基于邏輯思維培養的初中科學物理教學策略

戴君麗

【摘要】在公式、概念、基本原理都掌握了之后，很多同學依然是無從下手使用它們來解決問題。幫助學生建立邏輯關系，使用邏輯思維來解決問題是當務之急。因此，在日常教學中不斷滲透嚴謹的邏輯思維推導能力是我重點研究的方向。本文從將程序性知識步驟化、書寫推導過程、訓練發散思維三個方面來闡述如何培養邏輯思維。

【關鍵詞】邏輯思維? 步驟化? 文字推導? 發散

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）38-0083-02

一、初中學生邏輯思維的現狀分析

邏輯思維是一種高級思維方式，是從生活中的經驗所得。我們表達的流暢與阻塞，思維的嚴謹與混亂，其實都與邏輯思維有關。有些同學在做解答題的時候，總是詞不達意或者答非所問。那是因為表達沒有邏輯，就會產生歧義，讓人誤解。有些同學一旦遇到復雜的問題，就感覺自己的腦子一片混亂，于是很容易放棄。那是因為邏輯思維不嚴謹，有想法卻不能將他們組織成有機的整體。

授人以魚，不如授人以漁。這需要我們在日常教學中注重邏輯思維的培養，滲透邏輯推理的思維方式，真正理解與使用公式、定理、概念、常識。

二、基于邏輯思維培養的教學策略

（一）將程序性知識步驟化

在物理問題的解釋上面，總會有只可意會不可言傳之感。那對學生來說就更加是霧里看花了。教師務必找出一條清晰的邏輯關系，幫助學生去分析理解，而非“填鴨式”硬塞給學生。在面對同一類問題的解決時，我們可以將方法步驟化，先理清楚事物之間的關系，再理清解決問題的步驟。

【例1】請根據以下電路圖，將實物圖連接完整。

初學畫電路圖與連實物圖，學生學習起來比較吃力，尤其是面對干路上也有元件的并聯電路。問題就在于，實物圖中電學元件和電路圖中的位置不一樣，是打亂的狀態，因此連線是需要有計劃有順序的。筆者從學生思維混亂為出發點，設計針對性的策略如下：

（1）找出一條電流從正極流向負極的電路，先連好。

（2）在電路圖中找出兩個分支點，用字母A、B標出。將另一條支路先忽略當其不存在，于是可知：支點A位于開關S和開關S1之間，B位于燈泡L1和電源負極之間。在實物圖的相同位置上也標出A、B。這也解決了一個問題，支點在B和在b，支點在A和在a的效果是一樣的。

（3）連接另一條支路——從支點A，經過L2到支點B。

這樣清晰的步驟可以幫助幾乎全部的學生解決原本無從下手的問題，學會分析事物之間的邏輯關系。

（二）書寫推導過程

思維不嚴謹是學生的通病。拋出一些常見的題目時，一些學生幾乎能不假思索地回答出來，其實他們憑借的是感性思維，因為題目做多了就記住了答案。這樣也很容易造成“思維定式”的問題，題目發生了微妙的變化，他們卻察覺不出來。并且這些能立馬解決問題的學生，讓其說一說思維過程，會錯誤百出，前后不統一。所以我們在教學過程中，盡可能讓我們的思維過程可視化，在黑板上寫出推導過程。這一點大部分老師都是這么做的，但是成效甚微。筆者認為不僅要學生看，還要讓學生照做。通過讓學生自己寫推理過程，很容易可以看出學生思維上的漏洞。

【例2】物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運動，且三者相對靜止。那么關于摩擦力的說法，正確的是（? ）

A. C不受摩擦力作用

B. B不受摩擦力作用

C. A受摩擦力的合力為零

D. 以A、B、C為整體，整體受到的摩擦力為零

這是典型的考查摩擦力的題目，但是選擇題看不出他們的思維過程，有可能連蒙帶猜的做對。并且，大部分教師在分析的時候會選擇畫圖的方法，配上口頭表達。但是口頭表達聽了很容易忘記，黑板上僅僅留下來的受力分析圖對于大部分學生來說還是很難看懂的。因此，在新課教學時，我進行了如下改編：

