歸納法在初中物理教學(xué)中有哪些應(yīng)用

　　摘 要： 為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，幫助學(xué)生提高素質(zhì)，我們?cè)诮虒W(xué)中要十分重視科學(xué)方法的培養(yǎng)。在科學(xué)研究中，歸納法發(fā)揮著重要的作用，許多物理概念、物理規(guī)律的獲得都是借助了歸納法的力量，由實(shí)驗(yàn)（演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)）歸納獲得的，利用歸納法對(duì)物理現(xiàn)象或物理規(guī)律進(jìn)行歸類，還可以利用歸納法對(duì)同種類型的問題進(jìn)行分類。因而歸納法的教學(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要方面。本文從運(yùn)用歸納法形成物理概念、獲得物理規(guī)律；運(yùn)用歸納法對(duì)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律進(jìn)行歸類；運(yùn)用歸納法對(duì)同一類題進(jìn)行分類三個(gè)方面進(jìn)行了闡述。
　　關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué) 歸納法 應(yīng)用
　　
　　巴甫洛夫認(rèn)為：“重要的是科學(xué)方法，科學(xué)是思想的總結(jié)，認(rèn)識(shí)一個(gè)科學(xué)家的方法遠(yuǎn)比認(rèn)識(shí)他的成果價(jià)值要大。”為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，幫助學(xué)生提高素質(zhì)，我在教學(xué)中十分重視科學(xué)方法的培養(yǎng)。在指導(dǎo)學(xué)生研究物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律時(shí)，有意識(shí)地嘗試運(yùn)用相應(yīng)的科學(xué)方法去認(rèn)識(shí)和理解，不僅會(huì)大大提高學(xué)生對(duì)這些物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解能力，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和習(xí)慣，幫助學(xué)生提高科學(xué)素質(zhì)會(huì)大有裨益，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。
　　在科學(xué)研究中，歸納法發(fā)揮著重要的作用。歸納法，又稱歸納推理，是由一系列具體的事實(shí)概括出一般原理的推理方法。是由已知真的前提，引出可能真的結(jié)論。歸納法在初中物理教學(xué)中有很多應(yīng)用。我就自己在教學(xué)中如何運(yùn)用歸納法談?wù)勔恍w會(huì)。
　　一、運(yùn)用歸納法形成物理概念、獲得物理規(guī)律
　　在初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)遇到一系列的物理概念、物理規(guī)律。教師要為學(xué)生提供一定量的實(shí)例或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，即獲得豐富的感性植被或相關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)所獲信息進(jìn)行分析地，找出不同現(xiàn)象（實(shí)例或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)）所具有的共同特征，從中歸納抽象出物理概念或物理規(guī)律。例如：為了使學(xué)生理解聲音是由物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的，在教學(xué)中讓學(xué)生進(jìn)行如下體驗(yàn)。動(dòng)手讓一張紙、一杯水或一個(gè)筆套發(fā)出聲音，讓發(fā)聲的音叉與面頰接觸，使學(xué)生的面頰感受到有敲擊感，讓發(fā)聲的音叉與自由懸掛的乒乓球接觸，觀察到乒乓球被彈得擺動(dòng)起來(lái)，還有如擊鼓使鼓面上的小紙屑跳動(dòng)等其他一些實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，即當(dāng)聽到聲音時(shí)，雖然發(fā)聲的物體不同，但有共同的特點(diǎn)，即這些發(fā)聲的物體都發(fā)生了振動(dòng)。從而歸納概括出聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)論。
　　又如：在探究杠桿的平衡條件時(shí)，為能讓學(xué)生經(jīng)過(guò)探究準(zhǔn)確得出的杠桿平衡條件，在探究活動(dòng)中設(shè)計(jì)了至少三次實(shí)驗(yàn)：（1）杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡（支點(diǎn)在中間），在兩側(cè)掛鉤碼；（2）杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡（支點(diǎn)在中間），一側(cè)掛鉤碼，另一側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)（測(cè)力計(jì)與杠桿垂直）；（3）在（2）的基礎(chǔ)上改變測(cè)力計(jì)的與杠桿之間的夾角。然后對(duì)實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納總結(jié)得到杠桿平衡條件。
