高中物理教學處理學生認知困難的幾點思考

潘為花

學生在學習過程中，難免會出現(xiàn)認知上的困難，此時怎么辦？筆者認為應該順著學生的認知困難，迎難而上，幫助學生有效突破思維與技能上的負遷移，促進知識內(nèi)化.

1 幫助學生突破生活經(jīng)驗上的認知困難

由生活經(jīng)驗引起的負遷移從唯物主義哲學角度來講就是“形而上學”，學生過分依賴感性認識來片面地構(gòu)建物理規(guī)律.針對上述情形，教師要在教學設計中，充分考慮學生實際，預設學生的認識誤區(qū)，多方位搜集素材，以視頻、圖片等形式呈現(xiàn)給學生，豐富學生的感性認識，更可以引導學生進行實驗，深刻地分析自己所獲取的感性信息，進而總結(jié)歸納上升到正確的理性認識.

例如將牛頓管拿進課堂，讓學生直接觀察羽毛和金屬片在真空環(huán)境下的運動就能幫助學生認識到真實的自由落體是怎樣的，現(xiàn)實的落體運動為什么不一樣.

2 幫助學生突破數(shù)學技能上的困難

高中物理學習中，學生開始區(qū)分物理量是標量還是矢量時，物理量的數(shù)值就已經(jīng)和數(shù)學上數(shù)字不是一個概念.最典型就是正負數(shù)的含義，數(shù)學上負數(shù)只是說明比零小，而物理量正負的內(nèi)涵就非常豐富，例如某些標量的正負，它的含義確實和數(shù)學是類似的.比如某點的電勢為負數(shù)，說明該位置電勢比電勢零點來得小，而同樣是標量，功的正負卻不表示大小，它指代是力在運動過程起到動力或阻力的作用；而對于矢量，在直線坐標系中，它所對應是方向上的差別，比如物體碰撞后，速度由之前的4 m/s變成后來的-5 m/s，速度是變小了嗎？由譬如數(shù)學上的0就是沒有，而溫度為0 ℃，卻不能說沒有溫度，電場里的零勢能位置更有其特殊的含義.

3 幫助學生突破解法上的困難

很多學生在解題過程中容易出現(xiàn)思維定勢的問題，往往在解決了一題總結(jié)出多種方法，但是如果問題情景變化了，可能這幾種方法中就有幾種不適用了.

例如，速度關(guān)聯(lián)問題大體上有四種常規(guī)求解方法，有些物理問題四種方法都能求解，有些不能，因此，需要反思四種方法的長處和短處，熟悉每種方法所需的特定條件，做好此類習題的教學.

例1 如圖1所示，在一光滑水平面上放一個物體，人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運動，人以大小不變的速度v運動.當繩子與水平方向成θ角時，物體前進的瞬時速度是多大？

評析 這個例題的解決可以用4種解法.

第一種，作出如圖2的微小變化過程，選擇微元法從速度的定義出發(fā)，不需要用運動的合成與分解，屬于基本方法，數(shù)學要求比較高，受限于學生的數(shù)學水平.

第二種，作出如圖3所示的速度分解圖，運用運動的合成與分解法，實際速度方向（通常以物體的實際速度為合速度）始終不變的合速度比較容易確定.分運動方向的確定是難點.一物體同時參與幾個分運動時，各分運動獨立進行，各自產(chǎn)生效果（v分、s分）互不干擾，即：獨立性.它是運動的合成與分解的依據(jù).“運動效果”如何確定呢？

解法三 應用微元法，數(shù)學要求較高，超出高中數(shù)學要求.

解法四 應用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律法，水平推力F 不是恒力，瞬時功率不確定，而且同時存在重力、摩擦力、彈力的瞬時功率，無法求解.

此題其他解題方法：在垂直于斜面方向，小球與斜面始終接觸，所以速度相同，勻速圓周運動的速度，在垂直于斜面方向不可能保持不變，因此，小球不做勻速圓周運動.合速度方向與垂直于斜面方向夾角變小，垂直于斜面小球速度不變，通過動態(tài)速度三角形，可知合速度變小.

總結(jié)：四種方法從不同的角度，利用了不同的規(guī)律和條件.試題能解與否及難易程度，完全取決試題特定的條件以及解題者選擇的角度.四種方法既有共同點，也有各自的不同點，因此，速度關(guān)聯(lián)問題應該依據(jù)解題方法大體分成四大類，（1）運動的合成與分解類；（2）相對運動類；（3）應用微元法類；（4）應用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律（瞬時功率相等法）類.同樣，要注意哪些是四種方法通解的，哪些不能，還有其他哪些解法，提高學生的分類水平和思維能力，以期提高習題教學的效果.