談教學(xué)中對問題引入的邏輯自然性和連貫性

1、談教學(xué)中對問題引入的邏輯自然性和連貫性西北師范大學(xué)物電學(xué)院 2005級4班 張復(fù)斌摘要：在教學(xué)中問題引入應(yīng)該符合邏輯自然性和連貫性.邏輯自然性就是要求所提的問題與引入的課題有著必然的聯(lián)系；邏輯連貫性原則要求利用問題引出課題后還能夠繼續(xù)順著原問題深入，并產(chǎn)生研究問題的思路.關(guān)鍵詞：教學(xué)；邏輯自然性；邏輯連貫性1 利用問題引入課題的幾種方法在教學(xué)中，利用問題引入課題是一種常用的方法.提出問題方法和途徑很多,以物理教學(xué)為例,最常用的有:（1）從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)出發(fā),利用觀察和實(shí)驗(yàn)的方法引出問題.這一方法可以說是物理教學(xué)中最常見的.如通過在同一高度同時釋放面積相同的一張金屬片和一張紙片的實(shí)驗(yàn)引出問題,即物體下

2、落的快慢與什么因素有關(guān)的問題,探討自由落體運(yùn)動的規(guī)律.（2）分析概念之間的聯(lián)系引出問題,如分析了物體的加速度與物體所受到的外力以及物體本身質(zhì)量的定性關(guān)系后就可以引出研究它們之間的定量關(guān)系的問題,從而導(dǎo)入牛頓第二定律得課題.（3）分析原有理論內(nèi)部的邏輯困難引出問題,如關(guān)于物體下落的運(yùn)動規(guī)律,也可以從對亞里士多德的觀點(diǎn)的分析入手.亞里士多德認(rèn)為,物體下落的速度與物體所受到的重力有關(guān),所受重力大的物體下落的快,反之則慢.如果考慮把輕重不同的兩個物體捆在一起下落的情況,則可由亞里士多德的觀點(diǎn)引出悖論.第一,兩物體總重量大于單個物體重量,因而捆在一起下落速度變大,第二,分別各自下落時重的物體速度比輕的物

3、體大,把輕的物體捆在重的物體上將拖重的物體的后腿,因而一起下落的速度就介于各自下落時重物的速度和輕物的速度之間,這一邏輯困難可以引出“物體下落的速度究竟與那些因素有關(guān)”的問題.（4）人們對自然界的一些基本信條可以引出一些新的問題.比如,自從發(fā)現(xiàn)了電流產(chǎn)生磁場,揭示了電和磁之間的相互聯(lián)系.受這一發(fā)現(xiàn)的啟發(fā),人們開始考慮這樣一個問題:既然電流能產(chǎn)生磁場,反過來,利用磁場是不是能產(chǎn)生出電流呢？由此引入電磁感應(yīng)的課題.以上介紹的只是中學(xué)物理教學(xué)時引入課題的幾種常用方法,還有一些其它的方法和途徑,這里并不討論這些.實(shí)際上,對于某一具體的課題,其引入方法也不是固定的,可有不同的方法.不過,無論采取怎么樣的

4、方法來引入課題,除了要符合內(nèi)容的特點(diǎn)外,還需要做到兩點(diǎn),即邏輯的自然性和連貫性.2 引入問題要注意邏輯自然性和連貫性邏輯的自然性就是要求所提的問題與引入的課題有著必然的聯(lián)系,邏輯連貫性則要求利用問題引出課題后還能繼續(xù)順著原問題深入,并產(chǎn)生研究問題的思路.下面結(jié)合具體例子來討論一下.在初中物理浮力的教學(xué)中,常常有教師以阿基米德因在浴缸洗澡時身體排開水而找到辨別皇冠真?zhèn)蔚墓适麻_頭來引入課題,就不太符合邏輯的自然性的要求.因?yàn)檫@故事里主要是利用排開水的體積來計(jì)算密度,從而知道皇冠的黃金純度,而不是由所排開的水的重量知道浮力的大小.所以,雖然都與阿基米德有關(guān),也都與排開液體的體積有關(guān),但故事與教學(xué)課題

5、之間缺乏必然的聯(lián)系.再以阿基米德的教學(xué)為例討論邏輯連貫性.在討論了“形狀規(guī)則的正方體浸沒在水中受到的浮力等于它的上下表面所受到的水的壓力差”以后,自然就有了“任意形狀的物體受到的浮力有多大”這樣的問題.怎么來研究這個問題呢？常常有教師直接轉(zhuǎn)到實(shí)驗(yàn)演示：“下面我們用實(shí)驗(yàn)來研究這個問題”然后展示實(shí)驗(yàn)儀器,介紹儀器,實(shí)驗(yàn)操作.在彈簧的下端掛一個金屬筒,筒下面掛一個金屬塊,記下彈簧伸長的位置.另取一只溢水杯,杯里的水裝到溢水管口,是水剛好不溢出.把金屬塊緩慢地全部浸入水面下,金屬塊受到水的浮力,彈簧縮短,被金屬塊排開的水全部從溢水管流入小杯.然后把小杯里的水倒入彈簧下面的金屬筒中,彈簧又伸長到原來的位

