新課改中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維障礙

初中同學(xué)普遍覺得物理難學(xué)，雖然原因是多方面的，其中在學(xué)習(xí)物理過程中的思維障礙是不可忽視之一。筆者，從新課程理念出發(fā)結(jié)合物理教和學(xué)的體會(huì)，以心理學(xué)的角度對(duì)初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的思維障礙作些探討。

1 先入為主的前概念誘惑

初中同學(xué)在學(xué)習(xí)物理之前，已經(jīng)在自己的生活實(shí)踐中接觸了大量的物理現(xiàn)象，獲得了不少粗糙的感性認(rèn)識(shí)，形成了某些“經(jīng)驗(yàn)型”的概念——前概念。在這些前概念中，有的本質(zhì)和現(xiàn)象是一致的，有利于學(xué)生在今后的物理學(xué)習(xí)中理解和掌握物理知識(shí)。但是，大量的前概念是不能反映物理現(xiàn)象的本質(zhì)的，具有一定的表面性和片面性，甚至是錯(cuò)誤的。這些似是而非的概念因受到長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)化，已形成一種強(qiáng)烈的心理傾向，這種心理傾向常常在教學(xué)中誘惑學(xué)生拋開科學(xué)的概念和規(guī)律落入前概念的“誤區(qū)”。例如，在運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系上，學(xué)生總認(rèn)為“物體受力才運(yùn)動(dòng)，不受力就不運(yùn)動(dòng)”。盡管教師上課時(shí)已經(jīng)指出過亞里士多德的錯(cuò)誤說法，也組織學(xué)生學(xué)習(xí)和探究了牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律，但要求他們解釋踢出去的足球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的原因時(shí)，很多學(xué)生仍然得出“足球受到?jīng)_力作用”“足球有慣性力”等說法。在溫度和熱量的關(guān)系上往往產(chǎn)生“物體吸收熱溫度一定升高物體放出熱量溫度一定降低”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

2 思維定勢(shì)的消極影響?yīng)?/p>

心理學(xué)告訴我們，每當(dāng)人們采取特定的思路去思考問題并取得成功時(shí)，以后遇到其它問題時(shí)會(huì)采取同樣的思路分析思考。這種沿著固定觀念去思考問題的現(xiàn)象，稱之為“思維定勢(shì)”，它是人們思維活動(dòng)的習(xí)慣。初中生的思維正處于形象思維向抽象思維過渡時(shí)期。他們形成的思維定勢(shì)有其積極的一面，它可以促進(jìn)知識(shí)和方法的正遷移，但也不能忽視它的另一面。就是思維總是擺脫不了已有“框框”的束縛，使思路變得單一、狹窄，遇事只會(huì)從一個(gè)方面去思考分析，因而往往出現(xiàn)“百思不得其解”或“有解必錯(cuò)”的現(xiàn)象，從而表現(xiàn)出思維定勢(shì)的消極作用。如，學(xué)生在老師的講解和作業(yè)中多次遇到過用“質(zhì)量是物體本身的一種屬性”這一概念來到判斷同一物體在不同位置，質(zhì)量是否相同的問題。經(jīng)過反復(fù)強(qiáng)化已形成一種條件反射——思維定勢(shì)。如果出現(xiàn)“某人在地球上最多能舉起質(zhì)量為65kg的杠鈴，到月球上他能舉起質(zhì)量為多少的杠鈴”這一問題時(shí)，絕大部分學(xué)生受思維定勢(shì)的消極影響，不深入分析問題的物理過程，就會(huì)按“質(zhì)量不變”的思路，輕率地得出65kg的錯(cuò)誤結(jié)論。又如，傳統(tǒng)的物理習(xí)題給出的條件或數(shù)據(jù)，總是解題所必要的，而且不多不少剛好用完。長(zhǎng)期以來學(xué)生就形成了這樣一種封閉式思維，凡是題目中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)或已知條件都要用上而且剛好用完，最后的得數(shù)整齊，該題就解得差不多了。而在新的課程理念下，題目強(qiáng)調(diào)的是實(shí)際問題情景，所給條件自然呈現(xiàn)開放性，這樣就要求學(xué)生自己去分析、判斷，提取有用的條件或數(shù)據(jù)，學(xué)生往往就無所適從了，這些也都是思維定勢(shì)消極的影響。

