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1、穆勒五法在物理教学中的应用四都中学许艺玲高中物理教师摘要:在中学物理课堂,教师经常以给出定义的形式直接讲解某一概念,然后进行举例或应用,这是比较普遍的概念教学方式。这种教学方式对于教师而言,使用起来很简单,但是却忽视了学生的认知水平和认知规律。如果教师在物理概念教学中,有意识地使用穆勒五法揭示物理概念间的因果关系,让学生了解物理概念是如何建立起来的,那么就可以更好地落实物理教学三维目标,促使学生在深入理解物理概念的同时,掌握基本的物理过程技能和相关能力。关键字:穆勒五法物理概念教学1穆勒五法物理概念是中学物理根本和不可
2、缺少的教学内容,物理概念都是通过概念间的关系来界定的,反映了物理概念间的本质或因果关系。19世纪英国逻辑学家穆勒提出探求因果关系时使用的五种推理方法,在逻辑学中称为穆勒五法,求同法,求异法,共变法,求同求异共用法,剩余法[1]。1.1求同法求同法是通过考察被研究的现象(a)所出现的各个场合,确定在各个场合先行情况中是否只有另外一个情况是共同的,如果是,那么这个共同情况(A)与被研究对象(a)之间有因果联系[1]。另一说法,求同法是指在不同场合考察相同的学校,如果这些不同场合里只有一个共同的条件,那么,这个条件就是这种现
3、象发生的原因[2]。这两种表述方式,笔者认为第二种条理更为清晰。用表格将其结构概括如下场合先行情况被研究现象1ABCa2ADEa3AFGa所以,A与a有关例如力的作用效果之一:使物体发生形变。这句话如何理解呢?手捏气球,气球变形;风吹树枝,树枝弯曲;网球撞击网球拍,网球拍变形;……;等等,这些现象都有相同的因素:力的作用。因此,我们可以得出,力能改变物体的形状。求同法的特点是“异中求同”。例如伽利略在教堂发现一盏吊灯的摆动,其振幅虽然逐渐减小,但摆动一个周期需要的时间总是不变的,这种摆动周期与振幅无关的现象引起伽利略的
4、兴趣,他仔细观察工作不同材料做成的不同形状不同质量的钟摆,若他们的摆长相同,摆的周期也相同,于是他找到了摆的等时性原理,即摆长相同,摆动的周期也就相同。在中学物理教学中,求同法一般用于分析原因。为了提高运用求同法所得结论的可靠性,要注意两点:一是要尽可能多地比较被研究现象出现的不同场合,比较的场合愈多,愈能排除偶然性,结论的可靠性的程度也就越高。二是注意被研究现象出现的不同场合里,有无其他共同的情况存在,有时人们忽略了不同场合中的另一个情况,而它可能恰好就是被研究现象的真正原因。1.2 求异法求异法,通过考察被研究的现
5、象(a)出现与不出现的两个场合,确定在这两个场合中是否只有另外一个情况不同,如果是,那么这个不同情况与被研究现象之间有因果联系。换句话说就是,如果在第一个场合被研究的现象(a)不出现,某个情况(A)不出现;在第二个场合,随着被研究的现象(a)的出现,某个情况(A)也出现;并且在这两种场合中其他情况都相同,则情况(A)和被研究的现象(a)有因果联系[2]。其结构如下场合先行情况被研究现象1ABCDa2BCD……所以,A与a有关例如,在物理教学中有许多结论命题是运用求异法获得的,如下面几例场合结果条件1听到铃声玻璃罩中有空
6、气2听不到铃声玻璃罩中没有空气所以,声音可借助空气传播场合结果条件1重力势能不变物体在水平方向运动,重力不做功2重力势能变化物体在竖直方向运动,重力做功所以,重力做功,重力势能改变在中学物理教学中,我们也可以用求异法寻找现象背后的原因或条件场合结果条件1磁针没有偏转导线未通电2磁针发生偏转给导线通电通电导线周围存在磁场,在磁场的作用下,磁针发生偏转如果物理命题是以条件和结果的命题形式呈现,一般用求异法容易获得。同时也要注意,要正确运用求异法,必须满足以下两点:①确定被研究现象(结果)出现和不出现的两个场合。②分析两个场
7、合先行情况中变化因素和不变因素,确定其中是否只有一个因素不同。1.3求同求异共用法求同求异共用法是考察两组事例之间的差异性和同一组事例中的相同性,从而确定被研究现象与某个事件之间因果关系的方法。两事例组即正事例组和负事例组。正事例组是由被研究现象(a)出现的若干场合组成的;负事例组是有被研究现象(a)不出现的场合组成。如果在正事例组的各场合中只有一个共同情况(A)并且它在负事例组中又不存在,那么这个情况(A)就是被研究现象(a)的原因。另一种说法:求同求异共用法是指如果在几个场合中(正面场合),有被研究的现象(a)出现
8、,同时就有某个共同的情况(A)出现;而在另几个场合中(反面场合),不出现被研究的现象(a),也不出现情况(A),那么,这个情况(A)和被研究的现象(a)之间有因果联系[2]。该法实际上应用了两次求同与一次求异,从正反面得出来的,所以其结论具有更高的可靠性。如光源概念的形成:有些物体(太阳、火炬、日光灯、萤火虫等)它们都能自己发光,