善加引導(dǎo) 關(guān)注學(xué)生推理思維的培養(yǎng)
——以“歐姆定律的應(yīng)用”的教學(xué)為例

黃 艷

(江蘇省張家港市錦豐初級(jí)中學(xué) 215625)

一直以來(lái)，很多學(xué)生對(duì)初中物理有這樣的誤解：只要記住一些概念和公式，在問(wèn)題分析時(shí)直接套用相關(guān)結(jié)論就能解決相關(guān)問(wèn)題.誠(chéng)然，物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要理解并記住一些基本的規(guī)律和概念，但同時(shí)更需要展開(kāi)舉一反三的思考，在物理處理中充分利用推理思維，經(jīng)過(guò)抽絲剝繭般的分析達(dá)成對(duì)問(wèn)題的解決，這一過(guò)程中學(xué)生的推理思維也將獲得提升和發(fā)展.下面，筆者以“歐姆定律的應(yīng)用”為例，探討一下初中生推理思維的培養(yǎng).

1 理解規(guī)律是有效推理的基礎(chǔ)

物理研究過(guò)程中的推理并不僅僅只是數(shù)理邏輯層面的推理，所有的思維過(guò)程都應(yīng)該立足于物理事實(shí)，因此深度而有效地把握物理規(guī)律是有效推理的基礎(chǔ).因此，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理時(shí)必須要深度理解物理規(guī)律的形成過(guò)程，并明確規(guī)律的實(shí)質(zhì)所在，切不可機(jī)械套用，否則就會(huì)犯很多錯(cuò)誤.

2 正確建立圖景是有效推理的保障

在很多物理問(wèn)題的分析中，學(xué)生需要從已知量的特點(diǎn)出發(fā)，正確建立物理圖景，對(duì)即將發(fā)生的物理過(guò)程進(jìn)行探索，并準(zhǔn)確預(yù)判相關(guān)物理量的特點(diǎn).就歐姆定律的應(yīng)用來(lái)講，電路是此類問(wèn)題的主要載體，學(xué)生在問(wèn)題處理過(guò)程中，要理清電路圖中各個(gè)電路元件之間的關(guān)系，具體來(lái)講，就是要讓學(xué)生能夠從電路圖的角度著手，明確電路元件是串聯(lián)還是并聯(lián)的關(guān)系，電流表或電壓表所測(cè)的對(duì)象是什么，這些都是學(xué)生正確推理的基本保障.

例1在如圖1所示的電路圖中，R1是定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，閉合開(kāi)關(guān)后，滑片P由a端滑動(dòng)到b端時(shí)，電壓表示數(shù)會(huì)____，電壓表與電流表示數(shù)的比值____.(選填：“變大”、“不變”或“變小”)

圖1

這個(gè)問(wèn)題需要學(xué)生發(fā)揮推理思維來(lái)進(jìn)行處理，正確的推理需要他們能夠先認(rèn)清電路的結(jié)構(gòu)，從電路圖出發(fā)可以先回避電表對(duì)電路分析的干擾，即把理想電壓表視為斷路，理想電流表視為短路，在此基礎(chǔ)上可以確認(rèn)圖示結(jié)構(gòu)是一個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路，各個(gè)電阻和電源、開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成，最后再將電壓表和電流表放進(jìn)去研究，確認(rèn)電流表測(cè)定的是整個(gè)回路的電流，電壓表在開(kāi)關(guān)閉合后測(cè)定的是電阻R1的分壓.思路確定后回歸問(wèn)題，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，其接入電路的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，電阻變大，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流與電阻成反比，因此電流變小，再根據(jù)其推理式：U=IR，就定值電阻R1來(lái)講，其電流變小，則分壓變少，電壓表的示數(shù)要變小.至于電壓表和電流表的示數(shù)之比，這顯然是歐姆定律的一項(xiàng)重要應(yīng)用——伏安法測(cè)電阻，這個(gè)比值正是定值電阻R1的阻值，即比值不變.

在上述分析中，學(xué)生要善于結(jié)合圖形來(lái)分析電路結(jié)構(gòu)，從而正確建立物理圖景，并由此展開(kāi)分析.考慮到初中生抽象思維能力尚在培養(yǎng)之中，為了引導(dǎo)他們合理建立圖景，教師要經(jīng)常性地以圖形的方式來(lái)呈現(xiàn)相關(guān)條件，長(zhǎng)久下去，學(xué)生不僅會(huì)適應(yīng)這樣的一種信息表征方式，他們也會(huì)強(qiáng)化相關(guān)技能，在自主分析和探索中也會(huì)有意識(shí)地畫(huà)出圖形，并用圖形來(lái)分析問(wèn)題.