6、置,說明金屬塊在水中受到的浮力與被金屬塊排開的水的重力相等.然后再進(jìn)一步推廣上升至阿基米德定律.在這里,問題的引出還是自然的,但問題引出時還應(yīng)該作更充分的討論,才能作到邏輯連貫性.否則邏輯連貫性遭到破壞,學(xué)生的思維鏈將在此中斷.在這樣一個過程中,一般的學(xué)生都只是一個觀察者.除了靜觀結(jié)果外,其思維未能啟動.對于演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想、操作思路,都無從思考,學(xué)生們不知道實(shí)驗(yàn)為什么會這樣做,怎么會想到把溢出的水再加到金屬筒里,剩下的就只有觀看教師表演實(shí)驗(yàn).做一個觀眾看到一個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,這樣表演實(shí)驗(yàn)的作用也就退化到僅為結(jié)論提供實(shí)驗(yàn)支持、只為教學(xué)增加直觀性為學(xué)生提供感性印象幫助記憶、為掌握知識服務(wù),不能很好

7、地發(fā)揮發(fā)展思維培養(yǎng)能力的作用.所以在教學(xué)中應(yīng)順著問題思維利用前面已學(xué)過的計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)的知識計(jì)算出正方體在水中受到的浮力,浮=水gV排=G排,這樣就可顯現(xiàn)研究問題的思路,即對于不規(guī)則形狀的物體無法計(jì)算所受浮力時,可用實(shí)驗(yàn)來研究.實(shí)驗(yàn)的任務(wù)就是比較一下物體所受浮力的大小與物體排開液體的重量是否也與規(guī)則物體的情況所計(jì)算的那樣存在的相等關(guān)系.順便在這里指出,有的教師拿著規(guī)則的圓柱體來做這個實(shí)驗(yàn),就說明他沒有上述體會。3 在教學(xué)設(shè)計(jì)中要做好思維預(yù)演為了做到問題引入的邏輯自然性和邏輯連貫性，建議在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中做好教學(xué)的思維預(yù)演.教學(xué)的思維預(yù)演，是指教師在課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)過程中對學(xué)生的思維在教師的某種教

8、學(xué)行為影響下所可能發(fā)生的思維走向和可能出現(xiàn)的思維結(jié)果進(jìn)行假想性分析以確定教學(xué)對策的一種方法。教學(xué)中學(xué)生思維的初始狀態(tài)有多種形式，有靜態(tài)的，有活動的.學(xué)生思維處于靜態(tài)時，是一種等待。這就像水平桌面上的一團(tuán)水，靜靜地等待你的手指畫出劃向哪里就會流向哪里，當(dāng)然桌面上的水也可不等你的手指，自己就會流動。處于活動狀態(tài)的思維比較活躍，有的有明確的方向（定向思維），有的有多個方向（發(fā)散思維），有的卻像無頭蒼蠅亂而無序。像在上面的“阿基米德定律”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，當(dāng)給出問題“一般地不規(guī)則物體所受到的浮力有什么決定？有多大？”的時候，思維源頭已經(jīng)形成，就像水被倒在了桌面上.接下來教師如果沒有任何行為作用,學(xué)生的思維

9、就會呈現(xiàn)有的靜、有的動,而動的學(xué)生中有的有思路,有的胡思亂想,整體班級處于無序狀態(tài).所以,教師應(yīng)該采取什么樣的教學(xué)對策會有什么樣的教學(xué)效果,必須進(jìn)行思維預(yù)演,然后根據(jù)有關(guān)情況（如學(xué)生水平、教師的個人風(fēng)格、教學(xué)條件等）作出相應(yīng)的選擇。如果教師給以時間,并允許發(fā)散思維,那么通過討論啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行猜想是一種可行的教學(xué)對策.為了避免處于思維靜態(tài)的學(xué)生由于無從猜起而無法啟動思維,教師應(yīng)該進(jìn)行引導(dǎo),如從液體或浸入液體的物體的有關(guān)性質(zhì)入手,或從前一節(jié)的立方體所受浮力的產(chǎn)生原因開始.猜想過程中各種可能出現(xiàn)的情況,教師都要進(jìn)行思維預(yù)演,制定對策.如果提出問題后,教師馬上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,則所有學(xué)生的注意力都被吸引到實(shí)

10、驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上,這時學(xué)生的思維將全部進(jìn)入等待狀態(tài).如果實(shí)驗(yàn)過程中教師知識操作,則學(xué)生們自然只作壁上觀.為了能使思維流線在“彈簧下掛一個金屬筒”及“把小杯里的水倒入金屬筒中”等處不中斷，定量分析浸沒在水中的規(guī)則的立方體所受到的浮力，得到F浮=（P下P上）S=水ghS=水gV物=水gV排（這些計(jì)算學(xué)生在液體內(nèi)部壓強(qiáng)計(jì)算的作業(yè)中已做過），推廣到不規(guī)則的物體，然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，是一種較好的教學(xué)策略。這樣，“彈簧下掛一個金屬筒”以及“把小杯里的水倒入金屬筒中”這些實(shí)驗(yàn)中的行為動作都是思維的結(jié)果，都是目的明確的，而非只是教師心里明白，學(xué)生看變戲法。在教學(xué)過程設(shè)計(jì)時進(jìn)行思維預(yù)演，首先要求有一個明確的教學(xué)目標(biāo)，是不同路徑的思維預(yù)演不至于迷失方向而最終都能達(dá)到同一目的地，達(dá)到對思維很好的控制;其次要求教師能做到使自己的思維在教師和學(xué)生兩種角色之間交互變換。在具體進(jìn)行教學(xué)思維預(yù)演時，一般要做好以下幾個方面的工作：（1）對學(xué)生原有觀念和思維狀態(tài)進(jìn)行分析。學(xué)生頭腦中的原有觀念是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時的思維出發(fā)點(diǎn)，