初中生在學習物理時的主要問題及其解決對策

通過對初中學生的調查、統計結果顯示，初中學生解決物理問題中出現的困難，并不是對物理概念、規律本身沒有理解清楚，而是不能靈活運用物理概念、規律去解決物理問題，從而在許多情況下，未能實現認識上的第二次飛躍。本文從四個方面論述了初中生在學習物理時存在著薄弱環節及解決對策。

1.運用數學解決物理問題的能力較差，是初中學生普遍存在的嚴重問題，加強這環節，必須在學習上盡早完成從運用文字語言到運用數學語言的轉變。從某種意義上講，數學是一種符號化的、精密的定量語言。初中學生閱讀理解能力和文字表達能力，基本上能滿足物理學習的需要，但運用數學語言的能力很低。學生在學習物理前的語言實踐基本上是文字語言的實踐，初中學生雖然學習了一些數學知識，但他們缺少運用數學語言的實踐，尤其缺少數學研究自然界的實踐。物理是他們接觸的第一門定量自然科學。他們往往像學習小學自然那樣，習慣于運用文字語言而不是習慣于運用數學語言。因此，教師在物理教學中引導學生運用數學語言思維、表達、推理和論證，讓學生盡早實現從運用文字語言到運用數學語言的轉變，是實現物理入門的關鍵。例如：一只標有“12V 6W”的小燈泡和一只最大阻值為30的滑動變阻器串聯在電源電壓為U=16V的電路中。問：變阻器接入電路中的阻值多大時，該變阻器消耗的功率最大？最大功率為多少？分析：由題意知道，變阻器的功率P=[U/(R+RL)]2·R從這個式可以看出，整個式子中兩處有變量R，用普通方法無法判斷P和R之間的關系，通過合理運用數學知識，就可以將此表達式轉化為一個簡單的數學知識的運算。一是不等式法。運用 (a+b)2≥4ab ，且當a=b時，(a+b)2=4ab. 二是二次函數的判別式法(△=b2-4ac≥0)。三是配方法 a2+b2=(a-b)2+2ab。

總之，在解決物理問題的過程中，如果不能靈活運用數學技巧，不能巧妙地切入數學模型，常常會使問題半途而廢，甚至寸步難行。數學方法蘊藏著巨大的力量，教師在講授物理知識的同時，必須向學生介紹各種數學方法，如：列方程組法、比例法、不等式法、代數法、極值法、配方法、函數法、因式分解法、圖像法等等，引導學生將數學方法運用于分析物理問題，解決物理問題，讓學生借助于數學的高度抽象性和嚴格的邏輯性去獲取新知識，同時，又培養學生的邏輯思維能力和創新能力。

其次，加強學生物理估算的培養。即在物理教學中創設有一定物理模型及與生活實際有關的物理量，訓練學生對物理問題進行大致推算的能力。估算和精確計算相比，不是降低而是提高了對運用數學解決物理問題能力的要求，這有利于扭轉學生過分追求精確計算，而忽視估算的傾向。

