物理學(xué)習(xí)的思維障礙的成因分析及應(yīng)對(duì)策略

侯利偉

摘 要：人的認(rèn)知遵循一定的認(rèn)識(shí)規(guī)律，要分析學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的思維障礙的成因，應(yīng)該把學(xué)生這個(gè)學(xué)習(xí)的主體和學(xué)習(xí)的內(nèi)容結(jié)合起來，了解二者之間的相互制約關(guān)系。首先，學(xué)生學(xué)習(xí)物理受自身的心理認(rèn)識(shí)水平和生活經(jīng)驗(yàn)的制約；其次，還受學(xué)習(xí)內(nèi)容的概括性、抽象性程度的制約。物理知識(shí)由物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)和物理研究思想方法等組成，是人們解決物理問題的基礎(chǔ)。中學(xué)階段的物理知識(shí)具有一定的概括性和抽象性，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)若不能真正把握知識(shí)的內(nèi)涵、聯(lián)系及其區(qū)別，在運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行物理思維時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生一些思維障礙，出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現(xiàn)象。本文擬就學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)的幾種思維障礙的成因作以分析，并提出相應(yīng)的矯正辦法。

關(guān)鍵詞：思維障礙；成因；應(yīng)對(duì)

一、先入為主的生活經(jīng)驗(yàn)形成的思維障礙

物理學(xué)的研究對(duì)象是自然界中的客觀物體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，學(xué)生天天置身于千變?nèi)f化的物理世界中，會(huì)自然地獲得有關(guān)物理方面的感性認(rèn)識(shí)，積累一定的生活經(jīng)驗(yàn)，這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的前提條件。先入的生活經(jīng)驗(yàn)有的基本正確，對(duì)學(xué)習(xí)有積極的促進(jìn)作用，也有的則是錯(cuò)誤的，對(duì)物理概念的形成、物理規(guī)律的正確理解和運(yùn)用，將起一定的消極作用，造成一定的學(xué)習(xí)障礙。主要表現(xiàn)有兩點(diǎn)：一是妨礙概念理解的全面性、完整性，造成對(duì)概念的片面理解；二是阻斷知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，造成知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)。例如，在學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系這部分知識(shí)之前，許多學(xué)生都有這種看法，認(rèn)為靜止的物體，用力推動(dòng)它時(shí)，它才會(huì)運(yùn)動(dòng)，力停止作用時(shí)，它就會(huì)停下來，推物體的力越大，物體運(yùn)動(dòng)的就越快，速度就越大，實(shí)際上，這種生活中形成的觀念是片面的，結(jié)論是錯(cuò)誤的。而等學(xué)生學(xué)完了力和運(yùn)動(dòng)的這部分知識(shí)之后，才對(duì)此有了正確的認(rèn)識(shí)，但是，仍有一部分學(xué)生，因?yàn)槭茉绣e(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)的干擾和影響，運(yùn)用物理概念和規(guī)律的思維判斷被阻斷，不能聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)，想當(dāng)然、習(xí)慣性的按錯(cuò)誤的生活觀念進(jìn)行判斷，所以妨礙了物理概念的建立和鞏固。同時(shí)，原有的錯(cuò)誤觀念和經(jīng)驗(yàn)還有一大特點(diǎn)，就是比較頑固、不是一朝一夕就能改正的。

總之，先入為主的生活觀念、錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)往往驅(qū)使學(xué)生作出想當(dāng)然的錯(cuò)誤判斷，阻礙學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握。要克服和糾正這類錯(cuò)誤觀念，可采取如下幾個(gè)做法：一是講解概念時(shí)，應(yīng)展開充分的分析、討論，讓學(xué)生弄清概念的來龍去脈，明確概念的形成過程，以達(dá)到對(duì)概念內(nèi)涵的準(zhǔn)確理解和掌握。二是加強(qiáng)知識(shí)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，反復(fù)矯正反復(fù)鞏固，加深理解。三是用一些生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)或物理現(xiàn)象給學(xué)生以更強(qiáng)烈地刺激，形成鮮明的對(duì)比，說明原有觀念的錯(cuò)誤所在，使原有觀念發(fā)生動(dòng)搖，直至清除。

