初中物理教學(xué)中歸納法的運(yùn)用

郭小華

[摘 要]歸納法是從一般性較小的前提出發(fā)，推出一般性較大的結(jié)論，它是一種對事物進(jìn)行歸納推理的方法，在許多學(xué)科中都發(fā)揮著重要的作用，尤其是理科，如初中物理教學(xué)中就經(jīng)常會(huì)用到歸納法，通過簡單的物理現(xiàn)象來推知物理定律和物理規(guī)律。

[關(guān)鍵詞]初中物理；教學(xué)法；歸納法；運(yùn)用

物理是一門邏輯思維和理性思維較強(qiáng)的學(xué)科，包含了眾多的物理現(xiàn)象、物理定律和物理規(guī)律，學(xué)習(xí)起來是相對比較復(fù)雜的。因此，要想學(xué)好物理，就需要掌握合適的方法。巴甫洛夫曾經(jīng)說過：“重要的是科學(xué)方法，它是思想的總結(jié)，認(rèn)識(shí)一個(gè)科學(xué)家的方法比認(rèn)識(shí)它的成果價(jià)值要大?！彼?，教師在物理的教學(xué)中就要結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，多選擇科學(xué)的方法。筆者主要是嘗試著利用歸納法使學(xué)生形成物理概念，獲得物理規(guī)律，形成思維習(xí)慣，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)。那么，在初中物理教學(xué)中，應(yīng)該如何去運(yùn)用歸納法呢？

一、運(yùn)用歸納法總結(jié)物理概念與物理規(guī)律

物理中最讓學(xué)生頭疼的就是若干物理概念與物理規(guī)律，幾乎每節(jié)課都需要學(xué)習(xí)很多，如果雜而無章，勢必會(huì)使學(xué)生越學(xué)越混亂，導(dǎo)致學(xué)生物理學(xué)習(xí)進(jìn)入困境。而如果教師運(yùn)用歸納法，分析一部分信息，將這部分信息中的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，從中得出共同的物理現(xiàn)象或者物理規(guī)律，學(xué)生學(xué)習(xí)起來就會(huì)游刃有余。

比如，教學(xué)聲音的產(chǎn)生相關(guān)內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生更好地理解物體振動(dòng)產(chǎn)生聲音這一物理規(guī)律，就讓學(xué)生做了一些小實(shí)驗(yàn)：（1）拿一根皮筋，一端叼在嘴里，一端拿手抻著，另外一只手撥動(dòng)皮筋，觀察皮筋的反應(yīng)。根據(jù)小實(shí)驗(yàn)，皮筋不斷振動(dòng)，發(fā)出了嗡嗡的聲音。（2）讓發(fā)聲的音叉與臉接觸，感受到聲音發(fā)出的同時(shí)還存在著振動(dòng)。（3）用手翻書，看到書被一頁頁翻開，發(fā)出聲響。通過這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，來引導(dǎo)學(xué)生對不同的實(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。

再如力的作用效果，力能產(chǎn)生哪些效果，經(jīng)過大量實(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：一種是使物體產(chǎn)生形變，另一種是改變物體的運(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)過多次的實(shí)驗(yàn)我們得出了導(dǎo)體的電阻與長度、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?？梢哉f，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)物理問題的探究過程都必須用到歸納法，所以在物理的學(xué)習(xí)過程中要學(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、分步驟有序地進(jìn)行歸納法推理

歸納法的運(yùn)用主要應(yīng)該從三個(gè)步驟入手：

第一步：大量搜集材料。何謂歸納？就是將信息加以推理、總結(jié)，推知一類現(xiàn)象或者規(guī)律。試想如果從兩件事推知一類現(xiàn)象，自然難以有較強(qiáng)的說服力，而從三件事、四件事以至于更多的信息中推理，自然會(huì)越來越科學(xué)，越來越有說服力。因此，教師進(jìn)行歸納法教學(xué)最首要的就是大量地搜集資料，越多、越全的資料，所推理出的結(jié)論會(huì)越可信。

第二步：整理從觀察和實(shí)驗(yàn)所得到的材料。教師搜集到了材料，需要對其進(jìn)行觀察，對于僅觀察無法實(shí)現(xiàn)的要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用觀察和實(shí)驗(yàn)來得到物理現(xiàn)象，感知物理規(guī)律。

第三步：概括抽象。哲學(xué)告訴我們，教師需要從事物的現(xiàn)象出發(fā)，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，透過現(xiàn)象揭示規(guī)律。因此，在第三步，教師就需要對材料進(jìn)行概括抽象，概括出物理原理。

比如，在進(jìn)行“力”的概念教學(xué)中，可以利用歸納法進(jìn)行教學(xué)：首先，讓學(xué)生列舉出大量的關(guān)于“用力”的現(xiàn)象，學(xué)生列舉出了很多，如推箱子、舉杠鈴、搬東西、拉雪橇等等；第二步，引導(dǎo)學(xué)生歸納上面的現(xiàn)象有何共同點(diǎn)，學(xué)生歸納出：這些現(xiàn)象中都包含了兩個(gè)事物，都具有一個(gè)動(dòng)作；第三步：根據(jù)現(xiàn)象和規(guī)律歸納出“力”的概念——力是物體對物體的作用。

