学习物理的障碍.doc

《学习物理的障碍.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学习物理的障碍.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、学习物理的十大思维障碍剖析5物理学是一门以实验为基础的自然科学，它与人们的现实生活紧密相连，具有科学性、实用性、趣味性等突出的特点，其中很多规律、结论都是从我们的日常生活中获得的，与其他的学科相比占有很大的优势，这样本想物理教学的课堂效率较高，容易得到学生的欢迎，可以取得较好的学习效果，其实不然，相反很多学生感觉物理是中学课程中非常难学的学科，物理统考成绩一直偏低，教学效果不佳，这是一个值得深思和探讨的问题，不论是新课程提出教学过程中实现的三维目标一“知识与技能”、“过程与方法”、情感态度价值观”，还是要求在课堂中要强化激励手段，引导学生自主、合作、探究式学习，笔者认为思维障碍是困扰学生学习，

2、制约学习效率的根源，本文是根据学生在学习物理过程中常见的10种典型错误，分析其思维障碍原因，可以使物理教师从中受到启发，为深化教学改革，提高教学效率，提供依据。 一 日常生活中的错误经验与物理科学概念的建构之间的矛盾 学生在学习物理之前，由于它们在日常生活中和先前学习中已经形成了大量的知识经验，这些经验有些是正确的，他对我们教学起到一定的促进作用，但是有些则是错误的，影响了我们对科学概念的构建。例如：我们通常说某同学“重”50千克，意思是这位同学的体重（质量）50千克，但是物理学中的“重”指的是某物体所受到得重力是多少。在“液化与汽化”教学中学生根据生活经验认为开水开了之后的白汽，嘴哈出来的白

3、汽都属于水蒸气，因为我们日常生活中常说水烧开后的“水蒸气”好大，学生误认为水蒸气是用我们的肉眼看得到的，这样造成了教学的难点。在“平面镜成像特点”教学中，有些同学认为物体的像呈在平面镜上，像的大小和物体到平面镜的距离有关，距离越大，像越小。出现错误原因在于熟悉的生活经验：人照镜子时，离境越远，看到自己在镜中的像就越小，学生将像的实际大小与观察者在镜前看到的像的大小混为一谈。因此在教学中及时纠正学生日常生活中的错误经验非常重要。 二 对物理量的理解不深入，造成将定义式与关系式混为一谈。 物理量都有定义和定义式。如：R=U/I， v=s/t，g=G/m, =m/V，等分别是电阻、速度、重力系数、密

4、度的定义式，都不存在正比和反比的关系，它只表示度量该该物理量的一种方法。 影响重力系数大小因素与物体的物体处在地面的位置和与外来星体的吸引力有关。物体密度是物质的一种属性和物体的质量和体积无关。电阻R=L/S是电阻的关系式，关系式表示该物理量的大小与哪些因素都有关。例如电阻R=U/I和R=L/S共同特征都是用比值来表示电阻这个物理量，但是意义却截然不同，关系式重在定量计算，而定义式重在揭示本质特征。学生在学习物理时常将关系式和定义式混为一谈，例如：根据R=U/I得出错误结论：“电阻大小与电压成正比与电阻成反比。”究其原因是没有搞清楚决定电阻大小因素有哪些量。任何一个物理量的确定都是由两部分组成

5、的：“物理意义和度量的方法”，例如，电流大小的确定定义应该是：“通过导体横截面的电量q跟所用时间t的比值称为电流，即I=q/t。”物理课本中很多物理量都是用比值的方法去定义，但是定义中只有度量的方法，没有物理意义，定义的不完整是产生思维障碍的原因之一。教学中，必须对课本中的定义进行修正目的是深刻揭示物理量的物理意义。三 对物理公式的物理意义、适用范围和条件理解不深刻，单纯从数学角度去分析问题或乱套公式解题。物理公式是定量描述一个物理规律或者定量那个表示一个物理量的数学语言，是对物理概念和物理规律的高度概括和抽象，应用物理公式分析解决物理问题时，必须熟悉它的物理意义、适用范围和使用条件，不能简单

