→例子→結論→檢驗。比如，在進行質(zhì)點概念的學習時，教師舉例“如何準確的描述一只在空中翱翔的鷹身上各點的運動情況”。學生分析得出“由于翅膀和身體的運動情況不同，因此無法準確描述”的結論。教師繼續(xù)提問：“還有什么例子是無法準確描述的？”學生則提出滾動的足球、自行車的前進等。此時，學生在教師的啟發(fā)下通過分析研究鷹的運動軌跡時可忽略形狀大小得出“研究物體運動時，由于情況比較復雜，需要對一些屬性進行忽略”的結論。最后，通過分析足球的運動等例子進行檢驗。

2.演繹推理。演繹推理是通過分析已知部分的事實，選擇可以反映這一部分的客觀規(guī)律理論，由此推理出未知部分的思維方法。在解題過程中的步驟及策略為：“如果……那么……”。演繹推理是物理試題解題分析過程中經(jīng)常會用到的方法。比如在分析物體在力的作用下發(fā)生運動時，采用這個推理方法，則可認為：如果在F的作用下，物體發(fā)生了運動，而前進位移為l，由此可知功為W=Fl；當對物體施加的力是恒力，物體進行勻加速直線運動時，則可直接代入這一公式進行計算。在解題的過程中，可以嚴格依據(jù)理論和邏輯進行多次的“如果……那么……”的應用。

3.類比推理。類比推理是通過分析事物，根據(jù)同類對象的相同屬性部分進行聯(lián)想，從而推理出其他屬性也相同的思維方法。在解題過程中的步驟及策略為：“如果……則像……”。比如，在進行電場強度的定義學習時，教材已給出事實，在電場中試探電荷在同一地點的受力大小和帶電量比值均不變，并提出問題：“如何描述電場的強度？”此時，學生思考：在同一電場中，如果電場強度只與試探電荷的位置有關，而無關試探電荷電受力或荷量，則像密度的定義。由此逐步推進：密度的定義是什么？與體積、質(zhì)量是否相關？采用這種方法定義電場強度，分子上是電荷量還是力……

以上三種推理法，采用具體的模式將模糊的推理應用于具體的問題，解決了高中物理解題過程中出現(xiàn)的困難，提高了學生的物理推理能力，有效地改善了學生學習物理的效果。

參考文獻：

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[2] 劉曉封.類比法在物理教學中的應用[J].考試周刊，2013（79）.