三、注重歸納法的分類和用法

在歸納法的分類中，教師可以根據(jù)歸納的程度進(jìn)行這樣分類：完全歸納法和不完全歸納法。完全歸納法是將所涉及到的現(xiàn)象進(jìn)行全部列舉、分析與歸納。因?yàn)橛行┈F(xiàn)象包含著很多很多以至難以數(shù)計(jì)的事實(shí)，是無法歸納完全的，所以完全歸納法還是比較少用的。最常用到的便是不完全歸納法，至于不完全歸納法，又可以細(xì)分為簡單枚舉法和科學(xué)歸納法。

簡單枚舉法就是簡單羅列幾種現(xiàn)象，從這幾種現(xiàn)象之中歸納總結(jié)出規(guī)律和定理。但是前文中提到，物理學(xué)科中包羅萬象，列舉的只是一小部分的現(xiàn)象，所得出的也僅僅是一小部分現(xiàn)象所得出的定理，而至于現(xiàn)象中是否存有例外，就不得而知了。所以簡單枚舉法是不太可信的推理，它僅僅是作為一種初步的探索、提供假說的方法，并不能作為得出物理規(guī)律的重要途徑。因此，還需要借助于科學(xué)歸納法?？茖W(xué)歸納法就是根據(jù)某類事物的部分對象的本質(zhì)分析，來進(jìn)行聯(lián)系，推導(dǎo)結(jié)論，這種方法相對于簡單枚舉法更有效，更可靠。

舉例而言，觀察幾種金屬受熱膨脹的現(xiàn)象，通過觀察這幾種現(xiàn)象來歸納出金屬膨脹的一般性質(zhì)，就是簡單枚舉法。但是僅能證明這幾種金屬受熱后會(huì)有這樣的性質(zhì)，其他的金屬會(huì)不會(huì)受熱以后不膨脹呢？而如果分析金屬受熱后分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，那么就可以很清晰、準(zhǔn)確地得出受熱會(huì)膨脹的結(jié)論，這樣的結(jié)論是相對科學(xué)的、可靠的，這就是科學(xué)的歸納推理。

四、關(guān)注學(xué)生的教學(xué)前概念

大量的科學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生并不是帶著空白的頭腦進(jìn)入教室的，學(xué)生通過日常生活實(shí)踐，對客觀世界中的各種事物已經(jīng)形成了自己的看法，并在無形中養(yǎng)成他們自己的思維方式。1994年杜伊特將這種在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前所形成的概念稱之為教學(xué)前概念，教學(xué)前概念又可分為錯(cuò)誤概念與前概念。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生認(rèn)知中的錯(cuò)誤和偏差是難免的。但是，采用傳統(tǒng)的死記硬背的方式而獲得的知識(shí)是彼此不相關(guān)、缺乏結(jié)構(gòu)的，這種方式很難引起學(xué)生關(guān)注自己的錯(cuò)誤概念和前概念，也就不能很好地糾正錯(cuò)誤概念和前概念，從而難以形成科學(xué)概念。歸納法符合學(xué)生的日常思維方式，關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知水平，容易被學(xué)生接受。因此，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)自己的教學(xué)前概念和思維方式，幫助學(xué)生科學(xué)地運(yùn)用歸納法，順利形成科學(xué)概念。

五、幫助學(xué)生形成概念體系

在深入透徹地掌握某一概念的同時(shí)，教師還應(yīng)該幫助學(xué)生形成概念體系，進(jìn)而讓學(xué)生從更高的角度理解某一概念。在歸納法教學(xué)中，容易忽視概念與概念之間的聯(lián)系，在教學(xué)中應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象。例如，在講人教版初中物理第四章物態(tài)變化的時(shí)候，有下面幾種物態(tài)變化：熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華，學(xué)生容易弄混。因此，筆者就讓學(xué)生自己動(dòng)手，通過做實(shí)驗(yàn)、觀察等等來歸納出這幾種物態(tài)變化之間的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，讓他們自己來形成一種認(rèn)知，構(gòu)建一種概念體系，更好地了解這幾種物態(tài)變化的概念。

從運(yùn)用歸納法總結(jié)出物理概念與物理規(guī)律、分步驟有序地進(jìn)行歸納法推理、注重歸納法的分類和用法、關(guān)注學(xué)生的教學(xué)前概念、幫助學(xué)生形成概念體系五個(gè)方面對初中物理教學(xué)中歸納法的運(yùn)用進(jìn)行了分析，希望可以為廣大教師提供一些借鑒，通過科學(xué)的方法更好地進(jìn)行物理教學(xué)，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然，適合初中物理教學(xué)的方法還有很多，歸納法只是其中一種，更多、更科學(xué)的方法還需要教師不斷探索和發(fā)現(xiàn)。

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責(zé)任編輯 潘中原