淺談初學物理思維障礙的成因及排除方法
摘 要：物理學以其奇妙的物理現(xiàn)象和有趣的物理實驗吸引著學生，許多初學者往往帶著濃厚的興趣去學物理。但是，當這種興趣很快被學習過程中的“一聽就懂、一學就會、一做就錯”所取代時，隨即喪失了學好物理的信心。究其原因，筆者認為，初學者在物理學習中存在著的思維障礙和觀念偏差是最主要的原因。教師在教學中研究其障礙產(chǎn)生的根源，并采取相應的對策，對指導學生學好物理有著事半功倍的效果。關鍵詞：思維障礙 偏差 排除方法
人的認知遵循一定的認識規(guī)律，要研究學生物理學習中思維障礙產(chǎn)生的原因，把學生的認識過程和學習內(nèi)容結(jié)合起來，了解二者之間的相互制約關系。首先，學生的物理學習受自身的心理認識水平和生活經(jīng)驗的影響；其次，還要受學習內(nèi)容的概括性、抽象性程度的制約。初中階段的物理知識具有一定的概括性和抽象性，學生學習時若不能把握知識的聯(lián)系和區(qū)別，在運用物理知識解決問題時，往往會產(chǎn)生一些思維障礙，出現(xiàn)物理概念不清、亂套公式等各種各樣的錯誤。本文擬就常見的幾種思維障礙作以下分析：
一、先入為主的生活觀念和物理觀念偏差形成的思維障礙
學生置身于千變?nèi)f化的物理世界中，會自然獲得一些感性認識，形成一定的生活經(jīng)驗，其中一些正確的觀念對學生的物理學習有積極的促進作用，但也有一些錯誤的觀念對物理概念的形成、物理規(guī)律的正確理解和運用將起到一定的消極作用，形成學習障礙。主要表現(xiàn)有兩點：
一是妨礙概念理解的全面性、完整性，造成對概念的片面理解。如在學習力和運動的關系這部分知識之前，先入為主的生活觀念使許多學生都認為靜止的物體要有力推動它才運動，力停止作用時，它就會停下來，力越大，運動越快。這時，生活經(jīng)驗只是一種表面現(xiàn)象，結(jié)論是錯誤的，受這種錯誤經(jīng)驗的干擾，學生運用概念和思維判斷被阻礙，不能正確理解力和運動的關系——力是使物體改變運動狀態(tài)的原因。排除這種錯誤觀念，要以實驗為基礎，引導學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)。如通過“讓同一小車從同一高度滑下，在不同的表面上滑行的距離不同”這一實驗，和學生分析推想得出“如果平面絕對光滑，小車將不受阻力，保持恒定的速度運動下去”這一科學結(jié)論，從而推翻“力是維持物體運動的原因”的錯誤觀點。
二是先入為主的生活觀念阻礙知識和生活的聯(lián)系，造成知識和應用脫節(jié)。如學生在學習液化這一節(jié)時，把“霧”認為是氣體，認為“霧”為汽化現(xiàn)象，這時，老師應引導學生分析“霧”不是氣體而是小水珠，講解汽化和液化概念時聯(lián)系生活實際。這樣學生就會明白“霧”和“白氣”形成的原因，形成正確的“汽化”和“液化”的概念，抓住了問題的本質(zhì)，從而體現(xiàn)了新課標中“從生活走向物理，從物理走向社會”這一思想。
物理觀念偏差，產(chǎn)生的原因是多種多樣的，有的是受中國傳統(tǒng)思想的影響，對物理的不正確認識等造成的。比如一些學生認為：數(shù)學基礎差，學習物理也一定差；女生學習物理一定比男生學習物理差等。這種觀念偏差對學生的心理影響是相當大的，如果這種觀念偏差不及時加以消除，對學生的物理學習會產(chǎn)生很大的障礙。對于這種情況，教師剛進行物理入學教育過程中要多鼓勵這部分學生，應主動與這部分學生談心，列舉前幾屆女學生學好物理的例子，及時地消除這種觀念，把這種觀念偏差扼殺在“搖籃”之中。
二、相近物理概念形成的障礙
物理上有許多相近的物理概念，它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別，具有不同的本質(zhì)屬性。剛接觸物理不久的學生如不能正確理解其物理意義，容易將它們的關系簡單化。例如學生在學習過程中對蒸發(fā)、沸騰和汽化的區(qū)別與聯(lián)系分析不清楚。要克服這種思維障礙，可以抓住概念的差異，從不同的角度突出這種差異進行區(qū)別。一是可以通過典型的具體的例子，使概念深化；二是用沸騰的學生實驗加深沸騰現(xiàn)象的特征和蒸發(fā)的課堂演示的仔細觀察來加以區(qū)別。 三、類比不當形成的思維障礙
