淺談物理推理能力培養(yǎng)

陸素玲

(江蘇省南通市第二中學(xué) 226002)

物理學(xué)科主要的是訓(xùn)練思維和探究能力.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生解決物理問(wèn)題能力，深化鞏固所學(xué)知識(shí)的一種行之有效的手段.通過(guò)對(duì)概念的形成、規(guī)律的得出、知識(shí)的應(yīng)用等引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)所掌握的科學(xué)的推理方法，使學(xué)生在實(shí)踐中得到鍛煉，進(jìn)一步提高靈活應(yīng)用知識(shí)的推理能力.

一、物理推理能力

所謂的推理是指由一個(gè)以上的判斷獲得另一個(gè)新判斷的思維形式.它分為歸納推理、演繹推理、和類比推理三大類.歸納推理：指從個(gè)別性知識(shí)到一般性結(jié)論的過(guò)程.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(shí)的已知部分推知未知部分的思維方法.類比推理：根據(jù)兩個(gè)或同類對(duì)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.物理推理能力能根據(jù)實(shí)物的表象進(jìn)行分析和判斷，把對(duì)于實(shí)物的認(rèn)識(shí)從粗淺的層面上升至學(xué)科性質(zhì)的特點(diǎn).把實(shí)物的表象去除，只保留物理實(shí)質(zhì)的真面目.

物理高考試題中，把推理能力作為高考物理考核五大能力之一.物理推理能力就是讓學(xué)生能根據(jù)物理問(wèn)題文字的表述，圖表的呈現(xiàn)，從現(xiàn)象進(jìn)入合理的推理和論證，分析總結(jié)出本質(zhì)，得出科學(xué)正確的結(jié)論.在這過(guò)程中知識(shí)的所用、詳細(xì)的推理過(guò)程的呈現(xiàn)就是一種推理能力.這是一種思維發(fā)展的高級(jí)形式，是一種整合的能力即在學(xué)習(xí)在探究信息知識(shí)的同時(shí)將其進(jìn)行分析、比較、總結(jié).

二、物理推理能力的培養(yǎng)

在教學(xué)中，教師能以先進(jìn)的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)，將是事半功倍的.新課程的理念就是要提高科學(xué)的素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生推理能力的培養(yǎng)也是對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).如何用清晰、科學(xué)的方法表達(dá)出自己的推理過(guò)程，如何簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)推理結(jié)果，言必有據(jù)，步驟清晰，思路簡(jiǎn)明.這需要在實(shí)戰(zhàn)演練中主力培養(yǎng).教師應(yīng)加強(qiáng)這方面的教育，使它滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié).

1.在物理知識(shí)教學(xué)中培養(yǎng)推理能力

物理概念、物理規(guī)律等在在建立時(shí)，多次用到推理的思維方法.例如，推導(dǎo)動(dòng)能定理內(nèi)容的教學(xué)中，教材從牛頓第二定律出發(fā)，看似合理及簡(jiǎn)單，但其實(shí)蘊(yùn)涵著很豐富的物理知識(shí).要讓學(xué)生深刻的理解并認(rèn)識(shí)到牛頓第二定律和動(dòng)能定理的聯(lián)系、區(qū)別，才能在使用動(dòng)能定理時(shí)靈活應(yīng)用.動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的教學(xué)中，可以引導(dǎo)、教育學(xué)生領(lǐng)會(huì)推理的方法，培養(yǎng)推理能力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力.

類比推理也是一種概念建立常用的方法，比如電場(chǎng)強(qiáng)度定義時(shí)，如何理解點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷電荷量或受力無(wú)關(guān)，只與處在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度反映的是場(chǎng)本身.可以類比物質(zhì)密度的概念，密度由什么決定呢，密度與質(zhì)量、體積有無(wú)關(guān)系呢.那定義電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，如何用力和電荷量定義.在講授回路中的電流，電勢(shì)時(shí)，教師也可以采用類比的教學(xué)方式，將回路中的水流與之比較，以水類電，以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和把握.通過(guò)物理知識(shí)教學(xué)進(jìn)行著推理的潛移默化和熏陶.

2.在物理習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)推理能力

學(xué)生在應(yīng)用物理知識(shí)分析解決具體問(wèn)題時(shí)運(yùn)用的主要思維方法是演繹推理.現(xiàn)在很多學(xué)生審題不仔細(xì)，落筆就寫(xiě)公式，一串串?dāng)?shù)據(jù)的代入，寫(xiě)完算完就算解題好了，而對(duì)問(wèn)題的過(guò)程、方法不夠重視.物理推理能力要以物理理論和事實(shí)為依據(jù),思維過(guò)程一定要合乎邏輯,絕不是憑空產(chǎn)生的.在先充分的思考，為什么寫(xiě)這個(gè)公式，這個(gè)公式在這里使用的條件是否滿足.學(xué)生只有想清楚了，才能說(shuō)明白.重視解題過(guò)程中的推理過(guò)程和文字說(shuō)明，要言必有據(jù)，這樣不僅能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更能培養(yǎng)學(xué)生良好的研究問(wèn)題的習(xí)慣.

有時(shí)可根據(jù)問(wèn)題的情況，先做某種假設(shè)，以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行推理.然后根據(jù)推出的結(jié)論是否合理，來(lái)判斷是否正確，這種假設(shè)推理使一種有效的推理方法.在習(xí)題中，學(xué)生往往習(xí)慣于應(yīng)用公式進(jìn)行定量計(jì)算，似乎決定一算到底才算解決問(wèn)題.有些問(wèn)題經(jīng)過(guò)定性和半定量推理就可以做出某種結(jié)論.定性和半定量推理分析，也是很重要，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)這種推理方法.

能力的發(fā)展，能力的形成是一個(gè)緩慢的過(guò)程，有其自身的特點(diǎn)和規(guī)律.加強(qiáng)方法教育，不僅要用科學(xué)知識(shí)武裝學(xué)生，而且要使他們?cè)诳茖W(xué)方法上得到鍛煉，讓學(xué)生自己更多的“悟”出了道理、規(guī)律和思考方法等.要學(xué)生參與解決新問(wèn)題的實(shí)際中，因此要教師精心準(zhǔn)備習(xí)題，強(qiáng)化習(xí)題教學(xué)訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和掌握科學(xué)推理方法，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.

3.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)推理能力

觀察能力是物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)的基本方法.觀察可以從整體到部分，由表及里.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、仔細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后對(duì)所觀察的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷、做出合理的結(jié)論.在這經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、證明等物理學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，推理能力的培養(yǎng)就融合其中.實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是通過(guò)不斷地觀察、比較、分析、推理,才能得到正確的答案.為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)充分發(fā)揮和調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓他們親手操作，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后引導(dǎo)他們分析、思考、討論、總結(jié)、歸納，最后導(dǎo)出結(jié)論.

書(shū)本上的“小實(shí)驗(yàn)”、“小制作”都是日常生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象或較容易做到的事情，但它們和物理知識(shí)緊密聯(lián)系著，讓學(xué)生看看，做做，想想，就能悟出一些道理來(lái).實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該放手發(fā)動(dòng)學(xué)生，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)比較 、聯(lián)想、類比推理等方法的運(yùn)用，使科學(xué)思維的能力得到鍛煉和提高.

指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的推理方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的推理習(xí)慣，提高學(xué)生的科學(xué)推理能力，是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù).推理能力的形成和提高需要一個(gè)長(zhǎng)期的、循序漸進(jìn)的過(guò)程.望我們更多的教師在實(shí)踐中探索出更好的培養(yǎng)方法，全面提升學(xué)生的思維和推理能力.