萬婷婷 于海波
(東北師范大學(xué)物理學(xué)院,吉林 長春 130024)
歸納推理是科學(xué)推理的主要形式,是科學(xué)探究中由物理問題形成猜想與假設(shè)、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論并做出解釋的關(guān)鍵要素,更是認(rèn)識(shí)物理概念及規(guī)律的建立過程,進(jìn)而發(fā)展物理觀念的基礎(chǔ).因而,歸納推理對于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)具有重要作用.[1]歸納推理能力是科學(xué)推理能力的重要組成部分和衡量學(xué)生科學(xué)思維能力的重要指標(biāo),發(fā)展學(xué)生的物理歸納推理能力,是學(xué)生提高物理學(xué)科能力、培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的有效途徑.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在教材的編寫方面,要求對“科學(xué)歸納”做出創(chuàng)造性的設(shè)計(jì);在課程目標(biāo)方面,要求學(xué)生具備分析概括能力,能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行分析、比較、歸類,從物理現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)中歸納出科學(xué)規(guī)律.[2]那么,測查初中生物理歸納推理能力的發(fā)展現(xiàn)狀,幫助教師理解和把握學(xué)生的物理歸納推理能力發(fā)展階段,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平提出針對性的培養(yǎng)策略,對于物理教育質(zhì)量的提升等均具有重要意義.
初中生物理歸納推理主要分為信息抽取、歸納識(shí)別與加工、假設(shè)生成和調(diào)整修正4個(gè)認(rèn)知階段,每一階段又包含一些具體的認(rèn)知活動(dòng).與歸納推理的認(rèn)知過程對應(yīng),可以將初中生物理歸納推理能力更具體地分解為信息關(guān)聯(lián)能力、相似性抽取能力、模式識(shí)別能力、一般性推廣能力和假設(shè)修正能力,如圖1所示.
圖1 初中生物理歸納推理能力結(jié)構(gòu)模型
(1)信息關(guān)聯(lián)能力.
信息關(guān)聯(lián)能力貫穿歸納推理始終,是影響歸納推理深度、條理性的重要能力.在歸納推理過程中,信息關(guān)聯(lián)能力主要體現(xiàn)在兩方面:一是將情境中提取出的物理信息進(jìn)行初步的關(guān)聯(lián)、整合,將雜亂無章的信息條理化,將個(gè)別的、零散的信息系統(tǒng)化;二是將情境中提取出的關(guān)于物理對象及其特征的信息與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)物理對象本質(zhì)、屬性的信息進(jìn)行匹配,從而明確物理對象的特征、本質(zhì)屬性及其內(nèi)在關(guān)聯(lián).運(yùn)用信息關(guān)聯(lián)能力可以使物理對象中蘊(yùn)涵的內(nèi)在因果關(guān)系、邏輯關(guān)系等規(guī)律逐步凸顯,使看似不同的物理對象建立聯(lián)系.
(2)相似性抽取能力.
相似性抽取能力是歸納推理過程中最基本的能力,它是信息抽取階段所需的關(guān)鍵能力,也是進(jìn)行歸納推理的前提.相似性抽取主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:一是通過對物理事物特征、屬性的相似性與差異性比較,抽取出物理屬性的相似性;二是通過對物理事物變化過程的相似性與差異性比較,抽取出物理過程的相似性;三是通過對物理事物內(nèi)在關(guān)系的相似性與差異性比較,抽取出因果關(guān)系、類屬關(guān)系等的相似性.相似性抽取能力較低的學(xué)生傾向于通過物理對象的表面特征來抽取相似性,相似性抽取能力較高的學(xué)生則往往基于事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在關(guān)系來抽取相似性,能夠從表面上差異極大的物理對象中挖掘其隱藏的共性,從表面上十分相似的物理對象中探究其本質(zhì)差異.
(3)模式識(shí)別能力.
模式識(shí)別能力是衡量歸納推理能力高低的關(guān)鍵指標(biāo),是歸納加工與識(shí)別階段的核心能力.模式識(shí)別能力是指學(xué)生基于物理對象的屬性、關(guān)系等相似性信息,構(gòu)建物理對象的關(guān)系層次結(jié)構(gòu),通過對關(guān)系結(jié)構(gòu)的比較、評估,進(jìn)一步對物理對象及其內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行描述和解釋,從而識(shí)別出物理對象間的規(guī)律性的能力.模式識(shí)別能力決定了歸納推理的效率.
