俞天元

摘 要 物理学是一门研究客观世界内在规律的学科，物理学比较抽象、深奥，与初中生的日常生活存在着一定的距离。因此，初中物理教师需要着重提升学生的抽象思维、培养学生的推理能力，继而引导学生掌握物理知识，切实提高学生的物理素养。本文将就如何在初中物理教学中培养学生的推理能力展开研究，希望本文可以帮助各地、各初中学校的物理教师改善物理教学。

关键词 初中 物理教学 学生 推理能力

中图分类号：G424                                  文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.10.050

Abstract Physics is a discipline that studies the internal laws of the objective world. Physics is abstract and profound， and there is a certain distance between physics and junior high school students' daily life. Therefore， junior high school physics teachers need to focus on improving students' abstract thinking， cultivating students' reasoning ability， and then guide students to master physical knowledge， and effectively improve students' physical literacy. This paper will study how to cultivate students' reasoning ability in junior high school physics teaching， hoping that this paper can help physics teachers around the junior high school to improve physics teaching.

Keywords junior high school; physics teaching; students; reasoning ability

推理，是逻辑学的一个重要组成部分。推理能力，不仅是数学核心素养的重要组成部分，而且是物理学核心素养的重要组成部分。在初中物理教学中，教师必须着重培养学生的推理能力，必须不断提升学生的推理能力。

1 从东西方方法论的差异来观察当前国内初中物理教学中存在的短板

文化史研究表明：中国人与古希腊人的方法论存在着巨大的、根本性的差异。中国人习惯用整体论的眼光来看待周遭的事物表象，基于整体论创立了中医与《周易》以及中国古代物理学、中国古代逻辑学;古希腊人用原子论的眼光来分析自然事物背后隐藏的内在联系，基于原子论创立了几何学、化学、物理学以及逻辑学。还有文化史学家认为：近代西方科学家正是将逻辑学与仪器分析、精细观测相互结合，并基于原子论推演，才创立了近代物理学。[1]

儒家思想占领中国封建社会上层建筑、垄断中国农耕社会意识形态后，中国古代自然科学研究、数学研究、逻辑学研究受到严重摧残、窒息。随着时间的推移，中国古代逻辑学演变成“白马非马”的诡辩论，渐渐为人们遗忘（范进从二十岁一直考到五十四岁，参加了二十多次科考，却不知道公孙龙是何许人也）。中国古代物理学也淹没在岁月的流逝之中——尽管沈括在《梦溪笔谈》中详细研究了光学、磁学、声学等各种物理现象，沈括却没有发明一个抽象符号来描述物理现象，更没有将他的物理学见解整理成一个完整的知识体系（令人感到匪夷所思的一个历史史实是：《梦溪笔谈》中法律、文学、轶事、考古学、语言学、文学等非自然科学内容的占比超过64%，《梦溪笔谈》更像是一本百科全书，而非物理学标准教材。毛泽东对《梦溪笔谈》爱不释手，毛泽东一生竟然没有做过一道物理学计算题）。北宋王朝允许《梦溪笔谈》出版，却没有在科举考试中设立物理学、工科、数学;沈括之后八百多年的岁月里，一代代士大夫日复一日、年复一年地醉心于边饮酒作乐、边行飞花令，一代代书生执着于诵经，执着于背诵“君君臣臣父父子子”“教五子，名俱扬”“孝于亲，所当执”“父母责，须顺承”，泱泱中华竟再也没有出现第二个沈括。被电视剧《康熙大帝》吹捧为“千古圣君”的清朝康熙皇帝，将所有来华传授自然科学的法国传教士统统圈禁在紫禁城里，与他们谈论科学，同时严禁任何汉族百姓接近法国传教士，甚至不允许自己的儿子、孙子（包括弘历）与法国传教士互相来往。——由此导致中国物理学、逻辑学完全落后于西方。当病入膏肓、愚昧绝望的满清政府在1900年终于意识到读圣人经典培养不出工程师，不得不摒弃八股旧学，在教育体系中引入西方自然科学、引入物理学时，已经为时已晚、无力回天。

