新課程理念下的物理學(xué)習(xí)思維障礙分析及對(duì)策研究

初中學(xué)生普遍覺得物理難學(xué)。探其原因是多方面的，其中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中的思維障礙不可忽視。本文試圖從新課程理念出發(fā)結(jié)合初中物理教學(xué)的體會(huì)，從心理學(xué)的角度對(duì)初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的思維障礙作些探討。

1初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理思維障礙的主要表現(xiàn)

1.1前概念的誘惑

初中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前，已經(jīng)在自己的生活實(shí)踐中接觸了大量的物理現(xiàn)象，并獲得了不少粗糙的感性認(rèn)識(shí)，形成了某些“經(jīng)驗(yàn)型”的概念——前概念，也叫先入想法。事實(shí)上，在這些前概念中，有的本質(zhì)和現(xiàn)象是一致的，有利于學(xué)生在今后物理學(xué)習(xí)中理解和掌握物理知識(shí)。但是，大量的前概念是不能反映物理現(xiàn)象的本質(zhì)的，是事物外部的、非本質(zhì)的屬性，因而是片面的、不準(zhǔn)確的、甚至是錯(cuò)誤的，是對(duì)物理現(xiàn)象的一種“誤解”。這些似是而非的概念因受到長時(shí)間的強(qiáng)化，已形成一種強(qiáng)烈的心理傾向，這種心理傾向不僅阻礙了科學(xué)概念的形成和理解，還會(huì)在分析具體問題時(shí)誘惑學(xué)生拋開科學(xué)的概念和規(guī)律，落入前概念的“誤區(qū)”。例如，對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解，學(xué)生總是認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)的原因，盡管教師上課時(shí)已經(jīng)指出過亞里士多德的錯(cuò)誤說法，也組織學(xué)生學(xué)習(xí)和探究了牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律，但要求他們解釋踢出去的足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因時(shí)，很多學(xué)生仍然杜撰出“足球受到?jīng)_力作用”，“足球有慣性力”等說法。究其原因是在我們生存的環(huán)境中，不受力的作用物體是沒有的。由此可見，學(xué)生潛在的前概念是根深蒂固的，形成了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的障礙。

1.2思維定勢的消極影響?yīng)?/p>

心理學(xué)告訴我們，每當(dāng)人們采取特定的思路去思考問題并取得成功時(shí)，以后遇到其它問題時(shí)也會(huì)采取同樣的思路去分析思考。這種沿著固定觀念去思考問題的現(xiàn)象，稱之為“思維定勢”，是人思維活動(dòng)的慣性。初中學(xué)生的思維正處于形象思維向抽象思維過渡時(shí)期，為此形成必要的思維定勢有其積極的一面，它可以促進(jìn)知識(shí)和方法的正遷移。同時(shí)也不能忽視它的另一面，就是思維總是擺脫不了已有“框框”的束縛，使思路變得單一、狹窄，遇事只會(huì)從一個(gè)方面去思考分析，因而往往出現(xiàn)“百思不得其解”或“有解必錯(cuò)”的現(xiàn)象，從而表現(xiàn)出消極的思維定勢作用。如，學(xué)生在老師的講解和作業(yè)中多次遇到過用“質(zhì)量是物體本身的一種屬性”這一概念來判斷同一物體在不同位置，質(zhì)量是否相同的問題。經(jīng)過反復(fù)強(qiáng)化已形成一種條件反射——思維定勢。如果出現(xiàn)“某人在地球上最多能舉起質(zhì)量為65千克的杠鈴，到月球上他能舉起質(zhì)量為多少的杠鈴”這一問題時(shí)，絕大部分學(xué)生受思維定勢的消極影響，不深入分析問題的物理過程，就會(huì)按“質(zhì)量不變”的思路，輕率地得出65千克的錯(cuò)誤結(jié)論。又如，我們傳統(tǒng)的物理習(xí)題給出的條件或數(shù)據(jù)，總是解題所必要的，而且不多不少剛好用完。長期以來學(xué)生就形成了這樣一種封閉式思維，凡是題目中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)或已知條件都要用上而且剛好用完，最后的得數(shù)整齊，該題就解得差不多了。而在新的課程理念下，題目強(qiáng)調(diào)的是實(shí)際問題情景，所給條件自然呈現(xiàn)開放性，這樣就要求學(xué)生自己去分析、判斷，提取有用的條件或數(shù)據(jù)，學(xué)生往往就無所適從了。這些也都是思維定勢消極的影響。