3 知識(shí)負(fù)遷移的干擾

新的科學(xué)概念建立過程，常常是在已有知識(shí)的參與下進(jìn)行的，但新舊概念間，一方面先前的知識(shí)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生消極影響，妨礙新的概念形成，另一方面，后學(xué)的概念在某些情況下也會(huì)對(duì)先學(xué)的概念產(chǎn)生一定的干擾，這就是教育心理學(xué)上所謂的“知識(shí)負(fù)遷移”。知識(shí)負(fù)遷移的干擾作用不僅表現(xiàn)為新舊概念互相混淆，如將“壓力”和“重力”等同，把“溫度”和“熱量”相混淆，還突出地表現(xiàn)在干擾學(xué)生對(duì)物理問題進(jìn)行科學(xué)分析。例如，不少學(xué)生認(rèn)為：在深冬，用手摸室外東西時(shí)，會(huì)覺得金屬比木頭涼，其原因是金屬溫度比木頭溫度低。盡管老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)這是因?yàn)榻饘俦饶绢^善于吸熱和傳導(dǎo)熱，但學(xué)生仍和老師辯道：“課本上明明寫著：‘物體的冷熱程度用溫度表示，熱的物體溫度高，冷的物體溫度低’。我們感覺到金屬比木頭涼，應(yīng)該是金屬的溫度比木頭溫度低?！逼鋵?shí)這就是傳導(dǎo)造成的冷熱感覺干擾了學(xué)生對(duì)溫度這一概念已有知識(shí)的回憶，是典型的負(fù)遷移造成的倒攝抑制的思維障礙。

4 邏輯性思維障礙

思維的重要特點(diǎn)之一就是邏輯性。這就是說思維過程有一定的形式和方法，是遵循一定規(guī)律的，違反了這些規(guī)律，思維就會(huì)陷入混亂，表現(xiàn)出思維的片面性。初中生學(xué)習(xí)物理時(shí)思維的邏輯性障常表現(xiàn)在：①因果錯(cuò)位——各種物理現(xiàn)象的發(fā)生都是有原因的，物理概念，規(guī)律中包含的最生動(dòng)、最具體、最本質(zhì)的聯(lián)系，乃是因果關(guān)系，學(xué)生卻時(shí)常將因果關(guān)系顛倒。如，在光的反射現(xiàn)象中，入射光線的方向是可以主動(dòng)改變的“因”，而反射光線的方向則是不能主動(dòng)改變的“果”。學(xué)生由于沒有理解這層關(guān)系，在判斷光線的性質(zhì)和位置時(shí)就往往容易出錯(cuò)；②忽視條件——物理規(guī)律、公式等都是在一定條件下成立的，運(yùn)用其解決問題時(shí)，如果忽視條件，勢(shì)必導(dǎo)致錯(cuò)誤。如學(xué)生在分析有關(guān)斜面問題時(shí)總認(rèn)為沿斜面方向的拉力F等于摩擦力f和重力G的和。出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因是忽視了只有在一條直線上（初中要求掌握一條直線上力的合成）的力才能相加、減的這一重要條件。

5 物理問題數(shù)學(xué)化

物理中的許多規(guī)律常常借助數(shù)學(xué)知識(shí)來表述。但有時(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)也會(huì)給物理學(xué)習(xí)帶來干擾，不少學(xué)生在理解或分析問題時(shí)，習(xí)慣以數(shù)學(xué)角度來分析討論，而忽視其物理意義，致使與實(shí)際相悖，使思維受阻，出現(xiàn)障礙。如，學(xué)生常所密度的定義公式ρ=m/V理解成：物質(zhì)的密度ρ和m成正比，和V成反比。同樣，不少同學(xué)根據(jù)歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R的變形R=U/I，得出電阻R與U成正比，和I成反比等錯(cuò)誤結(jié)論，從而忽視了物質(zhì)的密度，導(dǎo)體的電阻是物質(zhì)的特性，不隨外界條件變化而變化這一物理事實(shí)。另外，只考慮數(shù)學(xué)運(yùn)算，任意擴(kuò)大物理概念。規(guī)律的適用范圍，在初中物理學(xué)習(xí)中也是常有的；還有的表現(xiàn)為：在對(duì)物理計(jì)算結(jié)果的處理上不顧物理意義，一味“四舍五入”，結(jié)果失之毫厘，差之萬(wàn)里。

上述這些思維障礙有的根深蒂固，妨礙著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和運(yùn)用，影響著物理學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。因此，我們?cè)诮毯蛯W(xué)過程中，要理解和遵循新課程理念，轉(zhuǎn)變觀念，改變思想，激發(fā)興趣，激活思維，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，揭示知識(shí)的來龍去脈。