浅析物理学习中的思维障碍 - 三水中学

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1、浅析物理学习中的思维障碍摘要:物理学习小的思维障碍是造成学生感觉物理难学的重要原因。那么，学 生通常有那些思维障碍呢？如何在教学中避免学生陷入思维的误区，如何更有效 地突破思维障碍，本文试详细分析。物理学以其奇妙的、新颖的物理现象吸引着学生，学生初学物理往往带着浓 厚的兴趣。但是，在学习物理的过程中往往存在着一听就懂，一做就懵的现象， 这也使一些学生丧失了学好物理的信心。笔者认为原因可能有多种，但学生在物 理学习中存在着一定的思维障碍是其小最主要的原因。研究学生物理学习小的思 维障碍产生的根源，并采取相应的矫正对策，对指导学生学好物理有着非常重要 的意义。要分析学生学习物理的思维障碍，首先应了

2、解中学生的思维特点。中学生的 思维水平虽然已基本达到形式运算阶段，具备了一定的逻辑思维能力，但由于他 们还未进行系统的物理思维训练，其物理知识、物理经验还有很人的局限性，因 而其逻辑思维能力和思维品质还处于比较低级的阶段。具体表现为：1、思维的 组织性、条理性差。他们不善于有F1的、有条理地进行思维，遇到问题往往靠直 觉经验判断，凭想当然推理。2、思维具有片面性。他们往往只考虑那些能直接 从口常生活经验中所构建的事物的意义，而不能全面地分析问题，抓住事物的本 质和解决问题的关键。3、思维缺乏灵活性。他们思维具有惰性，习惯于生搬硬 套公式，而不是努力弄懂其中意义，把握公式成立的条件，根据具体问题

3、灵活选 择方法。这在运用物理知识解决实际问题吋显得尤为突出。4、思维缺乏逻辑性 和严密性。这些是学生物理认知结构中的一些常见缺陷，纵观中学物理教与学的 全过程，我认为形成学生思维障碍原因有以下几个方面：一、前概念对物理学习的影响。物理学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律，学生天天置身于千 变万化的物理世界中，会自发地获得有关物理方面的感性认识，形成一定的生活 观念和经验，这是学生学习物理知识的前提条件。先入为主的生活观念有的基本 正确，对学习有积极的促进作用；也有的观念是错误的，对物理概念的形成、物 理规律的正确理解和运用，将起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。主要表 现有两点：一是

4、妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；二是 阻断知识问的内在联系，造成知识与应用脱节。最明显的例子，莫过于关于力和运动的关系。在学习力和运动的关系这部分 知识之前，许多学生的观点与亚里士多徳的观点完全一致：认为静止的物体，用 力推动它时，它才会运动，力停止作用时，它就会停下來；推物体的力越大，物 体运动的就越快，速度就越大。但实际丄，这种生活中形成的观念是片面的，结 论是错误的。而等学生学完了力和运动的这部分知识之后，才对此有了初步正确 的认识，BIJ：运动的物体之所以会停止下来，那是因为物体受到阻力的缘故。如 果物体不受力或所受合外力为零，物体将会继续保持原来的运动状态。力不是

5、维 持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。但是，仍有一部分学生，因 为受原有错误的生活观念和经验的干扰和影响，运用物理概念和规律的思维判断 被阻断，不能联系所学的知识，想当然、习惯性的按错误的生活观念进行判断， 所以妨碍了物理概念的建立和巩固。同吋，原有的错误观念和经验还有一大特点, 就是比较顽固、不是一朝一夕就能改正。这就需要学生在学习不过中，不断跟错 误观念作斗争，学会从理性思考物理问题。二、相近、和似物理概念混淆形成的学习障碍物理上有许多相近的物理概念，它们既和互联系乂相互区别，具有不同的本 质属性。有的学生对它们的物理意义理解不透，区分不清，加丄头脑中没有完整 的物理情境，容易

6、将它们之间的关系简单化。形成相似性混淆的原因并不是某些 物理概念本身的相似，而是学生主体认为的那种相似性。心理学的研究表明，遗 忘并不是“空白”，也不是没有答案，而是一种不正确的答案，是用一种知识代替 另一种知识。人在回忆过程中常常会不加区别地使用他们认为在某种程度丄和似 的或同义的概念、词语、思想和知识，回忆的错误正是由于同义性造成的：即主 体认为是和似的知识，被不加区别地回忆起来。如表示某个物理量大小及其变化快慢的两个量，学生就容易混淆。以速度和 加速度为例来说，二者都是描述物休运动的物理量，速度表示物体运动的快慢， 而加速度则是表示速度变化的快慢。但是学生在学习的过程中，没有对速度变化

