中學生物理解題思維障礙分析

肖金棟

【摘 要】“物理難學，學物理難”，這似乎已成了中學生普遍存在的問題，而要克服這一問題，就需對主客觀原因進行實事求是地分析，對癥下藥，排除學習過程中的障礙，如此才能收到良好的效果。

【關鍵詞】物理 ? ?解題思維障礙 ? ? 影響

一、前言

“物理難學，學物理難”，這似乎已成了中學生普遍存在的問題，而要克服這一問題，就需對主客觀原因進行實事求是的分析，對癥下藥，排除學習過程中的障礙，才能收到良好的效果。誠然，物理學是一門有其自身發展規律的科學，知識體系也有其自身的邏輯性、縝密性和階梯性，學生對物理現象及規律的認知過程仍然有著障礙。

二、認知臺階對物理解題的影響

1.日常生活中觀察的現象與學習的物理知識相違背

學生的觀察能力由于受主客觀條件的限制都會對自然界中的物理現象出現片面的甚至是錯誤的認識。比如初中生在學習《力》一章時，對“力是改變物體運動狀態的原因”這句話很難理解，總認為是“維持物體運動的原因”，還會得到“運動的物體一定受力，受力的物體一定運動”“靜止的物體一定不受力，不受力的物體一定不運動”等許多錯誤的認識。其主要原因是由于在平常的生活及觀察中存在“力氣大，跑得快”等結論，而沒有從本質上來進行分析。由于諸如此類的錯覺或謬誤的觀念與成見，導致解答具體的物理問題時出現差錯。

2.不能對物理過程進行合理的分析

學習物理規律后必須能對具體的問題進行正確合理的分析，必須在自己的腦子中有非常清晰的物理模型，分析物體受力或運動的物理過程是解決物理問題的關鍵。這就要求我們在學習一個物理規律后，必須選擇一些典型的實例，進行有效的物理過程分析，逐步掌握解答各類物理題的步驟及方法，這樣才能在實際的解題過程中不出現差錯。

3.數學知識的滯后會帶來解題的障礙

解決物理問題是需要一定的數學基礎作為“后盾”的，沒有扎實的數學基礎，將無法很好地解決物理問題。由于數、理知識并非同步進行，因此給學習物理帶來了一客觀困難。當然，數學知識的滯后性帶來的物理學習過程中的障礙，并不是學生的主觀原因所造成的，在學習好這一方面的數學知識后，物理問題也就迎刃而解了。

三、不正確的學習方法對物理解題的影響

學好中學物理，不只是一個肯不肯用功的問題，還有一個學習方法的問題，既要肯于學習，還要善于學習。善于學習指的就是學習方法。

1.死記硬背顯呆板

一些學生把學物理單純理解為記物理、背物理，以為只要把公式、定理、規律背得滾瓜爛熟就可以把物理學好，放松了對知識點的內涵和外延、意義和過程變化的理解，在解題時往往首先想到公式，用公式代替物理意義的分析，尤其是當題給條件和公式中所需物理量相應時，就拋開題意，套用公式直接找答案，導致錯解;當給出的物理問題與學生記憶中某個物理過程或運動相似時，他們即忽略對具體細節的深入分析或思考，憑印象做出簡單類比，搬用公式、輕率求解，這是死記硬背的另一種表現。

2.物理問題數學化

把物理道理抽象成數學公式，使之簡潔、明朗化，這是一種手段，但數學公式不能取代物理意義。數學公式是一種符號語言，沒有具體指物，只有抽象的量值關系，離開具體的物理環境，單純用數學觀點尋找物理問題的學習方法也往往影響正確解題。

例： 在討論牛頓第二定律時，下列說法正確的是（ ?）

A.根據作用力的大小與質量成正比;

B.根據物體的加速度與作用力成正比，與質量成反比;

C.根據質量與作用力成正比;

D.以上說法都對。

解析：相當多的學生認為四個答案都對，忘記了定義式和量度式的區別。從數學角度看四個答案都對，但從物理的角度理解只有B正確。從數學公式出發，撇開物理問題的實質就是公式中的量值關系分析、求解物理答案，這是以數代理的學習方法。

四、數學學習水平對物理解題的影響

數學是研究現實世界的數量關系和空間形成的一門基礎科學。在歷史上，數學和物理學的發展一直是相輔相成的，數學方法不僅是物理學的計算工具，也是物理學的思維工具。如果數學基礎差，勢必會導致物理思維發生障礙，影響物理習題的解答。

1.難以運用數學知識來表達和理解物理概念和物理規律

物理學中的很多物理概念和物理規律都是運用數學式子來表示的，如果數學基礎不好，就會影響對物理概念、物理規律的理解，影響對物理公式的物理意義、物理性質及其內涵外延、縱橫關系的理解。例如中學物理中有許多物理量涉及變化率的概念，如位移對時間的變化率，速度對時間的變化率，磁通量對時間的變化率等等。由于學生數學知識的貧乏，往往容易混淆概念，分不清變化量和變化率，有的甚至認為變化率就是變化量，或者誤認為變化率必然跟其中一個物理量有直接聯系。如果學生的數學基礎較好，則可利用數學知識加深對物理概念的理解，如數學中的直線方程、斜率、圖像分析的引入，就有利于學生理解與區分物理量本身與變化率的關系。

2.難以把物理術語數學化，難以運用數學工具進行推理、論證和變換

把物理術語數學化就是把物理問題轉化為數學形式，用數學式子表示出來。有的物理術語表示臨界狀態，如物體恰能在豎直軌道內做圓周運動，就意味著物體運動到最高點時軌道對其彈力為零;汽車在水平路面上高速轉彎時剛好不翻車，就應有水平路面對內輪的彈力為零等等。有的物理術語可用不等式表示，如”為使熔絲不致燒斷，則應有……”;“為使凸透鏡在光屏上成一清晰的像，就要求……”有的物理術語表示物理極值，如“至少”“最小”，表示極小值;“至多”或“最大”表示極大值。