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标题 直观外推法在探究教学中的应用
范文

    王 (亻凡土)

    摘要:“直观外推法”是用直观能理解的东西来推理自然界其他现象的方法。将这种方法运用到探究教学中,就形成了“直观——外推探究模式”。本文阐述了“直观——外推探究模式”的原理,并通过案例,说明了如何把此模式运用到探究教学中。

    关键词:初中物理;直观外推法;探究教学;探究模式;直观——外推探究模式

    中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2009)4(S)-0063-2

    青岛市是全国最早的课改实验区之一,多年来,我们在运用科学方法进行探究模式的建构上进行了许多有益的尝试,建构出经过实践检验的几十种不同的探究模式,“直观——外推探究模式”就是其中之一。“直观外推法”是用直观能理解的东西来推理自然界其他现象的方法,这是中国古代科学家搞理论的基本模式,从而使中国古代取得许多在当时十分领先的科技成就。在探究教学中运用直观外推法,能使我们通过类比已知的、熟悉的直观事物,形成对待研究的陌生问题的假说,从而找到相对合适的探究方向,为实验检验做好准备。将这种方法运用到探究教学中,就形成了“直观——外推探究模式”。该模式的类比过程思维发散度较高,有利于培养学生创造性思维的流畅性、灵活性,从而有利于实现新课改教学的三维目标。

    1 直观外推法及其实例

    1.1 直观外推法

    所谓“直观外推法”就是用直观能理解的东西来推理自然界其他现象的方法。这是中国古代科学家搞理论的基本模式。可以用图1表示:

    

    1.2 有关实例

    (1)两小孩辨日

    据说孔子东游齐国途中,看见两个孩子在那里争论不休。一个孩子说:“太阳从东方出来时离人最近,因为初升的太阳大得像车上的伞,到中午,却只有碟子那么小。难道不是因为远显得小,近处显得大吗?”另一个分辩说:“不对!早晨天气寒冷,到中午却热开了锅,这难道不是太阳在中午近了才觉得热,远了感觉到凉吗?”孔子听了两个小孩的话,也无法判断哪个正确。

    上述故事中,两个小孩在推测太阳距离的远近时,都运用了“直观外推法”,过程如图2所示。

    小孩甲的推理过程:

    

    (2)彩虹的形成

    雨后空中出现的彩虹,对古人来说是一种十分困惑的现象。彩虹究竟是什么?是否是一种神奇的动物?唐代张志和(约730~约810)曾经做过这样的实验:背向太阳喷洒小水珠,可以看到类似虹霓的情景。由此,推测出空中的彩虹也是由于阳光通过空中的水滴形成的。虽然还没有真正解释彩虹的成因,但在一千多年以前,能有这样的认识是很了不起的。张志和对彩虹的科学的解释就是运用了直观外推法,如图3所示。

    

    可见,直观外推法的实质是一种“类比法”,是中国古代特有的一种类比的方法。

    2 直观——外推探究模式

    在探究教学中运用直观外推法,能使我们通过类比已知的、熟悉的直观事物,形成对待研究的陌生问题的假说,从而找到相对正确的探究方向,为实验检验做好准备。这样,就形成了“直观——外推探究模式”

    2.1 “直观——外推”探究模式的思维程序

    如图4所示是“直观——外推”探究模式的思维程序。

    问题——直观——外推——假说——检验——结论

    

    2.2 对上述思维程序的有关说明

    ①问题:提出要研究的问题。

    ②直观:学生将研究对象看作一个或几个周围熟悉的直观事物。然后,找到直观事物的某些性质。

    ③外推:将直观事物的这些性质,对应到要研究的对象中。

    ④假说:根据对应的内容,形成关于研究对象有关问题的假说。

    ⑤检验:运用实验手段检验假说的正确性。

    ⑥结论:得出关于研究对象的结论。

    3 “直观——外推”探究模式的应用案例

    下面通过探究初中物理“压力效果的有关因素”,体会这种模式的运用方法(如图5所示)。

    4 问题讨论

    (1)这种模式的基本思路是:通过与直观问题的类比,形成研究问题的假说。因此,这是一种“类比假说法”。

    (2)“直观”环节中,要引导学生发散思维,通过“相似”,学生自己找到直观对象。由于和研究对象相似的直观事物可以不止一个,相似角度也可以不止一个方面,因此可以找到多个不同的直观对象。

    (3)“直观”环节中,让学生自己找到直观对象的某些方面的性质,然后教师引导学生将这些性质转换、“翻译”成与研究对象相似的说法。这正是教师的引导作用的体现。

    例如,将“打吊瓶”翻译为“药物与身体的接触面积大”,这样就为后面“外推”环节对应提出压力效果与受力面积可能有关做好准备。

    (4)“外推”环节中,将直观性质与研究对象进行对应,引导学生将对应结果与规范的物理理论尽可能相同或相近。从而,使提出的假说方向更加合理。

    (5)由于在“直观”中类比对象(直观对象)由学生自己提出,学生可以找到多个不同角度的直观对象,由于直观对象的性质可能各不相同,由此可能造成“假说”环节中出现多种不同的假说,这是十分正常的,正是这种模式在培养学生发散思维方面的重要体现。在“检验”环节分别设计实验,然后分别分组进行检验即可。

    可见,“直观——外推探究模式”的类比过程思维发散度较高,有利于培养学生创造性思维的流畅性、灵活性也有利于实现新课改的三维教学目标。

    

    (栏目编辑张正严)

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更新时间:2025/3/14 18:34:50