浅谈初中物理教学中的方法教育_初中物理论文

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一、方法教育的切入点

在初中《物理课程标准》中,提出使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,初步领悟到科学研究方法的真谛。然而,一面是诸多的科学研究方法,一面是初学物理的初中学生,方法教育应该如何进行呢?

我们不妨为方法教育找一个合适的切入点。从方法教育与学生思维发展的适应性来看,初中学生的抽象逻辑思维属于经验型,需要感性经验的直接支持,思维中的具体形象成分仍然起着重要作用。根据初中学生的思维发展特点,在推理方法教育方面,要求重点对具有丰富感性材料支持的归纳推理方法进行教育。从方法教育与初中物理知识分析,初中物理概念、规律教学中,多以自然界为认识对象、以感性经验为认识基础,通过观察实验、运用归纳推理探索客观事物规律,获得新知识。归纳推理方法是客观地存在于初中物理知识学习之中的,是这些知识得出过程的抽象手段。在初中物理教材中,归纳推理方法有相当的复现率,于是多次应用归纳推理方法会有利于学生形成稳定的心理特征,从而提高归纳推理能力。

从学习论的角度进行分析,为了促进学生有效地形成或发展认知结构,发展学生的思维能力,布鲁纳提出要在教学中向学生提供具体、特殊的事物,让学生发现一般结论。归纳推理方法恰好是由具体、特殊判断获得一般结论的方法,那么,可以认为,归纳推理方法教育是学生有效学习的必备方法。学生学习其他方法的过程,也是引导学生从其他方法运用的具体情况,归纳得出这些方法应用的一般规律。从这一角度说,归纳推理方法教育是其他方法教育的基础。归纳推理方法的掌握也将对其他思维能力的提高起到有效的促进作用。因此,我们可以把归纳推理方法作为初中生方法教育的切入点,使学生的能力得到全面发展。

二、归纳推理方法教育现状及思考

在初中物理教学中,虽然经常涉及归纳推理,但是对这一方法的重视程度不高,常见的教育现状大体可以总结为两个方面:

第一,在教学中经常忽视归纳推理方法的使用。仅举一个例子就给出了一般性结论,不对结论的得出过程进行介绍,忽视结论的偶然性。容易使学生养成在学习知识时、在生活中只见到一二种情况就下普遍结论的习惯。

第二,经常将归纳推理方法教育隐含在知识教学之中,虽然使用了归纳推理方法,但并不向学生明示归纳推理方法的内容。那么,归纳推理方法在什么条件下用,怎么用,通常只靠学生自己摸索,这样虽然也能提高归纳推理能力,但效率较低。

综上所述,对归纳推理能力的培养,应该得到足够的重视。即应以知识教学为载体,有计划、有目的、科学地对学生进行归纳推理方法的教育。

三、归纳推理及分类

为了便于培养学生的归纳推理能力,归纳推理方法应更具学科特点和操作特点。本文结合初中物理知识得出过程所涉及的归纳推理方法,在逻辑学的归纳推理方法概念和分类的基础上,提出适合于初中物理教学的关于这一方法的概念和分类方式。

归纳推理(inductive inference):从个别性或特殊性知识的前提推出一般性知识的结论的推理[1]。本研究根据是否考查了事物的全部对象(或种类),将归纳推理分为完全归纳推理和不完全归纳推理。

1.完全归纳推理

完全归纳推理(complete inductive inference):通过考查事物的全部对象而得出事物一般性结论的一种归纳推理。

本研究结合初中物理知识得出过程中涉及的完全归纳推理方法,根据归纳过程的不同将其分为两种形式。

(1)完全归纳推理形式一

这种形式的完全归纳推理,是在做出了有关研究对象在相同研究目的和研究条件下的所有具体物理判断之后,再做出一般性物理判断[2]。它只适用于那些个别情况是有限的、并且是为数不多的对象[1],在物理学中应用很少。

(2)完全归纳推理形式二

本研究认为,物理学中的完全归纳推理,通常采用这种形式。其具体过程为:先对研究对象进行分类,在相同研究目的和研究条件下对每一类做出具体物理判断,并通过不完全归纳推理得出每一类的一般性物理判断,再对所有各类的物理判断进行完全归纳,得出更具一般性的物理判断。

例如,物体浸在液体中包括三种状态,漂浮、悬浮和下沉,分别对三种情况进行科学归纳(内因分析只限于规则物体),然后通过完全归纳得出,浸在液体中的物体,所受浮力的结论。

