物理學習容易出現的的思維障礙及其形成原因

丁志剛

(江蘇省江安高級中學 226500)

物理學科所具有的學科特性決定了物理難學這一世界性現象，學生很容易在物理學習過程中遇到思維障礙而感覺難以繼續進一步的學習.從學生的心理傾向與思維規律對這一問題進行研究，對于物理教學改革與教學質量提升均大有裨益.

一、錯誤的生活經驗造成思維障礙

大量物理現象存在于學生的生活之中，很多先入為主且欠缺教師引導的物理現象在學生的認知中并沒有一定的正誤定論，雖說有些在本質與現象上能保持一致的物理概念對學生的物理學習具有積極的意義，但同時也有很多不能反映物理本質并妨礙正確要領建立的概念往往會造成學生的思維障礙，教師在借助物理現象落實具體教學時同時又要克服錯誤的現象.比如，筆者曾經在教學中這樣提問過學生：“人在前進的火車上向上跳起后還能落回原地嗎？”學生：“跳得高的話應該不能落在原地.”這一回答還獲得了不少學生的贊同.沒有這一活動經驗的學生對這一問題的理解是抽象的，這一問題也無法讓學生在實驗中獲得體會和結果，因此，對于這一問題的解決可以作如下引導：“大家如果一整天都在往前行駛的火車上跳躍，是不是會從火車頭一直跳到火車尾呢？”這一問題往往會令學生頓覺醍醐灌頂并意識到自身的錯誤.將學生腦中存在的錯誤概念極端化往往能使其認識到知識認知的本質.再如以下問題：“自行車是靠哪種力停下來的呢？”相當多的學生往往會作出“靠閘皮與瓦圈的摩擦力停下來”的應答，學生的這一回答正是建立在控閘停車的生活經驗之上的，生活中大家對內力、外力等也不會細細考量，往往會借助客觀結果來衡量其中的奧妙.不確定研究對象的物理學習自然無法對內力、外力進行區分，學生在本質與現象不統一時往往又會對現象較為信賴，由此可見，重視實驗、概念規律要點的明晰以及正確的推理是非常有必要的，只有這樣，學生才能在長期的訓練中獲得更多正確的認知積累.

二、忽視隱蔽因素造成思維障礙

物理問題中存在很多方面的因素，有些因素的作用明顯易得，有些則比較隱蔽.學生對于那些明顯能起作用的因素往往容易察覺并作思考，對于那些比較隱蔽的因素卻往往容易忽視，甚至無法察覺，但實際上，隱蔽因素所起到的指導或干擾卻是不容忽視的.比如，某一外國代表團在北京某重點中學參觀時就作出了中國中學生物理水平極高的評價，他們認為該中學的物理練習是很多美國學生都做不來的，不過，他們也將在某中學參觀學習時跟學生之間的談話做了交流，他們在與部分學生交流之后給學生出了幾道題，當時請出的五位學生竟然沒有一個能夠正確解題，他們給這五位學生設計的關于熱量、電路、波這三個方面的題目并不難，只能說這些題與國內物理練習的風格不同.學生在用電器的電阻大小、電阻絲長短、通電時間長短、熱量散發多少、溫度升高多少等眾多數據中迷糊了方向，事實上，他們出的題只要四個數據就能解決，但學生在八九個之多的數據中完全懵住了，覺得這么多的數據不完全用上就不對.國外代表團的代表們對于學生的這一表現頓覺不解，同時也給該學校的學生舉出了一個特別容易理解的例子：修理某樣東西時需要一把鉗子、一個改錐和一把錘子，這三樣工具缺一不可，現在有一個工具齊全的箱子，大家在修理該東西時就應該需要什么便拿什么，根本無需考慮其他無用的工具.解題其實跟其中的道理一樣，有用的條件盡管取出用上，無用的條件自然不需考慮.這也是國外代表們對干擾性隱蔽因素的處理所作出的實例型解答，因此，教師為學生設計練習時也應適當考慮干擾條件的涉入以促進學生思維能力的發展.

三、思維定勢造成障礙

習慣從某種角度或側面進行問題的提出、思考等即為通常所說的定勢，思維定勢在物理問題的解決中往往會起到一定的消極作用，對于學生發散思維的發展是尤其不利的.比如，有學生就有這樣的疑問：“蜂窩煤在五樓燃燒所釋放的熱量會比一樓多嗎？”這是很多學生對搬煤做功這一因素的不理解而產生的疑惑，也是思維定勢所造成的認知影響，很多學生從搬煤這一行為上自然想到了功轉化為能，將蜂窩煤與熱能聯系起來的結果就變成了功轉化成內能了，由此便產生了蜂窩煤在五樓然后產生的熱量更多的錯誤認知.那么，根據學生的想法，將蜂窩煤搬至摩天大樓的話豈不是產生的熱量更多？由此可見，學生的這一想法是不對的，不對的原因又在哪里呢？做功是否白做了呢？答案自然是否定的.事實上，蜂窩煤在五樓燃燒所產生的二氧化碳與煤灰收集后的勢能與一樓相比就大得多.這又是什么原因呢？很顯然，這是做功所獲得的.這個例子就是對思維定勢影響的實際說明，事實上，很多學生在實際解題中往往很容易將一些沒有必要聯系在一起的放在一起.因此，教師在實際教學中應善于改變提問的方式以幫助學生思維的發展，不僅如此，教師還應在學生的思維規律與心理傾向上作出特有的考量并進行要領、規律的教學，使學生能夠很好地排除思維障礙并獲得解題的圓滿與順利.

四、不善于變化造成思維障礙

很多物理問題的解決都需要等效方法的運用，比如力的合成與分解、電阻的串聯與并聯等都是等效的，研究對象的有效轉換能夠很好地幫助學生理清思路，不過很多學生在解題中卻往往并不擅長進行研究對象的轉換.物理是一門尤其強調研究對象的學科，一定的物理過程與條件都是對于一定對象而言的，對象的改變意味著研究系統和條件的改變，由此可見研究對象的重要性.因此，教師在實際教學中應首先培養學生對研究對象的確立，在確定研究對象的基礎上進行物理思索才是最為正確的.比如：“某同學在蕩秋千，秋千的繩長、該同學的體重以及秋千擺動的情況都是已知的，該秋千板所承受的壓力可否求出呢？”教師提出這一問題之后首先應引導學生對研究對象進行確立.有的學生將秋千板當作了研究對象并進行了分析但卻不得結果.由此可見，人才應該是此題解決的研究對象.將人的受力情況分析清楚的同時也就得出了秋千板給人的支持力，秋千板所受的壓力也就順利得出了.此題的解決中就包含了一次對象轉換，很多學生往往在對象的轉換中無法突破而無法形成思維的障礙.

總之，教師應能幫助學生在物理學習中形成良好的心理，使學生能夠獲得學習的自覺性、積極性并與物理學習相適應，繼而獲得思維敏銳性的發展.