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一、推理能力分类
1.归纳推理:指从个别性知识到一般性结论的过程。
2.演绎推理:指人们以一定的反映客观规律的理论为依据,从服从该认识的已知部分推知未知部分的思维方法。
3.类比推理:根据两个或同类对象有部分属性相同,从而推出他们的其他属性也相同的推理。
二、具体的教学策略
1.归纳推理培养的教学策略
理论步骤:(1)分析事物属性;(2)归纳一般结论;(3)检验。
教学策略:采用例子例子结论检验。
例如,在教学质点概念时,教师给出的例子是:一只雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,应怎样准确地描述其身上各点的运动情况?
师生分析总结:无法准确描述,因为翅膀和身体的运动情况不相同。
教师:是不是只有这个例子无法准确描述?
学生举例:操场上滚动的足球、自行车的运动等。
结论:运动情况很复杂,所以要研究物体运动需要忽略一些无关紧要的属性。教师再对例子分析:研究雄鹰整体的运动轨迹时可忽略形状大小。
检验:足球的运动等。
2.演绎推理培养的教学策略
理论步骤:(1)分析事实;(2)选择理论;(3)推理。
教学策略:采用如果那么
【实例一】
设某物体的质量为m,在与运动方向相同的恒力F作用下发生了一段位移l,速度由v1增加到v2,如图所示:
根据牛顿第二定律F=ma,而v2-v12=2al,把F、l的表达式代入W=Fl,可得F做的功是W=1/2mv22-1/2mv12,由此分析可得1/2mv2表示特定意义的物理量,即为动能,上式即为动能定理。
教材用到的是演绎推理法。在教学中采用如果那么的策略,可以这样做:(1)分析事实:物体在力的作用下发生运动,分析已知与未知条件;(2)策略实施:如果物体在F作用下发生了运动,那么力F就对物体做了功;如果前进位移为l,力为F,那么功就是W=Fl;如果是恒力,那么物体做匀加速直线运动,则可以代入功的公式进行计算。
【实例二】
演绎推理在物理试题分析中也经常要用到。
如图所示,相距l平行放置的光滑导电轨道,与水平面倾角为α轨道间有电阻R,处于磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场中,一根质量为m、电阻为R/4的金属杆ab由静止开始沿导电轨道下滑。设下滑中ab杆始终与轨道保持垂直,且接触良好,导电轨道有足够的长度,且电阻不计,求ab杆沿轨道下滑可达到的最终速度。
教学策略如下:
(1)理清事实:金属杆下滑发生运动,导体切割磁感线,有感应电流;金属杆受安培力和重力的作用。
(2)采用如果……那么……策略分析:在最初时间内,速度小,根据法拉第电磁感应定律则感应电流较小;如果感应电流较小,安培力就会较小;如果安培力小,那么合力就沿斜面向下,则速度就会越来越大;如果速度越来越大,那么据前面的分析,安培力就会越来越大,合力就会越来越小,那么速度增加得就比较慢;如果速度达到一定时,安培力与重力的分力大小相等,那么合力就为零,速度就不会变化,之后物体就做匀速运动。
这一过程可以分为很多次如果……那么……的应用。学生每一次的分析都要有严格的逻辑过程和理论依据。如果分析错误,只需要去分析每一个单元的推理是否严密就可以了。
3.类比推理培养的教学策略
理论步骤:分析事物联想已知解决
教学策略:如果……则像……
例如,在教学电场强度定义时,教材先给出事实,试探电荷会在电场中受力,而且在同一地点受力大小和带电量的比值是不变的。那怎样描述电场强度?
学生在思考时,教师出示密度的定义及公式。
思考的策略是:在场确定的情况下,电场强度与试探电荷电荷量或受力无关,只与位置有关,则很像密度的定义方法。如果可以的话,怎样定义?
学生在思考策略上逐步推进:密度是怎样定义的?密度与质量、体积有无关系?如果电场强度定义采用这样的方法,分子上应该是力还是电荷量等等。
以上三种教学策略能较好地提升学生的推理能力,采用具体的模式让学生在学习中将以前模糊的推理策略提取出来,从而应用在具体的问题中。每一步教学完成后,教师都要和学生一起分析并总结思考的策略,也就是巩固这三种逻辑思维方法。
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