谈教学中对问题引入的逻辑自然性和连贯性

1、谈教学中对问题引入的逻辑自然性和连贯性西北师范大学物电学院 2005级4班 张复斌摘要：在教学中问题引入应该符合逻辑自然性和连贯性.逻辑自然性就是要求所提的问题与引入的课题有着必然的联系；逻辑连贯性原则要求利用问题引出课题后还能够继续顺着原问题深入，并产生研究问题的思路.关键词：教学；逻辑自然性；逻辑连贯性1 利用问题引入课题的几种方法在教学中，利用问题引入课题是一种常用的方法.提出问题方法和途径很多,以物理教学为例,最常用的有:（1）从经验事实出发,利用观察和实验的方法引出问题.这一方法可以说是物理教学中最常见的.如通过在同一高度同时释放面积相同的一张金属片和一张纸片的实验引出问题,即物体下

2、落的快慢与什么因素有关的问题,探讨自由落体运动的规律.（2）分析概念之间的联系引出问题,如分析了物体的加速度与物体所受到的外力以及物体本身质量的定性关系后就可以引出研究它们之间的定量关系的问题,从而导入牛顿第二定律得课题.（3）分析原有理论内部的逻辑困难引出问题,如关于物体下落的运动规律,也可以从对亚里士多德的观点的分析入手.亚里士多德认为,物体下落的速度与物体所受到的重力有关,所受重力大的物体下落的快,反之则慢.如果考虑把轻重不同的两个物体捆在一起下落的情况,则可由亚里士多德的观点引出悖论.第一,两物体总重量大于单个物体重量,因而捆在一起下落速度变大,第二,分别各自下落时重的物体速度比轻的物

3、体大,把轻的物体捆在重的物体上将拖重的物体的后腿,因而一起下落的速度就介于各自下落时重物的速度和轻物的速度之间,这一逻辑困难可以引出“物体下落的速度究竟与那些因素有关”的问题.（4）人们对自然界的一些基本信条可以引出一些新的问题.比如,自从发现了电流产生磁场,揭示了电和磁之间的相互联系.受这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然电流能产生磁场,反过来,利用磁场是不是能产生出电流呢？由此引入电磁感应的课题.以上介绍的只是中学物理教学时引入课题的几种常用方法,还有一些其它的方法和途径,这里并不讨论这些.实际上,对于某一具体的课题,其引入方法也不是固定的,可有不同的方法.不过,无论采取怎么样的

4、方法来引入课题,除了要符合内容的特点外,还需要做到两点,即逻辑的自然性和连贯性.2 引入问题要注意逻辑自然性和连贯性逻辑的自然性就是要求所提的问题与引入的课题有着必然的联系,逻辑连贯性则要求利用问题引出课题后还能继续顺着原问题深入,并产生研究问题的思路.下面结合具体例子来讨论一下.在初中物理浮力的教学中,常常有教师以阿基米德因在浴缸洗澡时身体排开水而找到辨别皇冠真伪的故事开头来引入课题,就不太符合逻辑的自然性的要求.因为这故事里主要是利用排开水的体积来计算密度,从而知道皇冠的黄金纯度,而不是由所排开的水的重量知道浮力的大小.所以,虽然都与阿基米德有关,也都与排开液体的体积有关,但故事与教学课题

5、之间缺乏必然的联系.再以阿基米德的教学为例讨论逻辑连贯性.在讨论了“形状规则的正方体浸没在水中受到的浮力等于它的上下表面所受到的水的压力差”以后,自然就有了“任意形状的物体受到的浮力有多大”这样的问题.怎么来研究这个问题呢？常常有教师直接转到实验演示：“下面我们用实验来研究这个问题”然后展示实验仪器,介绍仪器,实验操作.在弹簧的下端挂一个金属筒,筒下面挂一个金属块,记下弹簧伸长的位置.另取一只溢水杯,杯里的水装到溢水管口,是水刚好不溢出.把金属块缓慢地全部浸入水面下,金属块受到水的浮力,弹簧缩短,被金属块排开的水全部从溢水管流入小杯.然后把小杯里的水倒入弹簧下面的金属筒中,弹簧又伸长到原来的位