　　這樣的例子不勝枚舉。再如力的作用效果，力能產(chǎn)生哪些效果，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和生活、生產(chǎn)中的一些事實(shí)，歸納出力的作用效果有兩種，一是使物體產(chǎn)生形變，一是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在驗(yàn)證導(dǎo)體的電阻與什么因素有關(guān)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)我們得出了導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、材料、橫截面積、溫度有關(guān)，也是將實(shí)驗(yàn)的結(jié)論整理到一起后歸納總結(jié)得出的。可以說(shuō)，每一個(gè)物理概念、規(guī)律的獲得都離不開歸納法。每一個(gè)物理問題的探究過(guò)程都必須用到，所以在物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中要學(xué)會(huì)探究，學(xué)會(huì)歸納，不斷培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和良好的思維習(xí)慣。
　　二、運(yùn)用歸納法對(duì)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律進(jìn)行歸類
　　在物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中，物理概念、物理規(guī)律和物理現(xiàn)象很多，學(xué)生往往對(duì)眾多的概念、規(guī)律或現(xiàn)象易混淆，學(xué)生的理解、接受很困難。這時(shí)候我們要善于思考知識(shí)之間的聯(lián)系，包括我們生活中的一些俗語(yǔ)，都有一定的科學(xué)根據(jù)。
　　例如：生活中，形容男同學(xué)唱歌像老黃牛，女同學(xué)上課回答問題像蚊子叫。讓同學(xué)們思考有沒有依據(jù)，或者有沒有共性，討論得出男同學(xué)和老黃牛的聲音響度大、音調(diào)低的共性，女同學(xué)的聲音和蚊子叫聲響度小、音調(diào)低的共性。
　　又如：在學(xué)習(xí)物態(tài)變化時(shí)，尤其是學(xué)生對(duì)水循環(huán)中的物態(tài)變化難以識(shí)別。其實(shí)，可以試著找找一些現(xiàn)象的共性，霜、雪和冰花有什么共性？都可以組詞成霜花、雪花和冰花，都是白色顆粒狀固體狀態(tài)，都是水蒸氣直接升華而成。霧、露和“白氣”有什么共性？都可以組詞成霧水、露水（或露珠），說(shuō)明都是液態(tài)的小水珠，都是水蒸氣液化而成的。雹和冰是不分家的，通常說(shuō)冰雹，它們的形成過(guò)程是相同的。所以說(shuō)生活語(yǔ)言往往也有一定的科學(xué)依據(jù)，這樣學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成善于思考的好習(xí)慣，還能幫助學(xué)生深刻理解概念、掌握規(guī)律。
　　再如：在學(xué)生凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，學(xué)生很難理解并掌握該規(guī)律，是透鏡學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，要針對(duì)性地提出適當(dāng)?shù)膯栴}：（1）實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)在哪里？成放大像與縮小像的分界點(diǎn)在哪里？（2）成實(shí)像時(shí)，有幾種性質(zhì)的像？像隨物距的變化情況怎樣？（3）成虛像時(shí)，像隨物距的變化情況怎樣？結(jié)合實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論及時(shí)進(jìn)行討論歸納，得出：（1）實(shí)像與虛像的分界點(diǎn)在焦點(diǎn)處，放大像與縮小像的分界點(diǎn)在二倍焦距處，即“一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小”。（2）成實(shí)像時(shí)有三種性質(zhì)的像，即u>2f時(shí)、u=2f時(shí)、2f>u>f時(shí)三種情況。且成實(shí)像時(shí)，物距變小，像距會(huì)變大，像也會(huì)變大，即“物近像遠(yuǎn)像變大”。（3）成虛像時(shí)，物距變小，像距會(huì)變小，像也會(huì)變小，即“物近像近像變小”。同時(shí)不管成什么性質(zhì)的像，像距和像的大小的變化時(shí)一致的。實(shí)際在第（2）點(diǎn)中還有個(gè)難點(diǎn)是成三種性質(zhì)的像時(shí)，像的放大在與縮小情況如何？像在哪里？針對(duì)這一問題，我跟學(xué)生打了一個(gè)比方，也是知識(shí)的一種遷移，激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生都知道《鄉(xiāng)愁》這首詩(shī)，其中一句詩(shī)句“你在里頭，我在外頭”，凸透鏡成實(shí)像時(shí)也是這樣“物在外頭（即u>2f時(shí)），像在里頭（即2f>v>f）”“物在里頭（即2f>u>f時(shí)），像在外頭（即v>2f）”。而且這時(shí)候繼續(xù)打比方說(shuō)：哪里的世界最精彩？一首歌里唱到“外面的世界很精彩”，因?yàn)橥饷娴氖澜绾艽螅诔蓪?shí)像時(shí)，像和物的大小比較可以看在外頭還是里頭，外頭的總比里頭的大。學(xué)生自己比較立即得出結(jié)論。以后還便于理解記憶。