在2021年的今天，国内初中学校向学生传授的物理学全部是西方物理学，可是，物理教师受制于教学分工，在课堂教学过程中没有向初中生传授古希腊原子论，也没有向学生传授逻辑学知识。[2]这是国内物理教学的突出短板。——实际上，不仅中国物理教学中存在着这种情况，苏联物理教学、日本物理教学、韩国物理教学中同样存在着类似的情况（这从一个侧面折射出：后发国家在物理学教育中只注重其功利性、实用性，只希望能够尽快将物理學教育成果运用于工业化建设，却没有将物理学教育与哲学教育、逻辑学教育相互衔接起来）。

物理学（从严格意义上讲，应称之为西方物理学）是一门研究客观世界内在规律的学科，物理学的内容比较抽象、深奥，物理学与初中生嬉戏打闹、踢足球、玩电子游戏的日常生活存在着相当大的距离。加上初中生的思维在很大程度上仍然停留于形象思维、直觉行动思维上（一些初中生的思维甚至停留在拟人化思维上），因此，许多初中生对物理学感到陌生、迷惑;他们不能理解物理学的内在含义，对物理课缺乏兴趣。

有鉴于此，初中物理教师需要转变学生的方法论，引导学生学习古希腊原子论。但初中生的学年只有三个学年（六个学期），物理教师在有限课时内不可能向学生详细介绍古希腊原子论，不可能彻底转变学生的方法论。[3]因此，物理教师必须接受客观现实，退而求其次，要在有限的课时内向学生传授逻辑学知识，着重提升学生的抽象思维，着重提升学生的推理能力。

2 现阶段初中生普遍缺乏物理推理能力

2020年10月，为研究初中物理学教学现状，专家随机抽取全国各地的三所初中，在这三所初中学校内又各任选一个初中班级，对三个班的初中生进行了一次问卷调查。共有130名初中生接受此次问卷调查，他们的年级涵盖初一～初三各个年级。调查结果显示：在全部接受调查的学生中，只有19%的学生养成了每周定期总结物理学习情况的习惯（其他81%的学生则没有定期总结物理学习情况的习惯），有39%的学生不知道什么是“归纳”，有48%的学生从来没有对物理作业上出现的错误进行归类，有33%的学生在物理考试前不知道将《物理》课本上各章的重点整理成一个体系，有64%的学生不关心物理规律是如何推导出来的，有78%的学生从来没有主动寻找事物之间的共同特征，有74%的学生遇到新问题时，不知道将新问题与旧知识相互联系起来，有55%的学生不知道将物理课本上的知识与课外知识联系起来，有68%的学生从不知道用物理学概念来解释日常生活中的现象，有17%的学生从没有在物理课后总结知识点，有40%的学生不知道各种物理知识之间的内在联系，有66%的学生坦率地承认：不喜欢上物理课，觉得教师讲的内容太枯燥，不喜欢做物理题，一做物理题就觉得头疼（这些学生们所不知道的是：他们的教师无法完成教学进度，每天也非常头痛）。

此次调查充分说明：初中生在推理能力方面存在着短板，当前，有许多初中生缺乏归纳推理能力与演绎推理能力，难以真正理解物理学，难以提升物理学学习效率。[4]

3 研究如何在物理教学中培养学生的推理能力

3.1 推理与推理能力

推理，是从一个判断出发（或从一个已知的客观事实出发），运用相关知识，推导出一个新判断、一个新结论的思维过程。推理能力，是基于逻辑规则，运用推理方法，從已知的事实或已经掌握的知识出发，推出新的、正确的结论的一种思维能力。

在物理教学中，教师不仅要培养学生的归纳推理能力，还要培养学生的演绎推理能力。归纳推理是基于大量个别性结论推出一般规律的推理方法，演绎推理则是基于一般性原理、概念推出某个个别性判断的推理方法。

3.2 实践研究

下面，我们将结合人教版九年级物理第二十章第一节《磁现象磁场》的教学实践，来研究如何培养学生的推理能力。

《磁现象磁场》需要引导学生认识磁现象，认识磁极，并了解磁感线的分布情况，继而认识到在磁体周围，存在着一个肉眼看不到的磁场。——在这上节物理课时，教师需要准备磁铁、铁片、钢尺、铝布、塑料片、玻璃片、纸张等各种教具。上课开始前，教师先要把这些教具一一分给学生。