2.不完全归纳推理

不完全归纳推理(incomplete inductive inference):通过考查事物的部分对象而得出事物一般性结论的一种归纳推理[3]。

本研究结合初中物理知识得出过程中涉及的不完全归纳推理方法,根据归纳进程的不同将其分为两种形式。

(1)一般不完全归纳推理

本研究把逻辑学中的科学归纳推理,依据学科特点进行适当的修正和补充,称为一般不完全归纳推理。其具体过程为:通过分析实际情况,合理选择寻找现象间联系的方法,依据现象间的联系,得到具体判断。再通过这些具体判断,得到一般性结论。本研究只介绍初中物理教学中常用的“三种[4]”寻找现象间联系的方法。(见表1、表2和表3)

所以,A和a有联系。

一般不完全归纳推理采取一定的方法来认识现象之间的联系,这种归纳推理在初中学生的科学认识中有重要的意义,它使学生有可能获得关于客观事物本质的认识或对研究对象规律性的认识。

(2)科学归纳推理

所谓科学归纳推理,是先从分析一些结论相同的具体物理判断之所以成立的物理内因入手,再推出具有同样物理内因的事物(过程)也具有相同结论的一般性的物理判断[2]。其中,研究现象间的联系是获得具体判断从而进行科学归纳推理的必要条件。

四、归纳推理能力的培养模型

布鲁纳和奥苏贝尔,将人的学习看成是一个主动积极地进行内部的认知操作活动形成或发展认知结构的过程,强调通过教学发展学生的认知结构。奥苏贝尔的上位学习理论,是由个别到一般的认知过程,新概念通过归纳而获得。布鲁纳的发现学习理论也体现了由具体、特殊的事物,发现一般结论的思想。然而学生的学习,不仅是理解这些知识理论,更重要的是掌握知识学习过程用到的科学方法和这些方法的应用和应变,即学生能力的形成。

本研究将奥苏贝尔和布鲁纳提出的两种重要的学习方式,借鉴到方法教学中,即抓住由个别到一般的知识获得过程要应用归纳推理方法,对学生进行归纳推理方法教育。先让学生体会归纳推理方法的具体运用,然后再上升为对归纳推理方法的一般认识。学生通过对归纳推理方法无意识地使用,借助教师的指导,从而发现归纳推理方法的应用条件和形式,通过发现学习使归纳推理方法教育由隐性教育向显性教育过渡。学生通过对方法的理解和初步运用,获得归纳推理方法。然后,给学生提供更多的应用归纳推理方法的场合,使学生能够灵活运用该方法,从而提高归纳推理能力。归纳推理能力的形成,最终脱离于对任何物理知识的依赖。

通过以上分析,笔者提出归纳推理能力的培养模型,见图1。

图1 归纳推理能力的培养模型

归纳推理方法的教学过程,要坚持从物理知识本身自然地引出,随物理知识教学过程自然地展开。在任何一个教学阶段,都要重视学生的内部条件,教师通过创设情境,使学生具有学习的兴趣,促使学生认知结构中的相应知识基础充分发挥作用,学生受到方法所具有的魅力影响,使他们主动学习的兴趣增强,主动发现方法,并乐于尝试应用所学的方法解决问题。

该操作体现方法教育的两个原则:第一,知识传授与方法教育有机结合原则。物理能力的培养要以物理知识作载体。在通过归纳方法获得知识的同时学习了方法;通过归纳方法的应用,学习知识,从而加深对方法的理解。在方法应用过程中,通过知识得出过程体会方法应用的广泛性,从而形成稳定的心理特征。第二,循序渐进,层层深入的原则。教师先设置实验情境使学生感知方法、自我感悟,然后教师明示方法,再设置情境要求学生有意识应用方法、交流应用体会,逐步实现方法的灵活应用。

建议各种归纳推理能力培养顺序,按一般不完全归纳推理、科学归纳推理、完全归纳推理方法教育的顺序进行。因为这样可以步步为营,提高培养效率。本文以北师大版初二物理教材为例,介绍进行归纳推理方法教育的知识内容编排,请参见表4。表4的知识内容和图1的培养模型结合,即可粗略展示归纳推理能力培养的教学操作。期望能给广大一线物理教师进行归纳推理方法教学提供参考。

表4

五、小结

在知识教学过程中,要突出归纳推理过程,对学生进行归纳推理方法教育。这样有利于培养学生发现新知识的技巧,有利于在以后的情境和问题中加以迁移,并且这样建立起来的概念和规律在学生头脑中逻辑结构清晰,便于学生理解概念和规律以及应用概念和规律解决问题。归纳推理能力的获得又能为其他方法的学习提供扎实的基础。然而,归纳推理能力的培养方法不拘一格,希望本文能起到抛砖引玉的作用。

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