　　又如對(duì)于用比值法定義物理問題的學(xué)習(xí)時(shí)，就引導(dǎo)學(xué)生注意理解，在學(xué)習(xí)“速度”時(shí)，在學(xué)生知道可用“路程相等時(shí)比較所用的時(shí)間”；“時(shí)間相等時(shí)比較路程”來(lái)比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢的基礎(chǔ)上，討論：當(dāng)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體所通過(guò)的路程和所用的時(shí)間都不相等時(shí)就采用比值的方法，將其中的一個(gè)物理量轉(zhuǎn)化為等量（單位時(shí)間），再來(lái)比較另外的量（路程）大小，從而得出結(jié)論。當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)壓強(qiáng)時(shí)再一次遇到同樣的問題，就有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)回顧思考解決速度問題的方法解決壓力作用效果問題。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，凡是此類問題都可以：用其中一個(gè)物理量B除以另一個(gè)物理量A的方法進(jìn)行定義。得到“單位‘物理量A’的‘物理量B’”。
　　三、運(yùn)用歸納法對(duì)同一類題進(jìn)行分類
　　在初中物理學(xué)習(xí)中，為了使學(xué)生能在評(píng)價(jià)中取得理想的學(xué)業(yè)成績(jī)，有些家長(zhǎng)和教師要求學(xué)生加大練習(xí)量，這樣就使得學(xué)生做了大量的習(xí)題，而所做的習(xí)題中絕大多數(shù)是同類的題，有時(shí)一個(gè)題目做錯(cuò)了，造成一類錯(cuò)題。我在教學(xué)活動(dòng)中注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所做的題進(jìn)行歸納分類，對(duì)每類題進(jìn)行分析，總結(jié)出解題方法，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。
　　例如，力學(xué)中關(guān)于利用“一定一動(dòng)”滑輪組豎直提升重物的一類題，這類題可以分為三種情況：一是不計(jì)機(jī)械重和摩擦的情況（即理想化情況）；二是實(shí)際情況；三是不計(jì)繩重和摩擦的情況，言下之意沒有忽略動(dòng)滑輪的重（給它一個(gè)稱呼叫：半理想化情況）。學(xué)生的主要問題也就在第三種情況。首先這三種情況下，s=nh，η=W/W=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF都是成立的。不同的是：理想化情況G=nF，所以η=100﹪，且W=W，W=0；實(shí)際情況下，由于有機(jī)械重和摩擦存在，額外功必然存在，所以η＜100﹪，求解時(shí)帶入實(shí)際數(shù)據(jù)求解即可；而第三種情況下比較難以理解些，首先要知道條件不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的重是沒有忽略的，則nF=G+G，且額外功的產(chǎn)生原因只來(lái)源于動(dòng)滑輪重，所以W=Gh。基于這些，機(jī)械效率還可以進(jìn)一步表達(dá)成η=G/（G+G）。對(duì)于各種情況了解清楚了，以后解這類題時(shí)首先看清題中的條件，分清是哪一類情況，也就不存在難以解答了。
　　再如，電學(xué)中的各類比值問題，這類題通常可以分為三種情況：一是電流大小相同（如串聯(lián)），二是電壓大小相同（如并聯(lián)），三是電阻不變（如同一電阻）。如果三種情況又是純電阻電路，即電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（Q=W），若通電時(shí)間也相同，則三種情況下的規(guī)律很顯而易見。當(dāng)電流相同時(shí)，Q/Q=W/W=P/P=U/U=R/R。決定Q、W、P、U的根本因素是電阻的大小，其中就有串聯(lián)電路的分壓原理，也可以這樣說(shuō)，滿足了條件后，這些量都跟電阻成正比。當(dāng)電壓相同時(shí)，Q/Q=W/W=P/P=I/I=R/R。同樣道理，只要條件滿足，這些量都跟電阻成反比，其中有并聯(lián)電路的分流原理，即歐姆定律中的電流跟電壓的關(guān)系。所以在電流或者電壓一定時(shí)，找出電阻大小關(guān)系是很重要的，因?yàn)殡娮璐笮Q定了其他量的大小關(guān)系。當(dāng)電阻不變時(shí)，Q/Q=W/W=P/P=（I/I）=（U/U）。這時(shí)，Q、W、P與I、U成正比，其中也能看出I與U成正比，即歐姆定律中的電流與電壓的關(guān)系。所以，對(duì)于電學(xué)中的這類題，一定也是分清題意，找出各種情況下的相同因素和決定性因素，各種同類問題將會(huì)迎刃而解。
　　物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，莘莘學(xué)子對(duì)它傾注了滿腔的熱情。但往往在一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，有的學(xué)生由于沒有了解物理學(xué)科所特有的知識(shí)系統(tǒng)，沒有掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，會(huì)感到知識(shí)的零亂和學(xué)習(xí)的枯燥。這時(shí)，教師應(yīng)給予及時(shí)的指導(dǎo)，幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納和概括。這樣做，既幫助了學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解，又使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，體驗(yàn)到物理知識(shí)的“簡(jiǎn)單”、“和諧”與“有序”的美，享受到學(xué)習(xí)的樂趣。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］王較過(guò).物理教學(xué)論.陜西師范大學(xué)出版社.
　　［2］周小山.教師教學(xué)空間靠什么.北京大學(xué)出版社.