【例2改】物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運動，且三者相對靜止。問物體A、B、C是否受到摩擦力？若有，說明摩擦力的類型、大小方向和施力物體。（用文字說明進行受力分析）

【解】B：∵B勻速直線運動

∴B二力平衡

已知B水平方向上沒有受到拉力

∴B水平方向上沒有受到摩擦力

C：∵C勻速直線運動

∴C二力平衡

已知C水平方向上受到向右的拉力

∴C受到水平向左摩擦力，施力物體為A

又∵C與A以相同速度向右運動

∴該摩擦力為靜摩擦力

∵力的作用是相互的

∴A也受到C給A的水平向右的摩擦力

A：∵A勻速直線運動

∴A二力平衡

已知A受到水平向右的C給A的摩擦力

∴A定受到水平向左的力

又∵另外與A接觸的只有地面

∴A受到水平向左的力為地面給A的是摩擦力

∵A與地面有相對運動

∴該摩擦力為動摩擦力

在教學中，可以將此類題型，多次以這種形式板書展示給學生，幫助學生梳理因果關系和所涉及的科學原理與概念。并且要求學生書寫這樣的文字分析，這樣學生就養成了嚴謹的邏輯思維習慣，能夠有條有理的解釋清楚問題。

（三）訓練發散思維

很多同學在遇到稍微需要思維轉彎的問題，就容易放棄，其實再多想一想就能解決。究其原因，主要在于大腦里沒有形成一個完整的思維體系。那么在平時，需要多訓練學生的發散思維，把一些相關的知識和方法聯系起來，給原本分散的內容搭起橋梁。

【例3】水平桌面上放有兩個完全相同的燒杯，分別盛有兩種不同液體，將A、B兩個質量相等的實心物體（VB=2VA）分別放入甲、乙兩種液體中，如圖所示，兩物體靜止時兩容器中液面相平，下列說法不正確的是（）

A. 甲容器中液體密度大于乙容器中液體密度

B. A物體受到的浮力小于B物體受到的浮力

C. 甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力

D. 兩物體放入前，甲容器底受到的壓強大于乙容器底受到的壓強

在分別學習完基礎物理概念后，可以多選擇一些這樣的綜合題目。既考查學生的綜合能力，又助于學生整合知識網絡。但很多學生一開始無從下手，教師可以這樣引導：

問1：關于選項A，含有液體密度的公式有哪些？

答1：ρ液=m/v、F浮=ρ液gv排、P液=ρ液gh。

問2：我們來一個個試一下，根據題目已知條件，用哪些公式不可以？

答2：ρ液=m/v不可以，液體質量和液體體積未知。ρ液=F浮/gv排不可以，排開體積A小于B，g相等，但浮力大小未知。ρ液=P液/gh也不可以，深度h、g相同，但液體壓強未知。

問3：液體質量、液體體積、浮力大小、液體壓強這些未知的量，有沒有哪個量可以通過其他公式比較得出？

答3：浮力大小還可以用平衡法，因為靜止所以二力平衡，F浮=G物。又因為G物=mg，A與B的質量相等，所以A與B的浮力相等。

問4：最開始的問題可以解決了嗎？三個有關液體密度的公式選擇哪一個？

答4：選擇F浮=ρ液gv排，則ρ液=F浮/gv排，浮力、g相等，排開體積A小于B，所以液體密度甲大于乙。

選項C、D也可以用這樣的方法，盡可能的去羅列公式，并逐一分析能不能用。如果通過題目已知依然無法確定使用哪一個公式，那么進入到第二輪，繼續羅列關于新的未知量的公式，直到解決問題。這樣的方法雖然慢，但是效果著實好，既把一些相關公式都聯系到了一起，還教會學生如何選擇公式。

三、結論與反思

學習和聽講的過程就像觀摩拆解一臺機器的過程。一層一層地打開，可能每一步都能看得懂，可并不代表拆完看完后學生就能自己再組裝起來。因此，我們更多的是要教會學生怎么去拆，拆完這個部件為什么是去拆那一個部件，教會的是每一步的邏輯關系，是一種思想。

參考文獻：

[1]科學（7-9年級）課程標準.北京師范大學出版社.2011

[2]馬曉堂.有效的提問與思維的培養[J].物理教學探討.2011（6）.