基于实验教学实践浅析逻辑思维落实

北京市育英学校(100036) 董雪仰

课堂教学要以“生”为本,注重教学中的多元化、开放性及探究性。在实验教学中教师应关注教学方法、注重思维引导与素质培养,这对培养学生科学素养有着重要作用。笔者查阅相关文献、结合教学经验,围绕以下几个方面对实验教学过程中逻辑思维能力的落实进行了思考,并提出相关教学策略。

1 物理实验中的逻辑思维

初中阶段学生更具大胆创新意识,但在思考、分析等逻辑思维方面还需培养。而物理实验教学可以通过情景再现使得学生更加直观认识研究过程中的逻辑性。实验教学中的7个环节依次存在层层递进的逻辑关系。同时每个环节中也存在由浅入深、由具体到抽象、由现象到结论、由主要到次要等的逻辑关系。

2 实验中逻辑思维的落实

实验分析是理论学习的基础与前提,在实验教学过程中学生作为实验的主体,逻辑思维能力影响学生实验分析能力,进一步影响到实验效果。在教学过程中,应主动引导学生构建已有知识与实验结论间的联系,这种联系则会成为分析与解决问题的关键之处。结合自身教学经验,笔者总结如下。

3 有效地引入

物理实验的过程是学生追寻科学家发现物理规律,再现研究过程,体验科学的有效手段。同时也是学生学习方式从规律公式等知识被动的接受到主动构建、主动获取的转变。为更好的引导学生发现问题,教师应在课堂引入中关注实验课堂情境的设计,建立真实、新奇、有效的课堂导入手段,调动学生探究问题的积极性。

比如在探究蒸发快慢相关因素的实验中,教师可以通过3个对比实验引入。

对比1：在黑板上涂上大小相同但摊开面积不同的2个水滴,由学生观察蒸发的快慢现象,并解释原因。结果显示大多数学生能够回答出影响蒸发快慢与表面积有关的结论。

对比2：教师在黑板上涂上大小相同摊开面积也相同的2个水滴,其中一个水滴使用扇子扇风,调查中大多数学生也能回答出影响蒸发快慢的第二个因素——液体表面空气流速。

对比3：教师在黑板上相同环境下涂上大小相同、摊开面积相同的液滴(其中一个液滴为酒精、另一个液滴为水),在接下来的观察中学生发现其中一个液滴很快就蒸发完全,而另一个依然保持较大湿润面积的情况。通过和学生日常认知不相符的现象,可以调动学生的好奇心。

以上3个实验由简单到复杂,层层递进,能够充分利用学生的好奇心,有效调动学生思考的积极性,从而为后面的实验奠定基础。

通过有效地引入,促使学生在基于学习兴趣的基础上掌握正确、合理的学习方法,能够为学生的逻辑思维能力提供保障。

4 充分自主

逻辑思维能力的提升有助于学生在问题解决中进行深入思考,避免出现未经自我思考就无条件认同他人观点的现象。在实验探究过程中,教师鼓励学生通过自主探究进行学习,充分发挥学生独立思考、独立解决问题的能力。

哲学中提到原因与结果之间的关系是既对立又统一的,对应在物理实验学习中即实验教学的7个环节既是独立环节,同时彼此之间也受到影响。以探究凸透镜成像规律的实验为例,学生在对成像规律缺乏系统认识的情况下,教师以成像特点为抓手,引导学生在光屏上找到成像特点各不相同的像,再由学生发现不同特征的像所具有的共同点,进一步总结出凸透镜成像规律。实验中给予学生充分的自主研究,促使学生养成独立思考、独立解决问题的良好习惯,潜移默化地培养学生的逻辑思维能力。

5 适时引导

在实验教学中,适时引导是教师主导作用的体现。在串并联电路的实验学习中,学生使用电源、开关(2个)、小灯泡(2个)及导线(若干)进行电路的连接。实验要求学生使用所有元件连接电路,闭合开关后2个小灯泡发亮。完成实验后,符合实验要求的学生电路可以置于黑板上。由学生观察,根据连接方式进行分类,进一步引导学生对电路连接方式进行对比分析,找出串联电路是元件依次连接,而并联电路是元件并列连接的特点。

适时引导既能够保证课堂高效顺利进行,同时也是对学生思维方式的启发,促使学生在未知探究学习中挖掘新知识。

6 关注总结

实验是学生通过实践得到的最真实的物理知识。但在实验结束之后,由于学生对实验认识的局限性导致部分学生不能窥视实验的全貌,所以教师需要在此基础上对学生总结进行提升,尤其关注实验方法的提升。比如在探究凸透镜成像规律中,学生完成实验后对成像规律进行总结的方法是典型的从个别到一般的归纳方法。

教师在此基础上还可以将知识进行升华,凸透镜成像规律中随着物距的变化所成像会从实像转变为虚像,所对应的哲学原理即是量变引起质变的过程：事物在一定范围内的量变不会引起质变,但当量变达到一定程度时候则会带来质变。

逻辑思维是有别于形象思维,是学生所必需的掌握的思维能力之一。逻辑思维能力不仅仅和物理学科相关,更是和学生的日常生活息息相关。而观察和实验是人类认识自然界最基本的手段,实验能够促使学生还原最真实的研究过程,而逻辑思维能力的培养和提升有助于学生发现实验中的问题,并采用合理方法进行解决。关注实验教学中的逻辑思维能力培养,有助于提升学生的科学素养和创新能力,坚定学生科学探究的精神和信心。