3 獨(dú)立思考是發(fā)展推理思維的支撐

思維獨(dú)立性是非常重要的思維品質(zhì)，不滿從、敢質(zhì)疑也正是物理研究者的基本素質(zhì).在當(dāng)前物理教學(xué)中，我們倡導(dǎo)以探究式教學(xué)來(lái)建構(gòu)課堂的原因并不僅僅是因?yàn)榭茖W(xué)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)之一，更是物理知識(shí)形成的可靠途徑，也是推理思維等基本能力發(fā)展的重要平臺(tái).在一些物理課堂上，我們經(jīng)?？吹竭@樣的現(xiàn)象：教師提出問(wèn)題之后，就急不可待地看著學(xué)生，希望他們給出答案.這種姿態(tài)是嚴(yán)重錯(cuò)誤的，物理問(wèn)題的分析需要時(shí)間，嚴(yán)謹(jǐn)推理更要學(xué)生能夠沉浸到問(wèn)題的剖析之中，這才能得到較為深刻的研究結(jié)論，如果問(wèn)題提出之后，學(xué)生就能快速得到答案，這樣的問(wèn)題還有提出的價(jià)值嗎？因此，在教學(xué)中，教師提出一個(gè)有思維力度的問(wèn)題之后，要將時(shí)間交給學(xué)生，讓學(xué)生有充裕的時(shí)間進(jìn)行分析和思考，只有通過(guò)獨(dú)立思考，學(xué)生才能檢索自己對(duì)知識(shí)的掌握程度，才能有效把握問(wèn)題解決的一般思路.

例2如圖2所示，R1是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向b滑動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是( ).

圖2

A.電壓表V的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)變大

B.電壓表V的示數(shù)變小，電流表A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)變小

C.電壓表V的示數(shù)變大，電流表A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)不變

D.電壓表V的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)不變

在“歐姆定律的應(yīng)用”教學(xué)中，這個(gè)例題顯然有較大思維力度，教師在問(wèn)題提出之后，要給予學(xué)生時(shí)間，讓他們圍繞問(wèn)題展開(kāi)分析和討論.問(wèn)題分析的基本思路是明確的，學(xué)生首先要對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷，如果比較生疏還需要自己繪制簡(jiǎn)化電路圖，然后再結(jié)合結(jié)構(gòu)的變動(dòng)和調(diào)整來(lái)研究各種可能的變化，這里的每一步都需要時(shí)間，如果教師讓學(xué)生在倉(cāng)促之間就給出結(jié)論，這是非常不合適的.因此，為了讓學(xué)生能夠獨(dú)立分析，教師不要提前介入學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師完全可以讓學(xué)生思考后進(jìn)行相互討論，這樣既能有效兼顧學(xué)生思維的獨(dú)立性，且能讓他們?cè)谙嗷l(fā)下激活推理思維，提高思維效率.經(jīng)過(guò)分析，學(xué)生能夠確認(rèn)圖2所示結(jié)構(gòu)的電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2屬于并聯(lián)關(guān)系，電流表A1測(cè)定干路電流，電流表A2測(cè)定R1所在支路的電流，電壓表V測(cè)定并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電壓.因此在調(diào)節(jié)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)就等于電源電壓，不發(fā)生變化；滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電阻變大，該支路電流變小，考慮到并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電壓不變，因此另一支路的電流不變，即A2的示數(shù)不變，A1對(duì)應(yīng)干路電流要變小，答案選擇D項(xiàng).

4 注重“活動(dòng)”是發(fā)展學(xué)生推理思維的徑路

4.1 引導(dǎo)學(xué)生將思維活動(dòng)和觀察活動(dòng)結(jié)合起來(lái)

教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行各種觀察活動(dòng)時(shí)，一定要注重情境創(chuàng)設(shè)，要讓學(xué)生自發(fā)地將思維活動(dòng)與觀察融合起來(lái)，只有這樣，學(xué)生的觀察才是真正的觀察，否則就只是一種被動(dòng)的“看熱鬧”而已.就像上述有關(guān)聲音傳播與介質(zhì)之間關(guān)系的探索，教師先演示一個(gè)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，讓有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生自發(fā)地思考：什么原因干擾了聲音的正常傳輸？這也必然導(dǎo)致學(xué)生帶著思維來(lái)進(jìn)一步觀察后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)他們還能對(duì)前后不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較，這樣的教學(xué)操作可以讓學(xué)生活動(dòng)更有效率，同時(shí)也能催生出觀察成果.

無(wú)論是教師操作的演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生自主參與的實(shí)驗(yàn)操作，教師一定要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行描述，因?yàn)槊枋鲎钅芗せ顚W(xué)生的思維，也只有這樣學(xué)生才能更加專注地進(jìn)行觀察，他們才能把握住實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的信息，而且學(xué)生在進(jìn)行表述的時(shí)候，必然也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的諸多現(xiàn)象進(jìn)行分析和對(duì)比，如此學(xué)生的思維也將更加深度地參與其中，他們的認(rèn)識(shí)也將更加深刻.

4.2 強(qiáng)調(diào)觀察活動(dòng)的目標(biāo)意識(shí)

物理探究過(guò)程中的各項(xiàng)觀察活動(dòng)有別于學(xué)生日常生活中的一般性觀察，教師一定要強(qiáng)調(diào)一種目標(biāo)意識(shí)，即學(xué)生針對(duì)某項(xiàng)觀察活動(dòng)，一定要有具體的觀察對(duì)象以及相應(yīng)的觀察任務(wù)，這樣所展開(kāi)的觀察才更有效率.否則，漫無(wú)目的的觀察只能是學(xué)生精力的一種浪費(fèi).

在關(guān)注學(xué)生推理思維發(fā)展時(shí)，我們要提醒他們結(jié)合具體問(wèn)題展開(kāi)分析，不能采用機(jī)械套用現(xiàn)成結(jié)論的方式來(lái)分析和解決問(wèn)題，這能讓學(xué)生避開(kāi)思維定勢(shì)的束縛之中，促使推理思維的靈活推進(jìn).