6、从数学的角度去分析讨论问题，乱套公式解题，得出错误结论。例如1：（08江苏连云港）如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1，保护电阻R为4，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则电路中的电流为 A，电动机的功率为 W。此题不能直接用欧姆定律公式：I=U/R进行计算，因为这是不是纯电阻电路，解题时要注意公式I=U/R的适用范围。例2：（08重庆）如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像，物理学中叫做伏安特性图像。由图像可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为_；当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率是_W。许多学生不注意看图像和条件变

7、化，误认为电阻是定量，出现了错误的解法。综上所述，不难看出，优化教学程序，对症下药，有的放矢，纠正学生常犯得典型错误时提高教学效果的途径之一。四：对物理常数的物理意义理解不深刻，只会死记硬背一个物理常数的数值，这有碍于对物理概念和规律的深刻理解与应用。物理常数是为了研究某些相关量之间的等量关系时而引入的物理概念。如：比热容C,重力系数g,冰水混合物的温度T,一个标准大气压的压强P，水的密度等。物理常数教学过程序应该是：该常数表示那些量之间的关系？该常数的大小及及单位、影响该常数大小因素。该常数的物理意义是什么？而初中物理课本中对给很多常数只给出了大小及单位，没有明确其物理意义。在教学中，我们必

8、须对这一空白给予补充，不然会造成思维障碍。揭示物理常数的物理意义常有如下方法：物理公式分析法：例如：比热容C教学中：热量的计算公式用Q=cm(t1-t2)来表示，式中c是比例常量，叫做物质的比热容，它表示物体的质量、自身温度变化和物质自身热量变化之间的关系，实验测得例如：水的比热容是C=4.2103 J/(kg)，比热容的物理意义是：反映物质吸热或放热能力大小的物理量。弄清物理过程，用比较法确定物理常数的意义。例如：重力系数物理意义可由公式G=mg来分析，地球附近的物质都要受到地球引力的作用，当物体的质量每增加1kg时，所受到得重力就增加9.8N，这样学生在理解g的物理意义的基础上很容易记住g

9、的大小及单位。五 对物理概念的引入目的、物理意义及适用范围不明确，常常将意思相近的概念混为一谈。 物理概念的教学程序应该是：引入的目的（为什么要引入这个概念？）；物理意义（内涵）；度量的方法；特性、单位；适用的范围或成立的条件。学生做题时容易忽视的是、，因而将相近的概念混为一谈。例如：“热能、热量、内能”；“功、功率、机械效率”“压力和压强”等都是意思很相近的物理概念。所以在教学中，我们必须要引导学生及时澄清容易混淆的物理概念，在解题过程中才能思路清晰，迅速准确。学生感到物理难学就是因为没有及时澄清容易混淆的物理概念。例如：（08南充）下列说法正确的是 ( )A效率高的机械，功率一定大 B做功

10、时间长的机械，功率一定大C所有机械的机械效率都小于l D功率大的机械做功-一定多。本题目就是将效率、功率、功放在一起考察，如果学生没有搞清楚三者的物理意义及关系，容易出现错误。 六 不善于将物理概念、物理问题和物理方法三者融为一体，很难通过弄清物理过程而得出简明的解题思路。 新课程提出三维目标中 “过程与方法”目标，尤其是在物理学科中非常重要，因为物理学家之所以有所发明、有所创造，就是由于它们掌握了探究物理规律的正确思维方法和研究方法。在物理学发展过程中知识与方法是同时产生的。但是长期以来，物理教学中老师只注重对物理知识的系统总结与讲授，而忽略了对物理学研究方法的系统归纳与分析，这就阻碍了学生

11、思维能力的发展。方法是沟通知识与能力的桥梁，它是知识与能力的结合点，教学重点应放在怎样教会学生去学习，培养学生分析和解决物理问题的能力。例如：可以将课后典型例题的解题思路和方法与物理课本中讲授的内容融为一体，引导学生弄清物理过程，从而理出简明的解题思路，把物理问题迅速简化成为数学问题。例如：一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟做功几次，有几个冲程，飞轮转了几圈，往复了几次？这类习题没有直接的计算公式，学生需要明白内燃机的转动过程，从而总结规律，叫做“41221”规律。解读如下：“4”：四个冲程；“1”：一个工作循环；“2”：活塞往返两次；“2”：曲轴转动两周（也就

