馮守祥

摘 要：物理的學(xué)科背景和學(xué)科知識(shí)特點(diǎn)使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中需要具有一定的推理能力，只有具備了這種推理能力才能在日常學(xué)習(xí)中體會(huì)物理學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。推理能力的促進(jìn)也是高中物理課堂教學(xué)的目的，通過(guò)物理學(xué)習(xí)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的推理能力。

關(guān)鍵詞：高中物理;基本特征;思維過(guò)程

推理能力是指學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中做出判斷之前對(duì)事物進(jìn)行判斷的預(yù)測(cè)，并對(duì)事物進(jìn)行一定自我理解的過(guò)程。這種能力在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中體現(xiàn)非常明顯。本文就對(duì)高中物理中推理能力的促進(jìn)做出分析，分析它在教學(xué)中起到的作用。

一、物理推理能力及其基本特征

物理推理能力是指在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的一種習(xí)慣性的思維方式。首先，這種物理推理能力能根據(jù)事物的表象進(jìn)行分析和判斷，把對(duì)于事物的認(rèn)識(shí)從粗淺的層面上升至學(xué)科性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。這也是物理學(xué)科的特點(diǎn)：把事物的表象去除，只保留物理原理的實(shí)質(zhì)。物理推理過(guò)程一般具有以下特征：

1.模式化。自然事物在表現(xiàn)形式上的差別使得分析過(guò)程需要進(jìn)行一種模式化的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程能夠使得問(wèn)題在相對(duì)一致的模式中進(jìn)行，在模式化的過(guò)程中物體的一部分屬性可以忽略為模式化過(guò)程的精髓。

2.分等級(jí)進(jìn)行。物理推理思維是一個(gè)階級(jí)到幾個(gè)階級(jí)遞進(jìn)的過(guò)程。在研究比較深入的知識(shí)時(shí)必須要求有相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行思維的鋪墊才能夠繼續(xù)進(jìn)行。

3.多方向的特性。物理和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程類(lèi)似。很多問(wèn)題的結(jié)果只有一個(gè)，但是解決的過(guò)程可以有很多。這種多方向的特性使得物理推理思維的過(guò)程對(duì)于方法能夠有更多的把握。

4.實(shí)驗(yàn)特性。這是由于很多物理知識(shí)在進(jìn)行推理過(guò)程之后需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能進(jìn)行驗(yàn)證，這也是物理這門(mén)學(xué)科最大的特點(diǎn)。

二、物理推理能力的思維過(guò)程

1.分析階段。分析階段是指學(xué)生在遇到學(xué)習(xí)問(wèn)題或者不懂的題目時(shí)的一種思考過(guò)程。這個(gè)過(guò)程會(huì)對(duì)事物或者題目進(jìn)行一種分類(lèi)，把問(wèn)題的層次和所屬的領(lǐng)域進(jìn)行歸類(lèi)。這樣的分析過(guò)程有助于在后期的物理過(guò)程中更加有條理地進(jìn)行推理。分析過(guò)程在高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中也有一定解決問(wèn)題的作用。

例如，在高二物理必修二第六章“曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”研究平拋運(yùn)動(dòng)的課時(shí)中，平拋實(shí)驗(yàn)中如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與依據(jù)物理知識(shí)預(yù)測(cè)的結(jié)果不同。這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)不一致的過(guò)程就需要用物理推理能力進(jìn)行處理。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中矛盾的出現(xiàn)使得物理推理思維得以應(yīng)用。在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷中可以分析得出實(shí)驗(yàn)中的可變因素可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，通過(guò)物理推理能力的運(yùn)用在矛盾實(shí)驗(yàn)中就能很快找到導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因。經(jīng)過(guò)分析就能得出最可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的部分，在平拋實(shí)驗(yàn)中影響結(jié)果的原因就是斜槽的末端是否是水平的。

2.整合信息的過(guò)程。在分析的基礎(chǔ)上要在眾多可變因素中尋找最有可能的因素進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。信息的整合過(guò)程就是物理推理過(guò)程的第二階段，在信息的分析中實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)和問(wèn)題的全面認(rèn)識(shí)，在分析的基礎(chǔ)上對(duì)問(wèn)題有更加全面的認(rèn)識(shí)。

3.差異類(lèi)比的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程就需要學(xué)生在相似問(wèn)題中尋找可能類(lèi)似的問(wèn)題。這種差異類(lèi)比的過(guò)程中能夠鍛煉學(xué)生的知識(shí)遷移能力，在問(wèn)題的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)中尋找問(wèn)題的突破。這個(gè)過(guò)程中就能初步形成對(duì)于事物物理概念和思維的建立。

4.總結(jié)實(shí)施階段。在對(duì)事物或者問(wèn)題經(jīng)過(guò)分析、信息整合、差異類(lèi)比之后就需要進(jìn)行一定總結(jié)。在總結(jié)的過(guò)程中確定問(wèn)題的突破方法，這個(gè)階段也同時(shí)考驗(yàn)學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)上的能力。因?yàn)樵谶M(jìn)行總結(jié)的過(guò)程中一定是把這種問(wèn)題歸結(jié)于一種或者幾種物理原理的過(guò)程。

例如，教學(xué)在高中物理“力學(xué)”的內(nèi)容時(shí)對(duì)于力的性質(zhì)的分類(lèi)。根據(jù)力來(lái)源的不同能夠把力分為幾類(lèi)：重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、核力……這些分類(lèi)的過(guò)程就是對(duì)于物理概念的理解過(guò)程：重力的來(lái)源是地球引力，彈力的來(lái)源是形變，摩擦力的來(lái)源是相互運(yùn)動(dòng)或者趨勢(shì)，電場(chǎng)是電場(chǎng)力的來(lái)源。

5.把思維進(jìn)行抽象化，這個(gè)過(guò)程是物理學(xué)習(xí)過(guò)程中最難的部分。這種思維將事物在現(xiàn)實(shí)中的表象進(jìn)行抽離，只保留其在事物屬性和本質(zhì)區(qū)別上的差異。在抽象思維過(guò)程之后就能對(duì)事物進(jìn)行概念上的理解，這種思維對(duì)于物理學(xué)習(xí)中的模型建立有著很大的幫助。

6.提升總結(jié)階段。在抽象思維結(jié)束之后就能對(duì)事物的本質(zhì)屬性加以了解，在此基礎(chǔ)上形成對(duì)于事物的初步認(rèn)識(shí)。進(jìn)而能夠總結(jié)出這類(lèi)事物的共性和一般性。在進(jìn)行這種概括總結(jié)的基礎(chǔ)上還需要再進(jìn)行更高的總結(jié)，這種過(guò)程追求極致完美的規(guī)律性結(jié)果。

總之，高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中物理推理能力需要學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷總結(jié)，這種能力在物理學(xué)習(xí)上的幫助能夠很好地促進(jìn)學(xué)習(xí)物理的過(guò)程。在高中物理教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生物理推理能力的訓(xùn)練能夠有效改善學(xué)習(xí)物理的效果。

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