(4)一般性推廣能力.
一般性推廣能力是影響歸納推理廣度的重要能力,它是進(jìn)行推論的核心,主要作用于假設(shè)生成階段.推廣是將結(jié)論從特殊擴(kuò)展到一般的過程,聯(lián)想是進(jìn)行推論的核心.一般性推廣能力指學(xué)生通過聯(lián)想想象,聯(lián)系與之相關(guān)的事物,將前一階段識(shí)別出的規(guī)律遷移到滿足這個(gè)共性的一類物理事物中去.可以從以下幾個(gè)方面得到這個(gè)共性的“類”:一是根據(jù)規(guī)律的相互聯(lián)系或相似形態(tài),聯(lián)想到相似的經(jīng)驗(yàn),從而進(jìn)行簡單的遷移和推廣;二是根據(jù)物理事物間的類屬關(guān)系進(jìn)行聯(lián)想,推廣到上位的“類”;三是立足于學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),識(shí)別出物理對象間的必然聯(lián)系,如因果關(guān)系等,據(jù)此合乎規(guī)律地進(jìn)行推廣,達(dá)到對推廣對象的解釋性理解水平.
(5)假設(shè)修正能力.
假設(shè)修正能力是制約歸納推理結(jié)論的合理性與適用性的關(guān)鍵能力.歸納推理的目的在于得出一個(gè)合理的猜想,這個(gè)猜想必須基于觀察到的物理實(shí)例,但是得出猜想的過程涉及到一系列不完全的、嘗試性的假設(shè),假設(shè)修正能力是指學(xué)生能根據(jù)所提出的假設(shè)對新的物理對象進(jìn)行預(yù)測,并通過觀察結(jié)果的反饋不斷地將假設(shè)進(jìn)行調(diào)整修正、溝通差異的能力.運(yùn)用假設(shè)修正能力不斷地調(diào)整修正假設(shè),隨著“預(yù)測—修正”的逐漸深入,增強(qiáng)假設(shè)的適用性,是歸納推理的內(nèi)在需要,也體現(xiàn)了歸納推理結(jié)論的可修正性本質(zhì).
初中生物理歸納推理能力的各個(gè)子能力與初中生物理歸納推理的認(rèn)知過程有著密切的關(guān)聯(lián),各子能力環(huán)環(huán)相扣,前一能力的成果是后一能力運(yùn)用的基礎(chǔ),它們相互作用,共同構(gòu)成初中生的物理歸納推理能力.
基于初中生物理歸納推理能力結(jié)構(gòu)模型,將歸納推理能力的每個(gè)子能力分為3個(gè)水平,分別對應(yīng)1、2、3分,編制初中生物理歸納推理能力測試卷,共4道大題、15個(gè)半開放式問題,分別測量物理歸納推理能力的5個(gè)子能力.歸納推理能力發(fā)展的關(guān)鍵期在初二,因此本研究從無錫市某中學(xué)選取了2個(gè)平行班共88名初二學(xué)生作為研究對象,要求學(xué)生在45min內(nèi)獨(dú)立完成測試.分析初中生歸納推理能力得分的總體情況,如表1、圖2、圖3所示.
表1 初中生物理歸納推理能力測試題得分情況
圖2 百分制下初中生物理歸納推理能力的各子能力得分情況
圖3 初中生物理歸納推理能力各子能力的雷達(dá)圖
由數(shù)據(jù)可知,除了相似性抽取能力恰好達(dá)到60分以上,其他各子能力水平均未達(dá)到及格水平,其中,模式識(shí)別能力、一般性推廣能力和假設(shè)修正能力尤其低.以下列3道試題為例,分析學(xué)生的物理歸納推理過程.
題1.小明同學(xué)用不同顏色的光照射透明薄膜,發(fā)現(xiàn)膜的顏色也不斷發(fā)生變化.他想知道:光照下,透明薄膜的顏色有什么規(guī)律?于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,得到幾組現(xiàn)象,見表2和表3.
表2 光照下透明薄膜的顏色(1)
表3 光照下透明薄膜的顏色(2)
(1)請你對比分析表2所示8個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,根據(jù)它們的相同點(diǎn),嘗試找出其中的規(guī)律.(注:可以根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)幾條寫幾條)
(2)當(dāng)照射光是白光時(shí),光照下透明薄膜的顏色并不是白色,你在第1題中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律可靠嗎?
