邏輯思維方法在“聲音”單元應(yīng)用淺析

魏欣

摘?? 要? 目的：探究邏輯思維方法在“聲音”單元應(yīng)用淺析。方法：本文選擇“聲音”媒介作為研究對(duì)象進(jìn)行開(kāi)展探究：“聲音是怎樣產(chǎn)生的”“聲音是怎樣傳播的”以及“人耳是怎樣聽(tīng)到聲音的”。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生對(duì)邏輯思維方法中的歸納法、演繹法、類比法等實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行記錄與對(duì)比分析。結(jié)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(huì)產(chǎn)生不同幅度的振動(dòng)。對(duì)于學(xué)生利用邏輯思維方法對(duì)事物展開(kāi)分析探究，無(wú)疑提升了學(xué)生在這一過(guò)程中的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞? 邏輯思維方法? 聲音? 應(yīng)用體會(huì)

中圖分類號(hào)：G424??????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(xué)階段，學(xué)生通過(guò)對(duì)事物進(jìn)行分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等思維活動(dòng)，形成關(guān)于概念的定義、對(duì)思維對(duì)象的判斷，根據(jù)已知判斷推理新的判斷等。在這個(gè)過(guò)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(fā)展出普遍原則（定律、定理或原理）的邏輯思維方法，它是一個(gè)從個(gè)別現(xiàn)象到一般規(guī)律的推理的過(guò)程。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，我們主要運(yùn)用了其中的求同法、求異法、求同求異共用法、共變法等科學(xué)歸納法，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

1.求同法

求同法是指在不同的環(huán)境中，有一個(gè)因素總是存在，都出現(xiàn)了同樣一個(gè)現(xiàn)象，則這個(gè)因素與這個(gè)現(xiàn)象存在因果關(guān)系。在“聲音”單元中，聲音的產(chǎn)生等內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以借助求同法。

在“聲音是怎樣產(chǎn)生的”內(nèi)容中，學(xué)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(fā)出聲音。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)對(duì)物體發(fā)聲與不發(fā)聲時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行比較與分析，概括出物體發(fā)聲時(shí)的共同點(diǎn)——振動(dòng)，進(jìn)而運(yùn)用求同法進(jìn)行推理，即用不同的方法施加力，只有當(dāng)這個(gè)力引起物體振動(dòng)時(shí)，物體才會(huì)發(fā)出聲音，因此推測(cè)振動(dòng)與物體發(fā)出聲音存在因果關(guān)系（如圖2）。

2.求異法

求異法是指當(dāng)一個(gè)因素存在的時(shí)候，有一個(gè)現(xiàn)象也出現(xiàn);當(dāng)這個(gè)因素不存在的時(shí)候，這個(gè)現(xiàn)象也消失了;但在這兩種場(chǎng)合里，其他條件都相同，那么這個(gè)唯一不同的因素是這個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在“聲音”單元的教學(xué)中，空氣等不易觀察的物質(zhì)在聲音傳播過(guò)程中的作用可以通過(guò)求異法進(jìn)行探究。

在我們聽(tīng)到鬧鈴聲音的過(guò)程中，一端是發(fā)聲物體——鬧鈴振動(dòng)發(fā)聲，另一端是人的聽(tīng)覺(jué)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(nèi)是否留有空氣與其對(duì)應(yīng)的鬧鈴聲音進(jìn)行比較。將空氣這個(gè)因素與鬧鈴聲音這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，我們可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)空氣這個(gè)因素存在時(shí)，會(huì)出現(xiàn)鬧鈴聲音;沒(méi)有空氣時(shí)，無(wú)法聽(tīng)到聲音。由此我們可以通過(guò)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(gè)共同的因素，當(dāng)這個(gè)因素存在時(shí)，有一個(gè)現(xiàn)象也隨之出現(xiàn)的組稱為正事例組;當(dāng)這個(gè)因素不存在時(shí)，這個(gè)現(xiàn)象也不出現(xiàn)的組稱為負(fù)事例組。如果這個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)只有一個(gè)因素是共同的，那么這個(gè)共同的因素就是這個(gè)現(xiàn)象的原因。求同求異共用法是求同法和求異法的結(jié)合，需要兩次求同，一次求異。