1.3知識(shí)負(fù)遷移的干擾

新的科學(xué)概念建立過程，常常是在已有知識(shí)的參與下進(jìn)行的。但新舊概念間，一方面先前的知識(shí)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生消極影響，妨礙新的概念形成，或妨礙其的深入理解；另一方面，后學(xué)的概念在某些情況下也會(huì)對(duì)先學(xué)概念產(chǎn)生一定的干擾，這就是教育心理學(xué)上所謂的“知識(shí)負(fù)遷移”。知識(shí)負(fù)遷移的干擾作用不僅表現(xiàn)為新舊概念互相混淆，如將“壓力”和“重力”等同，把“溫度”和“熱量”相混淆，還突出地表現(xiàn)在干擾學(xué)生對(duì)物理問題進(jìn)行科學(xué)分析。例如，不少學(xué)生認(rèn)為：在深冬，用手摸室外東西時(shí)，會(huì)覺得金屬比木頭涼，其原因是金屬溫度比木頭溫度低。盡管老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)這是因?yàn)榻饘俦饶绢^善于吸熱和傳導(dǎo)熱，但學(xué)生仍和老師爭辯道：“課本上明明寫著：物體的冷熱程度用溫度表示，熱的物體溫度高，冷的物體溫度低。我們感覺到金屬比木頭涼，應(yīng)該是金屬的溫度比木頭溫度低。”其實(shí)這就是傳導(dǎo)造成的冷熱感覺干擾了學(xué)生對(duì)溫度這一概念已有知識(shí)的回憶，是典型的負(fù)遷移造成的倒攝抑制的思維障礙。

1.4邏輯性思維障礙

思維的重要特點(diǎn)之一就是邏輯性。這就是說思維過程有—定的形式和方法，是遵循一定規(guī)律的，違反了這些規(guī)律，思維就會(huì)陷入混亂，表現(xiàn)出思維的片面性。初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)思維的邏輯性障 礙常表現(xiàn)在：一、因果錯(cuò)位——各種物理現(xiàn)象的發(fā)生都是有原因的，物理概念、規(guī)律中包含的最生動(dòng)、最具體、最本質(zhì)的聯(lián)系，乃是因果關(guān)系，學(xué)生卻時(shí)常將因果關(guān)系顛倒。如，在光的反射現(xiàn)象中，入射光線的方向、法線的方向都是可以主動(dòng)改變的“因”，而反射光線的方向則是不能主動(dòng)變化，只能隨著入射方向及法線方向的改變而改變的“果”。學(xué)生由于沒有理解這層關(guān)系，在判斷光線的性質(zhì)和位置時(shí)就往往容易出錯(cuò)；二、忽視條件——物理規(guī)律、公式等都是在一定條件下成立的，運(yùn)用其解決問題時(shí)，如忽視條件，勢必導(dǎo)致錯(cuò)誤。如學(xué)生在分析有關(guān)斜面問題時(shí)總認(rèn)為沿斜面方向的拉力F等于摩擦力f和重力G的和。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是忽視了只有在一條直線上（初中要求掌握一條直線上力的合成)的力才能加、減中的“一條直線上”這一重要條件。至于一些隱含條件，學(xué)生在思維上更容易出現(xiàn)問題。如，校園競賽中常出現(xiàn)這樣一道題目：在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用酒精燈給質(zhì)量2千克，溫度是12℃的水加熱，設(shè)酒精燃燒時(shí)放出的熱量全部被水吸收，則完全燃燒25克酒精可以使水的溫度升高多少攝氏度？不少學(xué)生通過計(jì)算很快得出

90℃這一錯(cuò)誤結(jié)論。其實(shí)只要稍加推理，立即發(fā)現(xiàn)水溫此時(shí)已達(dá)到102℃，忽視了“在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃”這一題外的限制條件。

1.5物理問題數(shù)學(xué)化

物理中的許多規(guī)律常常借助數(shù)學(xué)知識(shí)來表述。因此，掌握數(shù)學(xué)工具是學(xué)好物理知識(shí)的重要條件。但有時(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)也會(huì)給物理學(xué)習(xí)帶來干擾，不少學(xué)生在理解或分析問題時(shí)，習(xí)慣于從數(shù)學(xué)角度來分析討論，而忽視其物理意義，致使與實(shí)際相悖，使思維受阻，出現(xiàn)障礙。如學(xué)生常把密度的定義公式ρ=m/V理解成：物質(zhì)的密度ρ和m成正比、和V成反比。同樣，不少同學(xué)根據(jù)歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U／R的變式R=U／I，得出電阻R與U成正比、和I成反比等錯(cuò)誤結(jié)淪，從而都忽視了物質(zhì)的密度、導(dǎo)體的電阻是物質(zhì)的特性，不隨外界條件變化而變化這一物理事實(shí)。另外，只考慮數(shù)學(xué)運(yùn)算，任意擴(kuò)大物理概念、規(guī)律的適用范圍，在初中物理學(xué)習(xí)中也是常有的；還有的表現(xiàn)為：在對(duì)物理計(jì)算結(jié)果的處理上不顧物理意義，一味“四舍五入”，結(jié)果失之毫厘，差之萬里。