請你根據(jù)以上10個(gè)現(xiàn)象,歸納出光照下透明薄膜的顏色有什么規(guī)律.
(3)若已知太陽光是由七色光混合而成的,光照射薄膜時(shí),一部分光會(huì)被薄膜吸收,一部分光會(huì)透過薄膜進(jìn)入人眼.結(jié)合這些知識(shí),你最終歸納出,光照下透明薄膜的顏色規(guī)律是
(4)你還能聯(lián)想到哪些物體具有透明薄膜相似的規(guī)律?
你認(rèn)為可以推廣到什么范圍?
該試題考查透明物體的顏色,試題的情境是學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象,學(xué)生已經(jīng)知道“不透明物體的顏色由它反射的色光決定”、“白光是由各種色光混合而成的”,但是沒有學(xué)過“透明物體的顏色由什么決定”,該題中4個(gè)問題層層遞進(jìn),激發(fā)學(xué)生的物理歸納推理思維.
在分析比較上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之間的相似性時(shí),74.39%的學(xué)生能夠通過①③⑦,當(dāng)光的顏色與膜的顏色相同時(shí),光照下膜的顏色即為膜本身的顏色;通過⑨⑩發(fā)現(xiàn),當(dāng)照射光為白光時(shí),光照下膜的顏色也為膜本身的顏色;通過②④發(fā)現(xiàn),當(dāng)透明膜無色時(shí),光照下膜的顏色和光的顏色相同;通過⑤⑥⑧發(fā)現(xiàn),當(dāng)照射光的顏色與膜的顏色不同時(shí),光照下膜的顏色為黑色.以上僅僅是幾組現(xiàn)象表面特征的相似性,只有9.76%的學(xué)生能夠通過分析10個(gè)現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)共性,從而識(shí)別出光照下透明薄膜顏色的規(guī)律.這反映出學(xué)生雖然具備一定的相似性抽取能力,但還不夠深入.
該題第(2)小問,41.46%的學(xué)生意識(shí)到需要對原來的規(guī)律進(jìn)行調(diào)整修正,但是37.80%的學(xué)生僅僅把白光照射的情況作為特例,簡單地將規(guī)律表述為:“當(dāng)光的顏色與膜的顏色相同或者照射光為白光時(shí),光照下膜的顏色即為膜本身的顏色”.只有3.66%的學(xué)生能夠通過分析①③⑦中“與透明膜顏色相同的光”和⑨⑩中“太陽光”的聯(lián)系——太陽光中包含了與透明膜顏色相同的色光,將規(guī)律修正為:只要照射光中有與膜的顏色相同的色光,光照下膜的顏色即為膜本身的顏色.這反映出學(xué)生的假設(shè)修正能力較低.
該題第(3)小問,僅12.20%學(xué)生能夠聯(lián)系知識(shí)“光照射透明物質(zhì)時(shí),一部分光會(huì)被吸收,一部分光能透過透明物質(zhì)進(jìn)入人眼”,識(shí)別出10個(gè)現(xiàn)象的共性為“透明薄膜的顏色由它能透過的色光的顏色決定,無色透明物質(zhì)透過所有色光,有色透明物質(zhì)只能透過本色光,吸收其他色光”.這反映出學(xué)生的信息關(guān)聯(lián)能力、模式識(shí)別能力較低.
該題第(4)小問,70.73%的學(xué)生缺乏舉證意識(shí),直接將規(guī)律推廣到所有的透明物體.只有19.51%的學(xué)生提出:題中只給了透明薄膜這一種透明物體,還可能存在反例,需要通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步驗(yàn)證.這反映出學(xué)生的一般性推廣能力較低.
題2.請你觀察圖4,圖5中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考并歸納出光的折射規(guī)律.
圖4 光的折射現(xiàn)象(1)
圖5 光的折射現(xiàn)象(2)
(1)請你對比分析圖4所示4個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,根據(jù)它們的相同點(diǎn),嘗試找出其中的規(guī)律.(注:可以根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)幾條寫幾條)
(2)請你對比分析圖5所示4個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,根據(jù)它們的相同點(diǎn),嘗試找出其中的規(guī)律.(注:可以根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)幾條寫幾條)
(3)請你根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及所學(xué)知識(shí),歸納出光的折射規(guī)律.
