例谈高中物理教学内容的逻辑化处理策略

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1、例谈高中物理教学内容的逻辑化处理策略　　物理学是一门以实验为基础，崇尚理性、重视逻辑推理的科学.物理学的知识具有严谨的结构体系，知识之间存在着千丝万缕、纵横交错的内在联系.我们经常说对知识要“融会贯通”，就是指学习的知识不应彼此孤立，而应四通八达，纵横相连.物理学知识之间的严密逻辑关系，决定了高中物理教学内容的呈现结果要符合知识的内在逻辑，呈现过程要适合学生的认知规律和有利于学生逻辑思维能力的培养.基于此，笔者对高中物理教学内容的逻辑化处理策略进行了粗浅的探究，总结出三种逻辑化处理策略：逻辑层次显性化，逻辑层次

2、认知化，逻辑层次细腻化.　　一、逻辑层次显性化　　逻辑层次显性化处理的内容包括：知识的呈现结果（如板书），知识的呈现过程，问题解决的思维策略、方法.知识的呈现结果的逻辑层次也就是知识结构，知识的呈现过程的逻辑层次也就是教学的节奏.逻辑层次显性化处理策略就是教师将这些内容的逻辑层次明确地显示给学生，使他们清晰感知这些逻辑层次，以利于对知识的理解和逻辑思维能力的提升.　　1.知识的逻辑层次显性化　　案例1力的分类命名逻辑层次.教材对力的分类命名比较分散，缺乏显性逻辑层次，教师有必要把诸多力的名称之间的逻辑层次显性化

3、.笔者对各种力的名称之间的逻辑层次显性化如图1所示.　　2.知识的呈现过程的逻辑层次显性化　　案例2人教版新课本必修（1）《牛顿第一定律》中，关于伽利略对运动原因的教学内容中已有丰富的逻辑层次，但不少老师在教学中，却没有体现出来，使得学生对伽利略科学思想方法没有清晰的感受，觉得稀里糊涂.　　笔者教学中划分为以下几个层次：（1）逻辑推理猜想本质.球沿斜面向下运动时（简称下坡），它的速度增大，而向上运动时（简称上坡），它的速度减小.那么，当沿水平面运动时，不下也不上，它的速度应该不增不减.（2）比较事实，产生矛盾.

4、事实上，球在水平面上运动速度不断减小，与猜想矛盾.（3）坚持猜想，寻找原因.发现摩擦影响.（4）研究摩擦影响规律，理想化推断本质.发现摩擦越小，球在水平面上运动得越远，如果没有摩擦，将一直运动下去，不需力维持.（5）设计新的理想化实验，进一步充分论证.　　关于伽利略的新的理想化实验的教学层次：（1）综合情境，事实呈现.设计了球经过下坡、水平、上坡的组合运动情境，实际现象是球冲到上坡的最高处比下坡时的开始位置低.规律是摩擦越小，小球上坡的高度就越高.（2）理想化假设，逻辑推断理想实验现象.假设没有摩擦，球上坡就一

5、定冲到开始释放的高度.（3）理想实验现象的逻辑推演.上坡倾角变小，球要到达开始高度，将运动得更远.（4）逻辑外推，推断本质.如果倾角变为零，球为了到达开始高度，将沿水平面一直运动下去，而不需力的维持.　　3.问题解决的思维策略、方法的逻辑层次显性化　　案例3解决三力平衡问题的思维策略、方法的逻辑层次.在受力分析的基础上，如何处置“平衡条件F合=0”呢？　　首先，分为两大策略：直接合成策略（简称合成策略）；先分解再合成策略（简称分解策略）.其次，两大策略衍生四个大法：合成策略依据平行四边形定则和三角形定则衍生平行

6、四边形法和三角形法；分解策略衍生按力的实际效果分解法和正交分解法.再次，四个大法派生多种方法：平行四边形法和实际效果分解法本质上都是作出一个力的平行四边形，三角形法直接作出一个力的封闭三角形，而平行四边形的一半是三角形，所以这三个大法的共性是归结为解三角形.解三角形又有很多方法和技巧：相似三角形法、辅助线转化法、余弦定理法、正弦定理法（推论：拉密定理法）、动态作图法等，正交分解法不再派生.不少教师在教这些方法时，胡乱地并列呈现，没有体现出各种方法的逻辑层次，学生难以将这些方法融会贯通.甚至，把整体法和隔离法也和

7、以上方法并列呈现.整体法和隔离法是选择研究对象的方法，逻辑上与处置平衡条件的方法根本“风马牛不相及”.　　二、逻辑层次认知化　　逻辑层次认知化就是在呈现逻辑层次时要符合学生的认知心理规律，换言之，就是教学的节奏要适合学生认知规律.这一策略核心是关注学生的学习，因此，也可称逻辑层次学生化.　　案例4符合学生认知的概念教学节奏的设计.　　在《波的形成和传播》一节，教材编排知识逻辑层次是：首先，详细分析绳波的形成原因和特征；接着介绍弹簧波，在此基础上，形成波的概念及对波本质的理解与深化认识，并进一步对波分类.如果在波

8、的概念建立时机和节奏的把握上完全囿于教材的呈现顺序，就会贻误概念形成的大好时机，教学节奏显得沉闷而拖沓.那么，概念的最佳呈现时机和节奏如何设计？概念的最佳呈现时机和节奏就是建立在知识内在逻辑基础上的符合学生认知心理特点的最佳教学逻辑顺序.可以按以下的逻辑顺序展开教学：学生观察绳波后，就可以概括出波的概念，这是首次呈现概念时机，使学生有一个初步的了解；接着通过对绳波的成因的分析，着力使学