12、是飞轮转了二圈）； “（3）1”：第三冲程里面燃烧着的气体（燃气） 对活塞做一次功。理解了“4122（3）1”规律后，在进行单位换算、利用数学公式计算就可以解答了。 七 不善于利用各种方法寻找替换答案 在长期的实践中人们总结出了很多解决物理问题的方法有：控制变量法、类比法、转换法、等效法、累积法、理想模型法、物理图形法、整体法、隔离法、物理图像法等。科学方法比科学知识更重要，更富有创新价值。通过一题多解，一题多变，使学生学会举一反三，触类旁通。解一道物理题时，这种方法不行就换另一种方法；正向思维不行就用逆向思维；方程求解不行就用物理图像法求解。例如：一个电热器内部有两个电热丝，单独用第一根接入

13、电源烧开一壶水需要15min，单独用第二根接入同一电源烧同一壶水需要30min，若将两根电热丝串联接入该电源烧开这壶水需要 min,若将两根电热丝并联接入该电源烧开这壶水需要 min (设电源电压不变，不计温度对电阻的影响）。 这个题如果用公式进行推导，比较麻烦，如果用联想法进行分析比较简单，当电压不变时，两个电阻串联总电阻变大，并联总电阻变小，由公式P = U2/R可得，串联后总功率变小，并联后总功率变大，所以“串联烧开一壶水所需要的时间比每个分电阻所需的时间长，并联烧开一壶水所需要的时间比每个分电阻所需的时间都小”，这个结论可以联想它与电阻串并联的规律是相似的，所以由串并联电阻的计算公式可

14、以得到串联时所需要的时间为：t串=t1+t 2 =15min+30min=45min,t并=t1t2/t1+t2=10min，此题就迎刃而解。因此学生应加强利用各种方法解决物理问题，加强科学方法的训练和总结。 八 对物理规律和物理量中的因果关系搞不清楚，常常死记硬背。 物理规律都有因果关系。例如“光的反射定律中”，我们说“反射角等于入射角”而不能说成“入射角等于反射角”因为先有入射角（原因）再有反射角（结果），入射角决定反射角。在研究“电流、电压、电阻”关系实验中的结论中：如果说成“当电阻一定时，电压与电流成正比”这就错了，因为电压时产生电流的原因，我们只能说“当电阻一定时，电流和电压成正比”

15、。理解了物理规律和物理量之间的因果关系，这样就可以减少记忆，提高了效率，而死记硬背，不解其意，在应用过程中最容易出错。 九 定势思维的影响，容易得出错误结论。 学习了电学以后，学生认识到，当电阻两端的电压一定时，电阻越大，通过的电流就越小。例如：如图示，AB、BC的材料相同，长度相同，但SABSBC，现将它接入某电路中，通过AB、BC的电流IAB、IBC大小关系是？有的同学脱口而出的回答：“IABIBC”。这就是受到了思维定势的影响才得出此题的错误结论。这是学生没有养成具体问题具体分析的良好习惯所产生的思维障碍。 十 不考虑实际情况，以主观代替客观的物理事实。 物理规律都是从大量的事实中总结出

16、来的，所以用物理规律解决物理问题时，自然应该从实际出发，不能想当然，以主观判断代替客观事实。例如：我们日常说物质具有“热胀冷缩”的特性，对于大多数物质是适用的，可是事实表明，4摄氏度的水密度最大，温度高于4摄氏度时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4摄氏度时，随着温度的降低，水的密度越来越小。水凝固成冰时体积变大，密度变小，水的这种特性叫做水的反常膨胀。例如：有这个习题：“你知道自来水管被冻裂的原因吗？”由于学生都认为物质都遵从“热胀冷缩”原理，没有考虑到实际情况的特殊性，以主观代替客观的事实出现思维障碍。 从以上分析可以看出，了解学生的学习物理的思维障碍，优化教学程序，更新教学内容，改进教学方法和理