(4)通過查閱資料,我們得到圖4、圖5中的介質(zhì)密度如表4.
表4 介質(zhì)密度表
另外,我們在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了如下的現(xiàn)象:光從空氣射入糖水中,折射角小于入射角,并且,糖水的濃度越高,折射角越小.
結(jié)合這些資料,你最終歸納出的光的折射規(guī)律.
該試題考查光的折射規(guī)律,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過光的折射現(xiàn)象,如光從空氣進(jìn)入水或玻璃等,對光的折射有一定的感性認(rèn)識(shí).但是學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過“光在不同介質(zhì)中傳播時(shí),入射角與折射角的關(guān)系”,因此,該題通過4個(gè)小問題引導(dǎo)學(xué)生一步步觀察現(xiàn)象,歸納光的折射規(guī)律.
35.37%的學(xué)生只能發(fā)現(xiàn)①-④ 的共同點(diǎn)是入射角大于折射角,⑤-⑧的共同點(diǎn)是入射角小于折射角,但是沒找到光的折射現(xiàn)象中介質(zhì)間的規(guī)律.47.56%的學(xué)生分析出,當(dāng)光線沿“空氣→酒精→水→玻璃”的順序傳播,折射角小于入射角,當(dāng)光線沿“玻璃→酒精→水→空氣”的順序傳播,折射角大于入射角,或者直接指出介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)滿足:玻璃>水>酒精>空氣.只有15.85%的學(xué)生能夠進(jìn)一步分析以上介質(zhì)的聯(lián)系,指出:當(dāng)光線沿“氣體→液體→固體”的順序傳播時(shí),折射角小于入射角;當(dāng)光線沿“固體→液體→氣體”的順序傳播時(shí),折射角大于入射角.
該題第(4)小問,在給出上述介質(zhì)的密度后,仍有41.46%的學(xué)生無法聯(lián)系介質(zhì)密度將規(guī)律進(jìn)行修正.50.00%的學(xué)生能夠聯(lián)系介質(zhì)密度表來尋找介質(zhì)間的聯(lián)系,將規(guī)律修正為光線從密度小的介質(zhì)射入密度大的介質(zhì)中,折射角小于入射角;光線從密度大的介質(zhì)射入密度小的介質(zhì)中,折射角大于入射角.但是他們得出規(guī)律后都忽略光在糖水中的折射現(xiàn)象,僅有8.54%的學(xué)生通過分析光在糖水中的折射現(xiàn)象與上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的共性,將規(guī)律進(jìn)一步概括為介質(zhì)密度越大,介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)越大.
題3.觀察表5所示內(nèi)容,思考聲音的傳播速度有什么規(guī)律.
表5 聲音的傳播速度表
(1)表格中的介質(zhì)可以如何進(jìn)行分類?
(2)請你根據(jù)上述表格,歸納出聲音的傳播速度有什么規(guī)律.
(3)在軟木中,聲速為500m/s,你剛才歸納的結(jié)論可靠嗎?如何修正你的結(jié)論.
(4)實(shí)驗(yàn)中,我們又得到了表6的數(shù)據(jù).
表6 物質(zhì)密度表
另外,我們還發(fā)現(xiàn),聲音在冰中傳播速度會(huì)大于水.
結(jié)合這些數(shù)據(jù),你最終歸納出,聲音的傳播速度有什么規(guī)律.
該題涉及到“聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度”,學(xué)生在教材的“小資料”部分了解了各種介質(zhì)中的聲速,知道“一般情況下,聲音在固體中的傳播速度最大”.但是學(xué)生不太清楚這個(gè)規(guī)律是如何得來的,也不知道聲音的傳播速度與介質(zhì)的密度有關(guān),因此,本題通過4個(gè)問題細(xì)化學(xué)生的思維過程,便于考察學(xué)生的歸納推理能力的幾個(gè)子能力.
該題第(3)小問,在學(xué)生提出假設(shè)“聲音的傳播速度滿足v固>v液>v氣”之后,向?qū)W生呈現(xiàn)反例,“聲音在軟木中的傳播速度小于水中的傳播速度”,56.10%的學(xué)生意識(shí)到結(jié)論不可靠,但不知道如何修正假設(shè).36.59%的學(xué)生只是簡單地將軟木作為一個(gè)特例,提出“聲音的傳播速度滿足v固>v液>v氣(軟木除外)”.8.54%的學(xué)生能夠通過分析軟木和表4中固體的差異,發(fā)現(xiàn)軟木的密度非常小,甚至小于水(液體)的密度,從而將假設(shè)修正為“介質(zhì)的密度越大,聲音的傳播速度越大”.但他們不注意推論的得出條件,忽略了題中所給的“聲音在冰中的傳播速度大于水中的傳播速度”,將結(jié)論推廣到一切介質(zhì)中.
