基于逻辑的物理探究课教学设计研究

发布时间：2016-11-22 16:57

第一章 引 言

纵观人类历史发展进程，我们可以发现逻辑可以激发我们的求知欲望，是我们对真理认知和检验的有效手段，一个人逻辑思维能力的高低决定了他能否很好的观察自然，能否发现并掌握客观规律，能否对客观规律加以合理妥善的运用。由此可见，良好的逻辑思维对我们科学研究的重要性，在物理学研究中，我们要充分利用以下的逻辑方法：如观察法，实验法，并在此基础上运用抽象，概括，分析，综合，归纳，演绎等逻辑分析手段。逻辑不仅仅可以帮助我们更好的进行物理科学的探究，还可以很好的帮助我们进行物理教学工作。物理教学内容主要包括三个方面：概念，定律和理论。而物理思想方法包含了三个重要的方法，即实验方法，数学方法和逻辑方法[2]。物理教学的过程中应当注意的是如何培养学生的动手实验能力，如何提升学生的应用数学能力，如何发展学生的逻辑思维能力。从物理教学的设计和实施环节来看，物理教学和逻辑学依然具有十分紧密的联系，逻辑学依然可以为物理教学提供很大的帮助。在物理课堂教学中，我们不仅仅要让学生学习物理知识，还要让学生亲自参与进来，切身感受到科学探究的过程。为了让学生在学习的过程中更好的搭建知识框架，形成完整良好的知识体系，培养良好的思维习惯，这些都要求我们的教学更加具有逻辑性。

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第二章 逻辑学知识概述

2.1 逻辑学研究对象及基本内容概述

数理逻辑又称符号逻辑、数学逻辑、理论逻辑，与形式逻辑的不同在于它应用数学方法研究逻辑问题。具体来说，它应用数学语言研究逻辑问题。数理逻辑是在形式逻辑的基础上发展起来的。一开始，它主要研究的是数学推理的有效性及科学性，到了后期，它逐渐演变成研究计算理论和计算科学的学科。数学是物理学的基础，所以在物理研究中必然离不开数理逻辑。辩证逻辑也是研究思维的形式及规律的科学，但与形式逻辑不同的是，辩证逻辑对于思维的研究是将思维的形式与内容相结合。因此，辩证逻辑研究的重点在于概念内在的矛盾和其相互转化。它将逻辑范畴内的辩证关系作为研究对象，是逻辑体系中的重中之重[5]。辩证法、认识论和辩证逻辑三者在中心思想上是一致的。辩证逻辑实质上是哲学逻辑，其大量使用的哲学方法，在物理研究中应用广泛。最经典的例子是伽利略对于自由体运动的研究。

2.2 逻辑的功能

思维属于认识的范畴，认识反应了客观世界。想要思维可以正确反应客观世界，必须通过实践这一环节。通过实践获得真实的感性知识，再对这些感性知识进行抽象、推理、概括，形成判断、概念和推理。这是涉及到思维过程的，而逻辑学的研究对象决定了这一过程必然有逻辑的因素参与[5]。辩证唯物主义认为，，认识的来源是实践，其实认识也可以通过推理得来。科学研究中，许多科学家通过推理，推导出新的定律。逻辑在这一过程中起着方法论的作用。人在日常生活中离不开逻辑，无论是说话、写作、演讲都必须准确、有序、条理清晰。这就会涉及到逻辑。逻辑对于提高人们讲话水平、写作能力、辩论水平都具有极大的作用。

第三章 基于逻辑的探究要素分析.....................13

3.1 科学问题提出的逻辑..............13 
3.2 科学假说的逻辑.........................23 
3.3 分析与论证的逻辑................29
第四章 基于逻辑的探究式学习障碍和教学策略.................42
4.1 学生在物理探究课中存在的学习逻辑障碍..........................42 
4.2 基于逻辑的探究式教学策略...................44
第五章 基于逻辑的物理探究教学设计.................49
5.1 基于逻辑的物理探究教学设计理念............49
5.2 从逻辑的角度设计物理探究课.............50

第五章 基于逻辑的物理探究教学设计

5.1 基于逻辑的物理探究教学设计理念

教学设计是根据学生的知识水平和发展需要，在确定合理的教学起点和教学终点的基础上，对教学内容进行重组和转化,有序并系统地安排各个教学要素，使之形成教学预设方案的过程。物理探究课的设计主要包含教学目标设计、教学过程的设计、教学策略的设计、教学资源的设计和教学评价的设计。其中教学过程的设计是整节课的关键。基于第三章的分析可以发现，在整个教学过程中，提出问题、形成假说和推理论证的思维程度最高。为了培养学生思维能力，教师在进行教学设计时应该着重准备这三个环节。在提出问题环节的设计方面，教师必须明确，物理探究课所用探究的问题是学生想要探究的问题，而不是教师想要学生探究的问题，否则将会陷入学生在探究课堂上为了探究而探究的窘境。为了避免这一问题的产生，教师必须做好教学情境设计。这里所指的情境是书本知识与学生已有认知之间的冲突，让学生已有认知与教科书上的内容处于一种不协调的状态，这是学生的好奇心和求知欲才会被充分激发，从而使教学设计中所要探究的问题转化为学生要探究的问题。

5.2 从逻辑的角度设计物理探究课

中学物理中所涉及的探究课有两种类型。第一种是理论探究课，其探究实验为理论探究的模式，另一种是实验探究，其中的实验为实际实验。理论探究课的典型例子为《牛顿第一定律》中探究力与运动之间的关系，实验探究可有《楞次定律》探究感应电流的方向。本文以这两节课为例，从逻辑的角度进行教学设计。

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第六章 结束语

逻辑学是以思维的形式为研究对象的学科，是一门工具性质的学科。它不能教以人如何进行正确的思维，但是可以告诉人们思维的过程以及所遵循的规则，帮助人们认识什么是错误的概括、推理，当遇到类似情况时进行有效的规避，提高思维意识，同时也可以训练人的思维能力。逻辑学分支众多，其中与物理学相关的有科学逻辑，又称“科学方法论”，主要研究对科学知识的逻辑结构，对科学知识的增长模式的动态分析、合理性及其标准分析、对科学的分析、理论系统的建立过程中所运用的逻辑手段、概念及心理因素分析等。对于逻辑学我们既要看到它的工具性，又要看的它的局限性，在人们进行思维时，逻辑学只能起到辅助的作用。本文从逻辑学的角度重点分析了物理探究课中的提出问题、形成假说、推理与论证三个环节，并对这三个环节的逻辑障碍进行研究给出解决策略。基于逻辑的角度分别对实验探究和理论探究两种不同的探究课进行分析并给出对应的教学设计。

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参考文献（略）

本文编号：186209