邏輯思維方法在“聲音”單元應用淺析

魏欣

摘?? 要? 目的：探究邏輯思維方法在“聲音”單元應用淺析。方法：本文選擇“聲音”媒介作為研究對象進行開展探究：“聲音是怎樣產生的”“聲音是怎樣傳播的”以及“人耳是怎樣聽到聲音的”。在這個過程當中，學生對邏輯思維方法中的歸納法、演繹法、類比法等實驗情況進行記錄與對比分析。結果：推斷出鼓膜具有相似作用—外界各種不同的聲音傳到鼓膜，鼓膜會產生不同幅度的振動。對于學生利用邏輯思維方法對事物展開分析探究，無疑提升了學生在這一過程中的學習興趣。

關鍵詞? 邏輯思維方法? 聲音? 應用體會

中圖分類號：G424??????????????? 文獻標識碼：A???????????????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.026

Application of Logical Thinking Method in “Sound”Unit

WEI Xin

（Beijing Haidian District Experimental Primary School， Beijing 100048）

Abstract： Objective： To explore the application of logical thinking method in the "sound" unit. Methods： This paper chooses the "sound" media as the research object to explore： "how sound is produced"， "how sound is transmitted" and "how people hear sound". In this process， students record and compare the experimental situations of inductive method， deductive method and analogy method in logical thinking method. Results： it was concluded that tympanum had similar effect - different external sounds were transmitted to tympanic membrane， and the tympanum would produce different vibration amplitude. The analysis and inquiry of the students using logical thinking method undoubtedly improves the students' interest in learning in this process.

Keywords： logical thinking method; sound; application experience

小學階段，學生通過對事物進行分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等思維活動，形成關于概念的定義、對思維對象的判斷，根據已知判斷推理新的判斷等。在這個過程中，常用的邏輯思維方法有歸納法、演繹法、類比法等（如圖1）。

歸納法

歸納法是從不同的特定事件中發展出普遍原則（定律、定理或原理）的邏輯思維方法，它是一個從個別現象到一般規律的推理的過程。在小學科學教學中，我們主要運用了其中的求同法、求異法、求同求異共用法、共變法等科學歸納法，引導學生建構概念，發現規律。

1.求同法

求同法是指在不同的環境中，有一個因素總是存在，都出現了同樣一個現象，則這個因素與這個現象存在因果關系。在“聲音”單元中，聲音的產生等內容的學習可以借助求同法。

在“聲音是怎樣產生的”內容中，學生分別用不同的方法施加外力，讓皮筋、小鼓、音叉、鋼尺等不同的物體發出聲音。在這個過程中，學生通過對物體發聲與不發聲時的狀態進行比較與分析，概括出物體發聲時的共同點——振動，進而運用求同法進行推理，即用不同的方法施加力，只有當這個力引起物體振動時，物體才會發出聲音，因此推測振動與物體發出聲音存在因果關系（如圖2）。

2.求異法

求異法是指當一個因素存在的時候，有一個現象也出現;當這個因素不存在的時候，這個現象也消失了;但在這兩種場合里，其他條件都相同，那么這個唯一不同的因素是這個現象產生的原因。在“聲音”單元的教學中，空氣等不易觀察的物質在聲音傳播過程中的作用可以通過求異法進行探究。

在我們聽到鬧鈴聲音的過程中，一端是發聲物體——鬧鈴振動發聲，另一端是人的聽覺器官——耳朵接收聲音，兩者中間隔著空氣。空氣是否傳播了聲音？借助可抽氣玻璃罩，我們可以將玻璃罩內是否留有空氣與其對應的鬧鈴聲音進行比較。將空氣這個因素與鬧鈴聲音這個現象進行綜合分析，我們可以發現：當空氣這個因素存在時，會出現鬧鈴聲音;沒有空氣時，無法聽到聲音。由此我們可以通過求異法歸納出空氣可以傳播聲音（如圖3）。

3.求同求異共用法

求同求異共用法是指在兩組事例中有一個共同的因素，當這個因素存在時，有一個現象也隨之出現的組稱為正事例組;當這個因素不存在時，這個現象也不出現的組稱為負事例組。如果這個現象的出現只有一個因素是共同的，那么這個共同的因素就是這個現象的原因。求同求異共用法是求同法和求異法的結合，需要兩次求同，一次求異。

在“聲音是怎樣傳播的”內容中，利用求同法可以發現空氣、水、桌面等介質都可以傳播聲音，這是一個正事例組;沒有空氣這種介質就無法傳播聲音是一個負事例組。將兩組現象進行比較，可以分析出介質作為唯一共同的因素，是聲音傳播的原因。在兩次求同的基礎上進行求異是求同求異共用法在本課中的典型應用（如圖4）。

4.共變法

共變法是指在其他條件不變的情況下，如果一個現象發生變化，另一個現象就隨之發生變化，那么前一現象就是后一現象的原因或部分原因。共變法同樣可以用來判斷兩個現象間的因果聯系，與求同法、求異法、求同求異共用法相比，前三者從某一個現象的出現與否進行判斷，而共變法可以從現象變化的量上來判斷其因果關系。因此，共變法可以得到兩個現象間的關系，這也使得結論更加具有可靠性。

“聲音”單元中，聲音強弱的變化規律可以利用共變法進行探究。學生分別用不同的力量敲擊鼓面和音叉、撥動鋼尺和皮筋等物體，通過對實驗記錄的分析，學生將鼓面、音叉、鋼尺、皮筋等不同的觀察對象發出聲音的強弱變化與其振動幅的變化聯系起來，發現當物體的振動幅度發生變化時，其聲音的強弱也發生變化，從而利用共變法歸納出聲音強弱與物體振動幅度之間的變化規律（如圖5）。

演繹法

演繹法是指以一般性的知識為前提推出一個特殊性知識的結論。這種推理方法由于其前提和結論之間的聯系是必然的，只要前提真實且推理形式正確，那么，其結論也就必然是真實的。因此，演繹推理是人們以一定的已知客觀規律或認識的已知部分為依據，推理事物的未知部分的邏輯思維方法。

在“聲音”單元的教學中，進行演繹推理常采用三段論的推理方法，即大前提、小前提和結論。如：在對“聲音是怎樣傳播的”這一問題進行探究后，可以得到一個全稱判斷——聲音的傳播需要介質。以它作為大前提，以太空中沒有空氣作為一個否定判斷的小前提，可以得到一個否定的結論——太空中不能傳播聲音。同樣，以它作為大前提，以塑料是一種介質作為一個肯定判斷的小前提，可以得到一個肯定的結論——塑料尺子可以傳播聲音（如圖6）。

類比法

類比法是根據兩個或兩類對象在某些屬性上的相同或相似，推斷出它們在另外的屬性上也相同或相似的一種推理方法。在教學中，可以用具體的、學生熟知的事物來類比要說明的、抽象的、陌生的事物，引導學生對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識，找出類似的規律。

在研究“人耳是怎樣聽到聲音的”這一問題時，鼓膜的結構是學生不易觀察的，教師利用氣球皮、塑料杯等材料制作模擬鼓膜。利用這個裝置，學生可以觀察到物體發聲產生的振動傳播到氣球皮時，會引起氣球皮的振動;當聲音的大小和遠近不同時，氣球皮的振動也不相同。對比分析兩者的相似之處——薄而富有彈性，因此推斷出鼓膜具有相似的作用——外界各種不同的聲音傳到鼓膜，鼓膜會產生不同幅度的振動。