7、大小和速度变化快慢这两个物理量有H的的区分，从而迷迷糊糊地把它们统一起 来。所以，一旦遇到这两个概念的辨析的吋候，不少学生就很自然地认为：物体 的加速度大，速度就大，加速度变大吋，速度就随之也变大。这是没有正确理解 速度与加速度的关系所造成的错误。三、用数学关系代替物理概念数学是学习和研究物理的重姜工具，运用数学工具来解决物理问题是对学生 的重要能力要求。但物理不是数学，物理更重要的是物理事实、物理本质和物理 关系。学生由于一开始上学就接触数学，所以一部分学生在分析物理问题吋，总 带有一种“数学惯性”，将物理问题数学化，撇开公式的物理意义，忘记公式所表 达的物理现象之问的因果关系，忽视物理公式

8、表达的物理含义，因而造成了运用 公式分析物理问题的思维偏差。如场强公式E=-,左端代表一物理事实，而右边仅代表一种定义的方法、q测量的方法。E的大小和方向，是由电场本身决定的，并非由在电场中受力的电荷 的电量大小和电性来决定。但是学生在初学时，会很习惯地会认为：由公式E = - q 可知，E与F成正比，成q成反比；F越大，E越大，q越大，E越小等等这一类的 想法。这就是因为学生只习惯于用数学公式代替物理概念，见到数字就想到数学 运算，很少再从物理意义丄去理解，造成了答案错误。因此在物理教学中，凡涉及到易使学生造成思维混乱的物理公式时，应强调 公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象、物理实事乞

9、间的因果关系，着重 讲清其物理意义、公式的适用条件，讲清物理公式与数学公式的区别，用物理的 思维方法去学物理，促使学生形成科学的分析方法。此外，还应明确公式的来龙 去脉，增强公式的物理色彩，突出对问题的物理意义的分析，防止单纯数学公式 的教学法，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识、数学方 法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提 高运用数学工具的能力。四、思维定势带來的思维障碍学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方 法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。但这种现 彖具有双重性，既有积极的作用，又

10、有消极的作用。从正面说，思维定势的形成 表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的思维推理能力；从反面说，这种 思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定的阻碍作用，这种现象在教学 中是很常见的，而且同一方法使用次数越多，这种倾向就越强烈，当具体条件稍 有改变时，往往跳不岀过去的一套框框，使思维误人歧途。比如，在物理中常用的正负号，它可用來表示矢量的方向，不表示矢量的大 小；也可用来表示标量的正负，如温度的高低，功的正负，能量的正负，电势的 高低；也可用來表示物体的性质，如透镜的性质，电荷的性质等等。而学生有时 片而理解为表方向，忘记有的表示性质，有的表示大小。再如，带电粒子在电场 中的运动

11、分析中，首先要分析粒子的受力情况，对重力是否要考虑应根据状态判 断，但学生往往直接将重力分析进去，使问题不能得到解决。要克服这种思维定 势，应该注意运用典型的事例加强练习，増强训练的新颖性，增强题H的灵活性, 重在提高具体问题具体分析的能力，切实加强审题能力的培养，使学生形成正确 的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路來解题的不良习惯。五、忽视隐含条件形成的思维障碍学生运用物理知识解决实际问题吋，常常是多条件的，有些条件题H明确给 出，学生自然十分重视；而有些条件是隐含在字里行间或隐含在物理过程当中， 学生就往往把它们给忽视了，从而造成错误。如用力推一木箱而没推动，分析摩擦力与推力的

12、大小关系，隐含了物体处于 平衡状态；再如体育课爬杆这种运动，某同学先后沿着杆匀速向上爬和匀速向下 爬，分析两种情况下的摩擦力关系。这里“某同学先后”隐含了重力和同，而“匀 速向上爬、匀速向下爬”隐含了人均处于平衡状态。处理这类问题的关键在于抓 住题H中的关键字句，找出隐含条件，若找不到或忽视了隐含条件，题H则无法 解答或做出错误的结论，从而形成思维障碍，因而在物理教学中，我们应切实帮 助学生总结寻找隐含条件的规律，及时排除他们思维丄的障碍。总之，为了搞好物理教学，提高教学的实效性，教师应针对学生错误的或模 糊的看法以及不合理的思维方式加强教学的针对性，及吋排除他们存在的各种思 维障碍，注意分析研究学生学习物理的心理特征和思维规律。在教学中既要适合 学生的认识结构，乂要改造他们不合理的认识结构，以使学生克服和减少思维障 碍，这是我们突破思维障碍的一条重要之路，这样物理难学的现象就会逐渐改变, 物理教学的质量就会不断提高。参考文献:1、广东高等教育岀版社：高中新课程物理优秀教堂设计与案例，2005年3月第 1版。2、广东教育出版社：普通高中课程标准实验教科书：物理（必修1、必修2、选 修31），2002年9月第2版。3、广东高等教育出版社：2007年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）物 理科考试大纲说明，2006年12月第1版。