通過對此次半開放式問卷的分析,我們發(fā)現(xiàn)初中生在物理歸納推理過程中存在以下主要問題.
(1)特征提取隨意.
在信息抽取階段,當(dāng)物理情境較為復(fù)雜、可能反映出的信息較多時(shí),學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)的局限,沒有良好的判斷力指導(dǎo),難以抑制無關(guān)信息、提取與歸納推理任務(wù)相關(guān)的關(guān)鍵特征,導(dǎo)致特征提取較為隨意,很容易提取出無關(guān)的或是不完整的特征,從而在分析比較物理特征間的相似性時(shí),易陷入混亂.
(2)信息關(guān)聯(lián)被動(dòng).
學(xué)生能夠?qū)⑶榫持谐槿〕龅奈锢硎挛锏谋砻嫣卣鬟M(jìn)行初步關(guān)聯(lián),但很少主動(dòng)將已有信息與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)事物的特征、屬性等信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)、匹配.這就導(dǎo)致學(xué)生往往只能得到物理事物間表面特征的關(guān)聯(lián)性,難以深入到事物的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系,不利于明晰情境中物理對象間的關(guān)系.
(3)模式識(shí)別淺層.
由于學(xué)生往往只能抽取出物理事物表面特征的相似性,他們在分析物理事物間的聯(lián)系時(shí)容易受到表層信息的干擾,抓不住本質(zhì),從而難以發(fā)現(xiàn)物理事物與屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系,以至于識(shí)別出的物理對象間的共性規(guī)律較為淺層,甚至是含糊不清.
(4)相似聯(lián)想局限.
進(jìn)行一般性推廣時(shí),學(xué)生需要利用相似聯(lián)想,根據(jù)現(xiàn)有的物理實(shí)例的相互聯(lián)系或相似形態(tài)、類屬關(guān)系,聯(lián)想到與此相關(guān)聯(lián)的其他實(shí)例,將結(jié)論推廣到滿足該規(guī)律的一類物理事物中去.但是,學(xué)生在聯(lián)想與現(xiàn)有物理事物相關(guān)聯(lián)的事物或?qū)傩詴r(shí),往往難以舍棄物理事物中非本質(zhì)的、次要的因素,局限于“就事論事”,以至于限制了聯(lián)想的范圍,得到的推論過于狹隘,不具有一般性;或是只根據(jù)表面相似性,聯(lián)想到一些無內(nèi)在關(guān)聯(lián)的事物,致使推論范圍過大而出現(xiàn)錯(cuò)誤.
(5)舉證意識(shí)缺乏.
基于相似聯(lián)想,從個(gè)別物理實(shí)例推廣出一般性規(guī)律的過程中,涉及到認(rèn)識(shí)的跳躍.這種跳躍性特點(diǎn)決定了歸納推理的結(jié)論具有高度的或然性.那么歸納推理時(shí)要盡量考察數(shù)量多、范圍廣、典型性強(qiáng)的物理實(shí)例,且要尤其關(guān)注反例,以此推動(dòng)假設(shè)的調(diào)整修正,增強(qiáng)推論的適用性.但是,學(xué)生普遍缺乏審慎心,僅僅見到一、兩種情況就“以偏概全”,下普遍結(jié)論.許多學(xué)生缺乏假設(shè)修正的意識(shí),當(dāng)新的物理實(shí)例出現(xiàn)時(shí),只關(guān)注能夠支持假設(shè)的實(shí)例,而對反例缺乏敏感性,難以發(fā)現(xiàn)與假設(shè)不相符的跡象.
(6)假設(shè)修正困難.
在假設(shè)修正的過程中,當(dāng)新的現(xiàn)象與假設(shè)沖突或矛盾時(shí),通常有兩條路徑:一是基于新的物理對象與原有物理對象之間的相似性,對其進(jìn)行更深層次的概括,將規(guī)律推廣到更大的范圍,使歸納結(jié)論更具普遍性;二是基于新的物理對象與原有物理對象之間的差異,將規(guī)律的適用范圍縮小,使歸納結(jié)論更具針對性.而初中生面對反例時(shí)往往只能舍棄現(xiàn)有假設(shè),重新進(jìn)行歸納加工與識(shí)別,難以溝通差異、調(diào)整假設(shè).