然后，教师便可以开始上课。首先，教师要向学生介绍指南针是中国著名的四大发明之一，沈括被王安石排挤，赋闲在家研究“司南”，发现了磁偏角;沈括死后四百多年，哥伦布在远航时才又一次发现了磁偏角。马克思在总结世界近代史时，指出指南针打开了世界市场并建立了殖民地。爱因斯坦小时候并不是很聪明，有一天，一位在爱因斯坦家借宿的犹太人大学生送给5岁的爱因斯坦一个指南针，小爱因斯坦发现：无论如何旋转，指南针始终指向一个方向。小爱因斯坦被指南针迷住了，认识到指南针背后有某种深藏着的东西;从此走上了研究物理学的人生道路。这样，就可以在短时间内使学生对磁现象产生兴趣。接下来，教师拿起一块磁铁，向学生们宣布：“同学们，大家都知道，指南针是一根磁针。今天，让我们一起来认识磁铁。”

教师向学生布置第一个课堂试验：“请同学们各自拿起手中的磁铁，用它来吸桌子上的各种东西，以及同学们身边的任何东西。然后，请同学们将磁铁能够吸起的东西归为一类，把磁铁不能吸起的东西归为另一类。”（归纳推理来自对大量客观事实的分析、总结。教师组织学生进行磁体试验，可以让学生在短时间内获得各种感性认识，学生对这些感性认识进行总结，就可以掌握归纳推理的基本规则）[5]。

教师布置任务后，便可以放手，任由学生们进行试验。通过试验，学生会发现：铁片、钢尺、铝布及其他金属制品都可以被磁铁吸引，而塑料片、玻璃片、纸张、衣服、裤子、鞋子都不能被磁铁吸引（这时，学生已经自主进行了一次归纳，教师已经培养了学生的归纳能力）。

教师再举起自己戴的金属手表，问学生：“同学们，你们说，我戴的这块手表应该归于哪一类呢？”聪明的先进生很快就发现手表属于金属制品，立即脱口而出：“老师，您的手表磁铁也可以吸引，您可不能让您的手表碰到磁铁！”这时，学生已经基于归纳推理得出的事实，进行了一次演绎推理。

接下来，教师要继续组织学生们进行其他试验。教师叫学生拿手中的磁铁去吸引一堆大头针，再让学生们观察大头针在磁铁上的分布情况。每个学生很快就会发现：自己手中的磁铁的两端，可以吸住大量大头针;但磁铁的中间部位，没有吸住几根大头针。这时，教师对学生们说：“请同学们把吸住大头针的磁铁放在自己的课桌上。”学生们放好磁铁后，教师接着说：“现在，每个同学都可以离开自己的座位，去看其他同学课桌上的磁铁。我请同学们仔细观察：看看每块磁铁上的大头针，究竟是怎样分布的。”学生们会高高兴兴地在教室里走来去去，仔细观察磁铁。他们很快就会发现：每块磁铁的两端都吸有大量大头针，每块磁铁的中间部位都没有吸住几根大头针。

学生通过观察积累起对磁感线的感性认识后，教师便可以引导学生对观察的事实进行归纳，使学生认识到在磁体周围分布着磁感线。教师还要让学生们自己去总结、归纳磁感线的分布情况。

3.3 实践研究指导

在初中物理教学实践中培养学生的推理能力，需要教师指导学生接触、认识大量物理现象，使学生获得丰富、多样的感性认识。在此基础上，教师要指导学生进行对感性认识进行归纳，引导学生将感性认识上升为理性认识;从而培养学生的归纳推理能力。在此基础上，教师需要运用问题教学法，引导学生利用已经掌握的理性认识来解决个别问题，从而培养学生的演绎推理能力。

4 结束语

在初中物理教学中引导学生观察物理现象，引导学生进行归纳总结和演绎推理，可以培养并增强学生的抽象思维能力，提升学生的物理推理能力，从而改善物理学教学。因此，这方面的问题值得进一步深入研究。

参考文献

[1] 梁彩清.互联网+背景下初中物理教学培育学生核心素养的方法探析[J].中国新通信，2020，22（19）：210-211.

[2] 孙继刚.学科素养要求下初中物理教学改进策略研究[J].教育观察，2020，9（15）：98-99.

[3] 刘俊.初中物理教学中学生核心素养的培养策略[J].科技经济导刊，2020，28（08）：170.

[4] 郭诗艺，张金良.核心素养导向下高中物理教学中问题情境创设的探索[J].科教文汇（中旬刊）， 2020（02）：135-136.

[5] 孟帅，田宝成.初中物理教学中核心素养能力培养策略探究[J].科学咨询（科技·管理），2020（02）：244.