6、置,说明金属块在水中受到的浮力与被金属块排开的水的重力相等.然后再进一步推广上升至阿基米德定律.在这里,问题的引出还是自然的,但问题引出时还应该作更充分的讨论,才能作到逻辑连贯性.否则逻辑连贯性遭到破坏,学生的思维链将在此中断.在这样一个过程中,一般的学生都只是一个观察者.除了静观结果外,其思维未能启动.对于演示实验的设计思想、操作思路,都无从思考,学生们不知道实验为什么会这样做,怎么会想到把溢出的水再加到金属筒里,剩下的就只有观看教师表演实验.做一个观众看到一个实验的结果,这样表演实验的作用也就退化到仅为结论提供实验支持、只为教学增加直观性为学生提供感性印象帮助记忆、为掌握知识服务,不能很好

7、地发挥发展思维培养能力的作用.所以在教学中应顺着问题思维利用前面已学过的计算液体内部压强的知识计算出正方体在水中受到的浮力,浮=水gV排=G排,这样就可显现研究问题的思路,即对于不规则形状的物体无法计算所受浮力时,可用实验来研究.实验的任务就是比较一下物体所受浮力的大小与物体排开液体的重量是否也与规则物体的情况所计算的那样存在的相等关系.顺便在这里指出,有的教师拿着规则的圆柱体来做这个实验,就说明他没有上述体会。3 在教学设计中要做好思维预演为了做到问题引入的逻辑自然性和逻辑连贯性，建议在教学设计过程中做好教学的思维预演.教学的思维预演，是指教师在课堂教学的设计过程中对学生的思维在教师的某种教

8、学行为影响下所可能发生的思维走向和可能出现的思维结果进行假想性分析以确定教学对策的一种方法。教学中学生思维的初始状态有多种形式，有静态的，有活动的.学生思维处于静态时，是一种等待。这就像水平桌面上的一团水，静静地等待你的手指画出划向哪里就会流向哪里，当然桌面上的水也可不等你的手指，自己就会流动。处于活动状态的思维比较活跃，有的有明确的方向（定向思维），有的有多个方向（发散思维），有的却像无头苍蝇乱而无序。像在上面的“阿基米德定律”的教学设计中，当给出问题“一般地不规则物体所受到的浮力有什么决定？有多大？”的时候，思维源头已经形成，就像水被倒在了桌面上.接下来教师如果没有任何行为作用,学生的思维

9、就会呈现有的静、有的动,而动的学生中有的有思路,有的胡思乱想,整体班级处于无序状态.所以,教师应该采取什么样的教学对策会有什么样的教学效果,必须进行思维预演,然后根据有关情况（如学生水平、教师的个人风格、教学条件等）作出相应的选择。如果教师给以时间,并允许发散思维,那么通过讨论启发学生进行猜想是一种可行的教学对策.为了避免处于思维静态的学生由于无从猜起而无法启动思维,教师应该进行引导,如从液体或浸入液体的物体的有关性质入手,或从前一节的立方体所受浮力的产生原因开始.猜想过程中各种可能出现的情况,教师都要进行思维预演,制定对策.如果提出问题后,教师马上进行实验操作,则所有学生的注意力都被吸引到实

10、验装置和实验现象上,这时学生的思维将全部进入等待状态.如果实验过程中教师知识操作,则学生们自然只作壁上观.为了能使思维流线在“弹簧下挂一个金属筒”及“把小杯里的水倒入金属筒中”等处不中断，定量分析浸没在水中的规则的立方体所受到的浮力，得到F浮=（P下P上）S=水ghS=水gV物=水gV排（这些计算学生在液体内部压强计算的作业中已做过），推广到不规则的物体，然后通过实验验证，是一种较好的教学策略。这样，“弹簧下挂一个金属筒”以及“把小杯里的水倒入金属筒中”这些实验中的行为动作都是思维的结果，都是目的明确的，而非只是教师心里明白，学生看变戏法。在教学过程设计时进行思维预演，首先要求有一个明确的教学目标，是不同路径的思维预演不至于迷失方向而最终都能达到同一目的地，达到对思维很好的控制;其次要求教师能做到使自己的思维在教师和学生两种角色之间交互变换。在具体进行教学思维预演时，一般要做好以下几个方面的工作：（1）对学生原有观念和思维状态进行分析。学生头脑中的原有观念是学生学习新知识时的思维出发点，