運用啟發式教學克服物理學習中的思維障礙

【摘 要】物理課是工科五年制高職學生必修的一門基礎課，也是學生反映學習難度最大的一門基礎課。究其原因：排除物理課程難學等客觀因素外，學生在物理思維方法上存在著一定障礙。筆者根據多年的教學實踐，就運用啟發式教學法，克服物理學習中的思維障礙，提出了相應的對策和建議，并對教學實踐進行了總結。

【關鍵詞】思維障礙 啟發式教學 交叉運用

引言

五年制高職學生在第一學年所學的幾門基礎課程中，普遍感到物理課最難學。究其原因：除物理自身的因素外，學生在思維方法上存在著一定障礙。隨著物理知識的加深，要求學生有較強的空間思維能力和進行思維能力，因此大部分學生思維能力跟不上。還有學生在生活實踐中形成的一些不能正確反映物理本質的錯誤概念，造成的先入為主的習慣思維，直接影響正確概念的建立，以及受思維定式的影響，思路單一，形成思維方法障礙。

啟發式教學運用于實踐

如何引導學生克服思維方法障礙，在具體的教學活動中，把知識的傳授、思維方法的培養有機地結合起來，是搞好物理教學的關鍵所在。

首先，在剛上課時，做個簡單的小實驗。粉筆分別落在地板上（粉碎）和板擦上（完好），對學生進行直觀啟發。提出問題：粉筆從同樣的高度下落，為什么會產生完全不同的結果？學生的回答：由于地板硬，板擦軟。再提問：硬和軟在此實驗中的本質區別在哪里？通過兩次問題啟發，引導學生去積極思考。在總結學生回答的基礎上，指出硬和軟的根本區別在于粉筆和它們的作用時間不同。粉筆和地板作用時間短，粉筆受的力大，粉筆碎了；粉筆和板擦的作用時間長，粉筆受的力小，粉筆完好。力對物體的作用，不僅和力本身有關，還和力的作用時間有關，建立起一個感性的認識。在此基礎上，讓學生分析下面的例題，找出例題的關鍵所在，把感性認識上升到理性認識。

例：一輛質量為1.2×103kg的汽車在合外力F作用下，從靜止開始作勻加速運動，經t時間速度達到15m/s，若F分別取以下各值，分別計算t和F·t。

F 3.6×103N 2.4×103N 1.2×103N

a 3m/S2 2m/S2 1m/S2

t 5S 7.5S 15S

F·t 1.8×104N·S 1.8×104N·S 1.8×104N·S

分析例題：物體的運動狀態發生同樣的變化，合外力大，作用時間短，合外力小，作用時間長。而F·t是一常量。即：當F·t為一常量時，物體的運動狀態必須發生相同的變化。引出沖量（F·t）這一物理概念。通過對例題中有關物理量的比較啟發，學生較為容易地建立起沖量這個概念。在引入動量時，對照上述的例題，設計一個類似的例題，分析物體質量的不同，受到相同的沖量時，速度的變化如何？

例：原來靜止的小車在0.6N合外力的作用下，經過3s，它所受到的沖量為1.8N·S。若m分別取以下各值，分別算出3S和小車的速度V和mV.

F=0.6N t=3s V0 =0

m 0.3kg 0.2kg 0.1kg

a 2m/S2 3m/S2 6m/S2

V 6m/S 9m/S 18m/S

mV 1.8kgm/S 1.8kgm/S 1.8kgm/s

分析例題：在相同的沖量下，質量m大，速度的變化小；質量m小，速度的變化大。而mV是一常量，并且在數值上等于F·t。通過對問題的比較啟發，將動量（mV）這個概念，建立起來。同時，又使學生把F·t和mV自然地聯系起來，給學生留出尋找F·t和mV關系的思維空間。然后，綜合兩個例題，再一次對比找出共同點——沖量，動量對應的都是物體運動狀態的變化。沖量反映整個過程的物理變化，而動量突出過程的始末狀態。那么聯系兩者的橋梁是什么？由牛頓第二定律推出：

F·t=mVt-mV0=△mV

沖量等于動量的改變量——動量定理。通過遷移啟發最終得出本講課的結論。

綜合兩個例題，進行對比啟發，找出它們的聯系。在鞏固新建立的概念的同時，通過對舊知識的遷移，總結出動量定理，也把動量、沖量兩個概念串在一起，完成了概念的建立，公式的掌握。

結束語

交叉運用多種啟發式教學法，準確地找出新、舊知識的接連點，提出問題，發揮學生的主動性。而在問題的分析過程中，引導學生對彼此有聯系的事物加以對照，比較明確同異，才能把握問題的關鍵，認識物理現象的內在聯系以及本質。啟發式教學，把教師的主導作用和學生的學習主體有機地結合起來，最大限度地發掘學生潛能，啟發學生主動地開展思維活動，鍛煉獨立思維能力，克服困擾學生學習物理的思維障礙。

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作者單位：西安鐵路職業技術學院 陜西西安