類比是一種重要的物理方法，是指在新事實同已知事物間具有類似方面作比較。但類比不是一種嚴密的推理，其結(jié)果是否正確，須經(jīng)過實踐的檢驗。學生在學習物理的過程中，正確、恰當?shù)剡\用類比，可以幫助學生掌握重點和突破難點。如橡皮繞繩運動與月亮繞地球運動作類比引入引力，可以幫助初中學生把無形的引力類比有形的拉力，對初學物理的初二學生對引力的理解是很有幫助的。但同時也要認識到有時類比不當，反而會造成學習知識的思維障礙。如聲音的傳播特點不能與光的傳播特點作類比和聯(lián)想，因為它們之間不具備類比的條件，否則會得出錯誤結(jié)論�？朔@種思維障礙的有效方法，就是抓住不同問題間的突出差別，找出類比具備（或不具備）的前提條件和類比（或不可類比的）部分來培養(yǎng)學生良好的類比思維方法。
四、物理公式數(shù)學化形成的思維障礙
數(shù)學是學習和研究物理學的重要工具，運用簡單數(shù)學工具解決物理問題的能力是初中物理教學大綱中要求學生必備的能力。教學中往往還發(fā)現(xiàn)學生運用數(shù)學知識解決物理問題時，經(jīng)常撇開公式的物理意義而亂套公式，如用歐姆定律得出求電阻的公式R=U/I,學生往往由公式而得出R與U成正比或R與I成反比的錯誤結(jié)論，關鍵在于沒弄清電阻是導體本身的性質(zhì)這一物理事實�？朔@種思維偏差的措施，一是正確理解公式的物理意義，理解公式所描述的物理現(xiàn)象和物理事實間的因果關系；二是明確公式的來歷，體驗物理實驗總結(jié)出公式的經(jīng)過，突出對問題的物理意義的分析，防止單純數(shù)學公式的教學法。
五、概念內(nèi)涵和外延的模糊形成的思維障礙
任何一個物理概念都是內(nèi)涵和外延的統(tǒng)一。教學實踐告訴我們，分清概念的外延是理解概念、正確運用物理概念解決實際問題的前提條件。例如，在運用壓強定義式和液體壓強公式解決問題時，往往用液體壓強解決一些不規(guī)則固體問題，有可能是錯誤的。究其原因是對壓強公式的內(nèi)涵和外延不清楚造成的。為了克服這種思維障礙，在教學中必須把基本概念的物理意義講清楚，講清公式的使用范圍，要求學生明確液體壓強公式的推導過程，配合典型的練習加強運用，逐步達到正確掌握基本知識的目標。
六、思維定勢干擾形成的障礙
人們發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題往往都是憑借原有的思維活動的路徑（即思維定勢）進行思維的，但這種定勢既有積極的作用，又有消極的作用。從正面說，思維定勢的形成表現(xiàn)為學生不僅掌握了知識，并且形成了一定的思維推理能力；從反面說，這種思維定勢對分析解決能力的發(fā)展和提高也具有一定的阻礙作用。這種現(xiàn)象是很常見的，比如，在一道力學計算題中，要求學生求拉力的效率，但不少學生求出的是功率。究其原因，學生認為以前計算功率很多，沒看清楚，有的是沒分清功率與效率的區(qū)別，結(jié)果答非所問；有時題目里的條件被以往經(jīng)驗所“誤導”，造成了“過失性”錯誤等。要克服這種思維定勢，應該注意運用典型的事例加強思維定勢形成障礙的鞏固練習，增強相近概念和不同條件的區(qū)別，強調(diào)做題時要“細心”，增強“一題多解”和“一題多問”的靈活性訓練，來提高具體問題的分析能力。
總之，為了讓初學者持續(xù)保持對物理這門自然學科的興趣，在教學中要多做實驗，并盡量聯(lián)系生活，充分發(fā)揮學生的主體作用，讓學生體驗知識的產(chǎn)生過程等。不管采取什么教學方法，都必須有效克服以上所述的各種思維障礙，研究學生思維障礙產(chǎn)生的根源，切實糾正學生思維過程中的錯誤偏差，真正讓學生通過由淺入深、由易到難的理解和提高，逐步掌握物理的學習方法，從而達到真正意義上的喜歡和熱愛。
參考文獻
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