周亮
华中师范大学珠海附属中学 519170
了解一个人的最佳方式：看他如何思考。
一、什么是逻辑：
逻辑（logic）是一个外来词语音译，指的是思维的规律和规则。
狭义上逻辑既 指思维的规律，也指研究思维规律的学科即逻辑学。广义上逻辑泛指规律，包括思维规律和客观规律。
哲学定义：逻辑就是事情的因果规律，逻辑学就是关于思维规律的学说。从狭义来讲，逻辑就是指形式逻辑或抽象逻辑，是指人的抽象思维的逻辑；广义来讲，逻辑还包括具象逻辑，即人的整体思维的逻辑。
如何立足逻辑进行探究式学习，请看下面的同课同构教案：
二、探究式学习的同课同构教案：
一、新课引入：
吕：小时候我非常喜欢美术，特别是世界名画：PPT，这是？
生：《伏尔加河上的纤夫》。
吕：看到他们痛苦的样子，我们可以从施力尽量简单的原则上，想什么办法来帮助他们？请一位同学回答：
生：驯化一头大象来帮他们拉船。
吕：一头大象几力？纤夫们多少个力？作用的效果怎么样？
生：1个，很多个，效果相同。
总结：（1）生活中常常见到这样的事例：一个力的作用效果与两个或者更多力的作用效果相同。这一个力就叫做那几个力的 ，原来的几个力叫做 ；（2）合力与分力的关系是 ；
思考：数学运算中的1+1与2是什么关系？（等效替代）
分力和合力会不会也有运算规律？
吕：下面请一位同学来带领大家，探究分力和合力有什么样的运算规律。（周）
二、实验探究：
1、探究：一条直线上的力的合成规律：
周：当我们遇到复杂的问题时，我们应当如何处理？
生：从易到难
周：我们应该先探究什么样的合力与分力？
生：一条直线上的两个力。
周：我们有什么规律？根据是什么？
生：同向相加，反向相减；根据初中学习与生活实践证明。
2、探究：两个互成角度的力的合成规律：
周：如果两个力互成角度呢？我们怎么来找到它的合力？合力的定义。
生：效果相同的一个力就是合力。
周：知识改变生活，也来源于生活，能不能用桌面上的器材来找到分力与合力的运算规律？
实验器材：
方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳、量角器、刻度尺、图钉（5个）。
实验设计：
阅读课本69页实验部分的内容，回答下列问题。
1.如何得到两个互成角度的分力F1、F2以及这两个力的合力F？
2.怎么来准确表达F1、F2、F的三要素？
实验步骤：
①在木板上用图钉固定一张白纸，在白纸上用图钉固定一根橡皮筋；
②在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，记下结点的位置O、弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即两分力F1、F2的大小和方向；
③再用一个弹簧测力计拉细绳套，达到同样的结点位置O，记下此时的弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即合力F的大小和方向；
④选定标度，做出力F1、F2、F的图示；观察合力和分力的力的图示；
提出猜想：
F好像处在F1、F2为邻边作平行四边形的对角线上。
作图验证：
⑤以F1、F2为邻边作平行四边形，并作出对角线。
误差分析：
问题1.如何操作实验保证两次拉橡皮筋力的作用效果是相同的？
问题2.为了减小摩擦（减小误差）拉动弹簧秤时应该注意什么问题？
问题3.通过认真作图,你能得出怎样的结论？
实验结论：在误差允许的范围内，F为F1、F2为邻边作平行四边形的对角线。
1．两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。如图所示。这个法则叫做 。
2．平行四边形定则也叫三角形定则，即两个分力和一个合力正好能围成一个三角形，两个分力首尾相接，合力与两个分力首和首或尾和尾相接，如图所示。
推广：
思考与讨论：力是矢量，它的合成符合平行四边形定则，位移也是矢量，那么位移满足什么合成法则呢？速度呢？加速度呢？
总结：矢量运算都遵从平行四边形定则。起点相同：平四；首尾相连：三角形定则。
周：知识来源于生活，也应用于生活，下面请吕老师来带领大家应用平行四边形定则吧。
三、学以致用：
吕：假设伏尔加河上的纤夫，分成两队夹角为600，用力大小F1、F2均为2000N，现用一头大象顶替两队纤夫，请问大象至少需要用多大的力才能胜任？
生：先作图法，后利用三角函数关系求解得：2000N
吕：2019年8月3日，在中国航协河北航空飞行营地，由国家体育总局航管中心、中国航空运动协会等主办的“2019年全国跳伞冠军赛”正式启幕。某跳伞运动员打开降落伞降落，在无风的时候落地速度为，现在有水平方向的风，风使他获得的水平速度，则运动员的落地速度为（ ）
A． B． C． D．
吕：我们学会了两个力的合成方法，如果有多力需要合成呢？观察图片PPT想办法。
生：逐个合成，等效替代。
吕：观察并思考：两个大小一定的分力进行合成PPT，回答以下问题：
①合力是否总大于任何一个分力？
②当两分力大小一定时，合力随分力夹角变化而变化的规律？什么情况下合力最大？什么情况下合力最小？合力取值范围是什么？
四、课堂小结：
历代学者历经千万次精确实验得出：力的合成遵守平行四边定则，真理经得起实践的检验。物理知识是能相互关联，相互补充的，竟然矢量的运算也符合平行四边形定则，让我们在以后的学习中继续检验，继续关联，继续补充物理知识吧。
三、探究式学习中的逻辑引领：
本教案依照两个逻辑来进行探究式学习：
1、问题引导：
通过遇到纤夫拉船的问题，发现可以用一个力的效果来等效替代多个力的效果，引出合力和分力的等效替代关系；那么这种替代关系又符合什么样的运算规则呢？引出力的合成的探究：从易到难，从直线上的两力合成到互成夹角的两力合成，到多力合成，到推广矢量的合成。这些都是依靠人类对规律的好奇心，对问题解决的不断探索的顺序逐步靠近真理的。
用逻辑来串联问题，能让探究式学习更加严谨有序地进行，能让学生经历与科学工作者进行科学探究的相似过程，去学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法，领悟科学思想与科学精神。
2、知识关联：
通过先定义合力和分力，及它们的等效替代关系，到一条直线上的两力合成遵循同向相加，反向相减的规律，到互成角度的两力合成遵循平行四边形法则，到平移一条边的首尾相连的三角形法则，到位移也满足三角形法则，到矢量合成法则，到法则的应用。
知识点之间的关联遵循规律的发现发展的因果关系，是一条鲜明的逻辑线，让学生在一定的确定范围内，把科学知识连贯起来，找到知识发生发现的规律，学会自主探究规律。
总结：
“科学知识是一系列不同程度的确定陈述组成的，有些陈述的不确定程度高，有些陈述几乎是确定的，不存在绝对确定的陈述。”费曼解释说。
当我们要学习科学知识的时候，确定的程度其实就是在一定范围内可以使用的逻辑。因此进行探究式学习，更需要通过问题的引导和知识的关联，去挖掘这种逻辑，提高知识陈述的确定度与适用的准确度。