在“聲音是怎樣傳播的”內(nèi)容中，利用求同法可以發(fā)現(xiàn)空氣、水、桌面等介質(zhì)都可以傳播聲音，這是一個(gè)正事例組;沒(méi)有空氣這種介質(zhì)就無(wú)法傳播聲音是一個(gè)負(fù)事例組。將兩組現(xiàn)象進(jìn)行比較，可以分析出介質(zhì)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(chǔ)上進(jìn)行求異是求同求異共用法在本課中的典型應(yīng)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(gè)現(xiàn)象發(fā)生變化，另一個(gè)現(xiàn)象就隨之發(fā)生變化，那么前一現(xiàn)象就是后一現(xiàn)象的原因或部分原因。共變法同樣可以用來(lái)判斷兩個(gè)現(xiàn)象間的因果聯(lián)系，與求同法、求異法、求同求異共用法相比，前三者從某一個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)與否進(jìn)行判斷，而共變法可以從現(xiàn)象變化的量上來(lái)判斷其因果關(guān)系。因此，共變法可以得到兩個(gè)現(xiàn)象間的關(guān)系，這也使得結(jié)論更加具有可靠性。

“聲音”單元中，聲音強(qiáng)弱的變化規(guī)律可以利用共變法進(jìn)行探究。學(xué)生分別用不同的力量敲擊鼓面和音叉、撥動(dòng)鋼尺和皮筋等物體，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄的分析，學(xué)生將鼓面、音叉、鋼尺、皮筋等不同的觀察對(duì)象發(fā)出聲音的強(qiáng)弱變化與其振動(dòng)幅的變化聯(lián)系起來(lái)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體的振動(dòng)幅度發(fā)生變化時(shí)，其聲音的強(qiáng)弱也發(fā)生變化，從而利用共變法歸納出聲音強(qiáng)弱與物體振動(dòng)幅度之間的變化規(guī)律（如圖5）。

演繹法

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

在“聲音”單元的教學(xué)中，進(jìn)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(jié)論。如：在對(duì)“聲音是怎樣傳播的”這一問(wèn)題進(jìn)行探究后，可以得到一個(gè)全稱判斷——聲音的傳播需要介質(zhì)。以它作為大前提，以太空中沒(méi)有空氣作為一個(gè)否定判斷的小前提，可以得到一個(gè)否定的結(jié)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(zhì)作為一個(gè)肯定判斷的小前提，可以得到一個(gè)肯定的結(jié)論——塑料尺子可以傳播聲音（如圖6）。

類比法

類比法是根據(jù)兩個(gè)或兩類對(duì)象在某些屬性上的相同或相似，推斷出它們?cè)诹硗獾膶傩陨弦蚕嗤蛳嗨频囊环N推理方法。在教學(xué)中，可以用具體的、學(xué)生熟知的事物來(lái)類比要說(shuō)明的、抽象的、陌生的事物，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所要揭示的事物有一個(gè)直接的、具體的、形象的認(rèn)識(shí)，找出類似的規(guī)律。

在研究“人耳是怎樣聽(tīng)到聲音的”這一問(wèn)題時(shí)，鼓膜的結(jié)構(gòu)是學(xué)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(gè)裝置，學(xué)生可以觀察到物體發(fā)聲產(chǎn)生的振動(dòng)傳播到氣球皮時(shí)，會(huì)引起氣球皮的振動(dòng);當(dāng)聲音的大小和遠(yuǎn)近不同時(shí)，氣球皮的振動(dòng)也不相同。對(duì)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(huì)產(chǎn)生不同幅度的振動(dòng)。