浙江省杭州市蕭山區(qū)金山初級中學(xué)(311202)

錢 偉●

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用真理相對論提升解題思維

浙江省杭州市蕭山區(qū)金山初級中學(xué)(311202)

錢 偉●

愛因斯坦說“所謂教育，就是一個人把在學(xué)校所學(xué)全部忘光后剩下的東西” .那么我想說什么是真理，真理就是在一個特定時期的自圓其說，因此我們在解題的過程中也要懂得什么叫自圓其說。本文試圖通過四個例題來體現(xiàn)這種解題思維.

真理相對論；自圓其說；解題思路

一、自圓其說皆為真理

從亞里士多德到牛頓，從燃素說到質(zhì)量守恒定律.無一不在告訴我們到底什么是科學(xué)，科學(xué)就是一種假說代替另一種假說，又從一種假說被證實(shí)或證偽命的過程.因此我們在解題的過程中也要懂得什么叫自圓其說.

例1 18世紀(jì)中期，為了解釋燃燒現(xiàn)象，有人提出了“燃素說”，其主要觀點(diǎn)有：

①燃素是一種構(gòu)成火的元素，火焰是自由的燃素，燃素能透過一切物體.

②一般條件下燃素被禁錮在可燃物中，是物體的一個成分.

③燃燒是可燃物中物體同燃素分解的過程.

顯然在將汞裝入密封容器中，置于火爐上加熱，容器內(nèi)形成了質(zhì)量增加的紅色物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中.用燃素說來解釋其質(zhì)量增加的原因也是合理的：燃素穿透容器與汞結(jié)合.在這個理論體系下這個解釋就是真理，除非你有新的證據(jù)來證偽它.

法國化學(xué)家拉瓦錫也做了加熱汞的實(shí)驗(yàn)(裝置如圖)，他在實(shí)驗(yàn)前后稱量了容器及其中物質(zhì)的總質(zhì)量.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，且汞變成紅色物質(zhì)(后知是氧化汞)增加的質(zhì)量等于容器中空氣減少的質(zhì)量.之后，拉瓦錫還將反應(yīng)形成的氧化汞加強(qiáng)熱，使之重新釋放出氣體，并將該氣體與原來容器中剩余的氣體混合，發(fā)現(xiàn)混合氣體的性質(zhì)與最初的空氣相同.顯然拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)證偽了燃素說的解釋，這也為后來的質(zhì)量守恒定理打下了基礎(chǔ).

二、自圓其說要回到問題

例2 甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體的電阻值相等.甲導(dǎo)體比乙導(dǎo)體的長度和橫截面積都小.將它們?nèi)鐖D1所示串聯(lián)在電路中，通電一段時間后，比較甲、乙導(dǎo)體升高的溫度，正確的是( ).

A．甲導(dǎo)體的溫度升高的多

B．乙導(dǎo)體的溫度升高的多

C．甲、乙導(dǎo)體升高的溫度相同

D．條件不足，無法判斷

解析 根據(jù)電阻相等、串聯(lián)可以根據(jù)Q=I2RT得出甲乙產(chǎn)生的熱量是相等的，因此很多同學(xué)就覺得C是正確答案，因?yàn)樗茏詧A其說了.但是熱量相等不假，而問題指向的不是熱量而是溫度，所以這種自圓其說只是答非所問.我們還要根據(jù)Q=CM△T來進(jìn)行溫度的判斷.因?yàn)樽C據(jù)顯示甲的質(zhì)量小，所以根據(jù)上述公式答案是A.

三、自圓其說不能自相矛盾

例3 燈絲為什么通常在開燈時燒斷？

同學(xué)：因?yàn)殚_燈的時候燈絲溫度低，所以電阻小，所以電流大

老師：那電流大為什么會燒斷

同學(xué)：電流大產(chǎn)生的熱量就多，溫度就高.

老師：那你到底認(rèn)為是溫度低呢還是溫度高呢？

上述在自圓其說的過程中顯然自相矛盾了，說明我們回答問題的方向肯定是有問題的.事實(shí)上燈絲被燒斷是因?yàn)闊艚z質(zhì)量出現(xiàn)問題如下圖.開燈時整體溫度低，電阻小，電流大，而被燒斷的地方電阻細(xì)電阻大溫度特別高而被燒斷.我們這樣來解釋顯然是可以自圓其說了，因此這就是真理.

四、自圓其說是在規(guī)則內(nèi)的游戲

例4 Na2CO3的水溶液呈堿性，下列說法錯誤的是( ).

A.碳酸鈉在水中會電離出 OH-

B.往碳酸鈉溶液中加稀硫酸后溶液的 pH 降低

C.碳酸鈉溶液中存在 OH-

D.往碳酸鈉溶液中滴加紫色石蕊試液后溶液顯藍(lán)色

解析 事實(shí)已經(jīng)證明溶液呈堿性是因?yàn)榇嬖跉溲醺x子，這就是規(guī)則.我們此時就需要在這個規(guī)則的基礎(chǔ)上來自圓其說.根據(jù)另一個事實(shí)：質(zhì)量守恒定理，Na2CO3本身是不可能電離出氫氧根離子了，因?yàn)樗鼪]有氫元素.那么氫元素在哪里呢？顯然是在水里，那么水分子怎么就產(chǎn)生氫氧根離子了呢？我們需要新的理論體系來解釋：Na2CO3具有這樣的特殊本領(lǐng)導(dǎo)致水發(fā)生電離產(chǎn)生氫氧根離子，那么產(chǎn)生的氫離子怎么就沒把它又中和了呢？我們又需要這樣解釋，產(chǎn)生的氫離子與碳酸根結(jié)合成弱電解質(zhì)碳酸(只能部分電離出氫離子).我們就這樣在一定規(guī)則內(nèi)不斷地實(shí)現(xiàn)著所謂的自圓其說.也正是這種自圓其說才推動了學(xué)科體系的不斷龐大，也餓不斷推動著社會的進(jìn)步.

雙基就是原有的規(guī)則，問題解決就是橋梁，最終我們需要得到學(xué)科思想甚至是上升為更高的方法論——哲學(xué).這就是我對學(xué)科核心素養(yǎng)的理解.

[1]盛群力，學(xué)與教的新方式[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2007.

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