2克服初中生學(xué)習(xí)物理思維障礙的對(duì)策

思維能力是智力的核心，發(fā)展學(xué)生的思維能力又是物理教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)。而初學(xué)物理的初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維障礙總是客觀存在的，有的根深蒂固，妨礙著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和運(yùn)用，影響著初中物理教學(xué)質(zhì)量的提高。如何克服初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維障礙，使他們的思維沿著健康暢通的道路發(fā)展呢？我們的體會(huì)是應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

2.1轉(zhuǎn)變觀念，改變思想

舊的教學(xué)觀認(rèn)為，學(xué)生是被灌輸?shù)摹⑷狈χ鲃?dòng)性和積極性的知識(shí)“容器”。學(xué)生獲得知識(shí)的途徑是靠教師傳授，其思想的建立是被動(dòng)依靠物理學(xué)家、教材、教師的思路(這對(duì)學(xué)生來說是“強(qiáng)加”的)。在這種觀點(diǎn)下組織教學(xué)，學(xué)生的思維是被牽制的，思維障礙不可避免。新課程理念認(rèn)為，教學(xué)過程是學(xué)生的認(rèn)識(shí)過程，教學(xué)的根本目的在于塑造學(xué)生。他們完全有能力在教師引導(dǎo)下，從事實(shí)和實(shí)驗(yàn)出發(fā)重復(fù)前人的探究過程，觀察現(xiàn)象，掌握方法，領(lǐng)悟思想，大膽推理和猜測，主動(dòng)積極地思維，建立起全新物理概念，在這一探究學(xué)習(xí)過程中思維障礙自然得以消除。

2.2改革教法，激發(fā)興趣

學(xué)生缺乏興趣，被動(dòng)地學(xué)習(xí)、其思維方式很難與科學(xué)方法相吻合，思維障礙時(shí)有發(fā)生。學(xué)生對(duì)物理課沒有興趣，主要原因是教學(xué)方法陳舊呆板，一“灌”到底。要消除思維上的障礙就要改變現(xiàn)有的教學(xué)方法，在課堂上自始至終緊緊抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)，采用自學(xué)、討論、觀察、實(shí)驗(yàn)、探索、競賽等以學(xué)生活動(dòng)為主的多種手段，構(gòu)建“自主、合作、探究”式課堂，活躍課堂氣氛，吸引學(xué)生注意。同時(shí)堅(jiān)持低起點(diǎn)、小步子、多層次、高要求，既要照顧個(gè)體發(fā)展，又要考慮全體提高；在知識(shí)處理上做到復(fù)雜問題簡單化，抽象問題具體化，物理問題模型化。這樣讓學(xué)生既有學(xué)物理的興趣，又能學(xué)懂物理，思維跟上，障礙消除。

2.3引導(dǎo)發(fā)散，激活思維

引導(dǎo)學(xué)生從不同側(cè)面，用不同知識(shí)來分析、思考同一問題，能加深學(xué)生對(duì)所研究問題的理解，加強(qiáng)思維的靈活性。教師時(shí)常在進(jìn)行逆向、變題、變式、變圖等訓(xùn)練的同時(shí)教給學(xué)生類比和對(duì)比的方法，能將知識(shí)進(jìn)行縱橫兩方面聯(lián)系和比較，形成知識(shí)和方法上的正遷移。

2.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，揭示知識(shí)來龍去脈

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是重復(fù)前人實(shí)踐過程，展示物理現(xiàn)象和揭示知識(shí)來龍去脈的過程。教師要重視實(shí)驗(yàn)，做好演示實(shí)驗(yàn)，多開學(xué)生實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生課外小制作和小實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)物理的各個(gè)環(huán)節(jié)，并注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，在實(shí)驗(yàn)觀察基礎(chǔ)上，讓他們通過自己分析思考得出結(jié)論，再將這些由他們自己得出的結(jié)論應(yīng)用到分析解決生活、生產(chǎn)和自然界中實(shí)際問題及各種現(xiàn)象中去，使正確的、科學(xué)的東西得到強(qiáng)化，思維得以訓(xùn)練，變得流暢。

參考文獻(xiàn)：

［1］李蔚．課堂教學(xué)心理學(xué)［M］.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2000

［2］韋特海姆．創(chuàng)造性思維［M］．北京：教育科學(xué)出版社，1987

(欄目編輯鄧?yán)?