二、相近物理概念混淆形成的障礙

物理上有許多相近的物理概念，它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別，具有不同的本質(zhì)屬性。有的學(xué)生對(duì)它們的物理意義理解不透，區(qū)分不清，加上頭腦中沒有完整的物理情境，容易將它們之間的關(guān)系簡單化，要么同時(shí)變大，要么同時(shí)變小。如壓力和壓強(qiáng)二者都是有關(guān)力的一個(gè)物理量，壓力是垂直作用在物體上的力，壓強(qiáng)是單位面積上受到的壓力，是表示壓力的作用效果，有些學(xué)生認(rèn)為壓力越大壓強(qiáng)越大。要克服這種思維障礙，可以抓住兩個(gè)概念的差異，從不同的角度突出這種差異，進(jìn)行區(qū)別。一是可以通過列舉具體的典型例子加以糾正，使概念深化，找出兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別，如同樣用力打木樁，為什么鈍的難打進(jìn)去，而削尖的容易打進(jìn)地面去，學(xué)生通過這一物理情境就可以具體地理解這兩個(gè)量的區(qū)別，避免混淆。二是可以運(yùn)用圖象進(jìn)行區(qū)別。

三、類比不當(dāng)形成的思維障礙

類比是一種重要的推理方式，是人們認(rèn)識(shí)新事物或有所新發(fā)現(xiàn)的重要思維方式。但類比推理的結(jié)果具有一定的或然性，它的正確性還需要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中，正確恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比，可以幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí)。如可以把原子中電子繞核的圓周運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比。這樣的學(xué)習(xí)，既可以加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系，深化對(duì)知識(shí)的理解，也能提高學(xué)習(xí)的效率，促進(jìn)思維方式的發(fā)展。同時(shí)，也要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，有時(shí)類比不當(dāng)，反而會(huì)造成學(xué)習(xí)知識(shí)的思維障礙。學(xué)生如果忽略了這一點(diǎn)，就會(huì)形成思維上的障礙，思維的結(jié)果就是錯(cuò)誤的。我認(rèn)為，克服這種思維障礙的有效辦法，就是抓住兩個(gè)現(xiàn)象之間的突出差別，分析其差異，找出類比不具備的前提條件，才能消除這種思維障礙，培養(yǎng)學(xué)生良好的類比思維方法。

四、物理公式數(shù)學(xué)化形成的思維障礙

數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的重要工具，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力是中學(xué)物理教學(xué)大綱和高考說明中要求的一項(xiàng)重要能力。在教學(xué)中，我們往往發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的過程中，經(jīng)常撇開公式的物理意義，忘記公式所表達(dá)的物理現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，因而造成了運(yùn)用公式分析物理問題的思維偏差。如電場強(qiáng)度的定義式E=F/q，左端代表一物理事實(shí)，而右邊僅代表一種定義的方法，測定方法，它并不表示E與F成正比，與q成反比。克服這種思維偏差的主要措施，一是要強(qiáng)調(diào)公式的物理意義，理解公式所描述的物理現(xiàn)象、物理事實(shí)之間的因果關(guān)系、決定關(guān)系。二是要明確公式的來龍去脈，增強(qiáng)公式的物理色彩，突出對(duì)問題的物理意義的分析，防止單純數(shù)學(xué)公式的教學(xué)法，減少純公式數(shù)值代入計(jì)算的訓(xùn)練，讓學(xué)生善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法描述物理問題，真正建立起物理上的數(shù)量關(guān)系，增強(qiáng)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí)，提高運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力。

總之，為了有效克服以上所述的各種思維障礙，就必須認(rèn)真研究學(xué)生思維障礙產(chǎn)生的根源，采取各種教學(xué)手段，增強(qiáng)預(yù)見性和針對(duì)性，切實(shí)糾正學(xué)生思維過程中的錯(cuò)誤偏差，并且在運(yùn)用中不斷鞏固、深化、提高思維能力。