逻辑思维方法在“声音”单元应用浅析

魏欣

摘   要  目的：探究逻辑思维方法在“声音”单元应用浅析。方法：本文选择“声音”媒介作为研究对象进行开展探究：“声音是怎样产生的”“声音是怎样传播的”以及“人耳是怎样听到声音的”。在这个过程当中，学生对逻辑思维方法中的归纳法、演绎法、类比法等实验情况进行记录与对比分析。结果：推断出鼓膜具有相似作用—外界各种不同的声音传到鼓膜，鼓膜会产生不同幅度的振动。对于学生利用逻辑思维方法对事物展开分析探究，无疑提升了学生在这一过程中的学习兴趣。

關键词  逻辑思维方法  声音  应用体会

中图分类号：G424                文献标识码：A                 DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.026

Application of Logical Thinking Method in “Sound”Unit

WEI Xin

（Beijing Haidian District Experimental Primary School， Beijing 100048）

Abstract： Objective： To explore the application of logical thinking method in the "sound" unit. Methods： This paper chooses the "sound" media as the research object to explore： "how sound is produced"， "how sound is transmitted" and "how people hear sound". In this process， students record and compare the experimental situations of inductive method， deductive method and analogy method in logical thinking method. Results： it was concluded that tympanum had similar effect - different external sounds were transmitted to tympanic membrane， and the tympanum would produce different vibration amplitude. The analysis and inquiry of the students using logical thinking method undoubtedly improves the students' interest in learning in this process.

Keywords： logical thinking method; sound; application experience

小学阶段，学生通过对事物进行分析与综合、比较与分类、抽象与概括等思维活动，形成关于概念的定义、对思维对象的判断，根据已知判断推理新的判断等。在这个过程中，常用的逻辑思维方法有归纳法、演绎法、类比法等（如图1）。

归纳法

归纳法是从不同的特定事件中发展出普遍原则（定律、定理或原理）的逻辑思维方法，它是一个从个别现象到一般规律的推理的过程。在小学科学教学中，我们主要运用了其中的求同法、求异法、求同求异共用法、共变法等科学归纳法，引导学生建构概念，发现规律。

1.求同法

求同法是指在不同的环境中，有一个因素总是存在，都出现了同样一个现象，则这个因素与这个现象存在因果关系。在“声音”单元中，声音的产生等内容的学习可以借助求同法。

在“声音是怎样产生的”内容中，学生分别用不同的方法施加外力，让皮筋、小鼓、音叉、钢尺等不同的物体发出声音。在这个过程中，学生通过对物体发声与不发声时的状态进行比较与分析，概括出物体发声时的共同点——振动，进而运用求同法进行推理，即用不同的方法施加力，只有当这个力引起物体振动时，物体才会发出声音，因此推测振动与物体发出声音存在因果关系（如图2）。

2.求异法

求异法是指当一个因素存在的时候，有一个现象也出现;当这个因素不存在的时候，这个现象也消失了;但在这两种场合里，其他条件都相同，那么这个唯一不同的因素是这个现象产生的原因。在“声音”单元的教学中，空气等不易观察的物质在声音传播过程中的作用可以通过求异法进行探究。

在我们听到闹铃声音的过程中，一端是发声物体——闹铃振动发声，另一端是人的听觉器官——耳朵接收声音，两者中间隔着空气。空气是否传播了声音？借助可抽气玻璃罩，我们可以将玻璃罩内是否留有空气与其对应的闹铃声音进行比较。将空气这个因素与闹铃声音这个现象进行综合分析，我们可以发现：当空气这个因素存在时，会出现闹铃声音;没有空气时，无法听到声音。由此我们可以通过求异法归纳出空气可以传播声音（如图3）。

3.求同求异共用法

求同求异共用法是指在两组事例中有一个共同的因素，当这个因素存在时，有一个现象也随之出现的组称为正事例组;当这个因素不存在时，这个现象也不出现的组称为负事例组。如果这个现象的出现只有一个因素是共同的，那么这个共同的因素就是这个现象的原因。求同求异共用法是求同法和求异法的结合，需要两次求同，一次求异。

在“声音是怎样传播的”内容中，利用求同法可以发现空气、水、桌面等介质都可以传播声音，这是一个正事例组;没有空气这种介质就无法传播声音是一个负事例组。将两组现象进行比较，可以分析出介质作为唯一共同的因素，是声音传播的原因。在两次求同的基礎上进行求异是求同求异共用法在本课中的典型应用（如图4）。

4.共变法

共变法是指在其他条件不变的情况下，如果一个现象发生变化，另一个现象就随之发生变化，那么前一现象就是后一现象的原因或部分原因。共变法同样可以用来判断两个现象间的因果联系，与求同法、求异法、求同求异共用法相比，前三者从某一个现象的出现与否进行判断，而共变法可以从现象变化的量上来判断其因果关系。因此，共变法可以得到两个现象间的关系，这也使得结论更加具有可靠性。

“声音”单元中，声音强弱的变化规律可以利用共变法进行探究。学生分别用不同的力量敲击鼓面和音叉、拨动钢尺和皮筋等物体，通过对实验记录的分析，学生将鼓面、音叉、钢尺、皮筋等不同的观察对象发出声音的强弱变化与其振动幅的变化联系起来，发现当物体的振动幅度发生变化时，其声音的强弱也发生变化，从而利用共变法归纳出声音强弱与物体振动幅度之间的变化规律（如图5）。

演绎法

演绎法是指以一般性的知识为前提推出一个特殊性知识的结论。这种推理方法由于其前提和结论之间的联系是必然的，只要前提真实且推理形式正确，那么，其结论也就必然是真实的。因此，演绎推理是人们以一定的已知客观规律或认识的已知部分为依据，推理事物的未知部分的逻辑思维方法。

在“声音”单元的教学中，进行演绎推理常采用三段论的推理方法，即大前提、小前提和结论。如：在对“声音是怎样传播的”这一问题进行探究后，可以得到一个全称判断——声音的传播需要介质。以它作为大前提，以太空中没有空气作为一个否定判断的小前提，可以得到一个否定的结论——太空中不能传播声音。同样，以它作为大前提，以塑料是一种介质作为一个肯定判断的小前提，可以得到一个肯定的结论——塑料尺子可以传播声音（如图6）。

类比法

类比法是根据两个或两类对象在某些属性上的相同或相似，推断出它们在另外的属性上也相同或相似的一种推理方法。在教学中，可以用具体的、学生熟知的事物来类比要说明的、抽象的、陌生的事物，引导学生对所要揭示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识，找出类似的规律。

在研究“人耳是怎样听到声音的”这一问题时，鼓膜的结构是学生不易观察的，教师利用气球皮、塑料杯等材料制作模拟鼓膜。利用这个装置，学生可以观察到物体发声产生的振动传播到气球皮时，会引起气球皮的振动;当声音的大小和远近不同时，气球皮的振动也不相同。对比分析两者的相似之处——薄而富有弹性，因此推断出鼓膜具有相似的作用——外界各种不同的声音传到鼓膜，鼓膜会产生不同幅度的振动。