2.學生不能把學過的知識有機地聯系起來使用，頭腦中未形成比較完整的認知結構，初中學生不能較好地把握物理知識各部分內容之間的聯系。加強這一環節必須在學習上盡早完成從孤立地記憶理解知識到形成可靈活運用認知結構的轉變。解決物理問題特別需要一種動態的認知結構，這樣解題才有靈活性。學生不善于改變思考問題的方式，主要是生搬硬套題型，缺乏構建成新知識的能力所致，因此，引導學生在具體問題面前檢索，調動已有的知識，形成解題策略，盡早完成從孤立記憶理解到形成靈活運用的認知結構的轉變，是物理教與學中的一項重要任務。例如：學習了功之后，盡管我們可以算出物體做功多少，但不能表示物體做功的快慢。而人們使用機器時，最關心的就是做功的快慢程度，為此引入“功率”概念來說明物體做功的快慢程度，這就是認知定向。因此，教師在教學時或者在章節小結、復習時應該有意識地引導學生，把學過的知識進行有機地聯系，在頭腦中形成完整的認知結構，從而可以達到構建新知識的能力。比如，功率的概念講解可聯系速度概念的描述，教師在強調引入功率的概念的目的是比較物體做功的快慢，而比較物體做功快慢有幾種方法呢？讓學生回憶比較物體運動快慢的三種方法。另外，在教學中可采用①強化思維方法。即在物理教學中加強實驗方法、觀察方法、理想化方法，以及等效、分析和綜合、類比、聯想、歸納和演繹、猜想和假設等思維方法的應用，使其感受到科學方法的魅力。②采用“問題——討論”教學模式，誘發學生更多的設想。其操作為：A準備：選擇并確定所要解決的問題；B展開討論。③開放性問題與封閉性問題交替使用。這是因為前者能使主體容易暴露基本知識、基本技能的缺陷，引起“順應作用”；而后者能鞏固知識，引起“同化作用”。

3.學生解決物理問題中最常出現的心理障礙是不善于發現隱蔽因素。即問題中的隱含條件的一種心理障礙。加強這一環節，必須注意引導學生細心地識別物理現象、分析物理過程，學會全面地分析物理過程，盡早完成從滿足于對物理情境表面因素的認識到自覺深入發現隱蔽因素的改變，學會辯證思維、學會全面看問題、學會從本質上看問題，例如：一個有經驗的漁民在漁叉叉魚時總是（ ）

A．正對魚B．對準魚的上方C．對準魚的下方

這里有兩個隱蔽條件，一是魚反射出來的光線經過折射到達人的眼睛。二是漁民投射出去的叉可看作是直線運動的，只有教師引導學生分析問題中的各種隱蔽條件后，才能使學生對下面的問題有正確的認識。假如我們有一支激光槍，那么怎樣做才能射到水中的魚呢？

為了提高學生發現并挖掘問題中的隱含條件（或者設置的陷阱）的能力，①引導學生掌握一些物理現象的出現條件，如：“物體漂浮液面上”中的“漂浮”，其隱含條件為物體受到液體的浮力等于物體受到的重力。②促使學生知道一些約定俗成的提法的含義。如：“自由飛行的物體”中的“自由”兩字，即指物體僅受重力的作用。③擴大學生的知識面，記住一些有關數據之間的關系。如：“照明電路中接了三盞電燈”即指“三盞電燈并聯，其電壓均為220V”。④夯實基礎，使學生熟練掌握概念和規律。

4.在物理學習中，由于學生的知識經驗有限，辯證思維還不發達，考慮問題容易產生表面化，易形成一些錯誤的前概念。這些錯誤的前概念排斥了科學概念的建立，使學生無法形成正確的物理概念，進而造成學生學習效果的低下。顯然，物理教學中必須消除前概念的不利影響。為此，①加強實物演示，豐富學生的感性認識。②重視物理模型的應用，培養學生的邏輯思維能力。③通過“小專題”研究，突破簡單的說教，即圍繞某個概念進行小課題探究，讓學生自主地設計實驗和收集資料。④適當地利用變式，培養學生思維的靈活性。變式是指在向學生提供直觀材料的過程中，不斷變更對象的非本質屬性，而使本質屬性恒在。它的作用是使本來隱蔽的本質屬性因多次反復出現而成為優勢刺激，進入學生意識中心，而那些知覺上較強的非本質屬性則被舍棄。⑤讓學生參與命題和評題，使學生的學習變被動為主動。學生為了編好題，就必然花費大量的時間去查資料，在此過程中學生的自學能力得到相應提高。而通過評題，提高了學生嚴謹的審題能力、應試能力和自控能力，培養了學生求實的科學態度。有了參與，學生的學習積極性得到了提高，有了參與，學生就有了分析、處理信息和解決物理問題的思維過程，有了參與，學生就有了展現自己才能的機會。

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