教師對學(xué)生歸納推理能力的發(fā)展有著顯著的影響,教師關(guān)于物理歸納推理的認(rèn)識(shí)和態(tài)度直接影響到教師的課堂教學(xué)行為,從而影響到學(xué)生歸納推理能力水平的發(fā)展.反思目前歸納推理能力的培養(yǎng),可以發(fā)現(xiàn)存在以下問題.
(1)教師對歸納推理的認(rèn)識(shí)不夠深入.
教師只有深入理解認(rèn)識(shí)到歸納推理在物理教學(xué)中的地位與作用,才會(huì)主動(dòng)地進(jìn)行歸納推理教學(xué)、研究及反思.但是,有相當(dāng)一部分教師沒有看到歸納推理在初中物理教學(xué)中的重要地位,[3]可見在現(xiàn)行的考試評價(jià)制度的影響下,很多教師沒有意識(shí)到歸納推理對于學(xué)生理解知識(shí)的形成過程、發(fā)展科學(xué)思維能力的促進(jìn)作用,從而在教學(xué)中滲透歸納推理的意識(shí)較為薄弱.另外,許多教師由于對歸納推理的認(rèn)識(shí)不夠深入,更不知道如何系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生歸納推理能力,這在很大程度上導(dǎo)致了物理教學(xué)對于發(fā)展學(xué)生歸納推理能力的作用沒有充分發(fā)揮出來.
(2)缺少顯性的歸納推理方法教學(xué).
初中階段是歸納推理能力快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,且物理學(xué)獲得新知識(shí)的核心方法就是歸納推理,初中物理中有許多概念和規(guī)律是以大量的物理實(shí)例為基礎(chǔ),通過觀察、實(shí)驗(yàn),運(yùn)用物理歸納推理得到的.這為物理歸納推理的教學(xué)提供了廣闊的空間.但是,教師在物理教學(xué)過程中往往只是簡單地將歸納推理作為一種引出概念或規(guī)律的工具,將其隱含在知識(shí)教學(xué)中,不向?qū)W生明示歸納推理的方法,或是直接忽略歸納推理的使用.那么,雖然教材中蘊(yùn)涵了十分豐富的物理歸納推理思想,但是全靠學(xué)生自己摸索,結(jié)果就是學(xué)生對歸納推理的認(rèn)識(shí)比較模糊,沒有形成用歸納推理解決問題的習(xí)慣.
(3)忽略過程性教學(xué).
建立物理概念的一個(gè)重要途徑是“歸納式”途徑,即基于豐富的感性認(rèn)識(shí),通過分析、比較、概括、抽象等思維過程建立物理概念.[4]如“力”、“壓強(qiáng)”等物理概念都是進(jìn)行歸納推理教學(xué)的有效素材.但是在實(shí)際教學(xué)中,“講解—接受—演練”的教學(xué)模式仍是當(dāng)前物理教學(xué)的主流,教師不重視引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷物理概念的探究過程,沒有利用好這些素材來向?qū)W生滲透歸納推理的思想.
(4)科學(xué)探究中學(xué)生的思維缺席.
綜觀物理學(xué)發(fā)展史,許多規(guī)律都是在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出假設(shè),并通過反復(fù)的檢驗(yàn)和修正而提出的.引導(dǎo)學(xué)生探究物理規(guī)律是體悟歸納推理思想的重要途徑,如“凸透鏡成像的規(guī)律”、“光的直線傳播”等物理規(guī)律的探究過程都蘊(yùn)涵了歸納推理的思想.這是培養(yǎng)初中生物理歸納推理能力的重要渠道.然而,在實(shí)際的科學(xué)探究中,許多教師往往會(huì)“先講解后實(shí)驗(yàn)”,將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理都告訴學(xué)生,讓學(xué)生按照流程把實(shí)驗(yàn)操作一遍,便直接給出規(guī)律.[5]這樣的“科學(xué)探究”徒有形式、缺少思維,學(xué)生難以體悟歸納推理的思想,也無法進(jìn)行深層次的歸納推理活動(dòng).