物理學(xué)習(xí)中思維錯(cuò)誤及原因探討

郁勝東

[摘要]本文從五個(gè)方面探討了物理學(xué)習(xí)中思維錯(cuò)誤及原因:一是形象思維中的形象淡漠。二是因果思維條件的制約。三是逆向思維不知反其道而行之。四是比較思維中的操作不當(dāng)。五是思維定勢(shì)導(dǎo)致思維嵌塞。

[關(guān)鍵詞]初中學(xué)生 物理學(xué)習(xí) 思維

在初中物理學(xué)習(xí)調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)約占40%的學(xué)生普遍存在物理成績(jī)上不去的現(xiàn)象:一是同其他學(xué)科相比成績(jī)偏低甚至偏低幅度較大,呈現(xiàn)學(xué)科間的顯著不平衡;二是本物理學(xué)科的多次檢測(cè)或是成績(jī)欠佳,或是有一定下降。對(duì)這部分學(xué)生的進(jìn)一步調(diào)查,發(fā)現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)表現(xiàn)都比較好。為什么會(huì)出現(xiàn)效果與動(dòng)機(jī)的明顯反差呢?這就促使我們不得不從學(xué)習(xí)方法尤其是思維方式、方法上尋找原因。下面是調(diào)查整理后的初中物理學(xué)習(xí)中的幾種主要思維錯(cuò)誤。

一、形象思維中的形象淡漠

形象思維在初中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)中起著極為重要的作用。如果學(xué)生對(duì)特定條件下的物理現(xiàn)象和過(guò)程,在頭腦中沒(méi)有建立起正確的物理形象,不會(huì)利用物理形象進(jìn)行思維,就難以把文字?jǐn)⑹?、?shù)學(xué)表達(dá)式和現(xiàn)實(shí)過(guò)程聯(lián)系起來(lái),也就難以正確地進(jìn)行分析、推理、判斷等邏輯思維活動(dòng)。例如:學(xué)生頭腦中因?yàn)闆](méi)有物質(zhì)原子結(jié)構(gòu)的初級(jí)模型的正確形象和電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程的正確圖景,則對(duì)于摩擦起電的理解、對(duì)于電的中和的理解、對(duì)于帶正電與帶負(fù)電的理解都產(chǎn)生了困難;又因?yàn)閷W(xué)生頭腦中沒(méi)有建立起光線的鮮明正確形象,沒(méi)有建立起光的直線傳播的物理圖景,就難以理解和分析影子形成、小孔成像等許多具體的物理問(wèn)題。

二、因果思維條件的制約

事物的因果聯(lián)系總是受著條件制約的。對(duì)條件的認(rèn)識(shí)是一種較復(fù)雜的思維過(guò)程,一些思維能力不強(qiáng)的學(xué)生難于進(jìn)行這類(lèi)思維;對(duì)教材不理解或理解不透的學(xué)生也無(wú)法對(duì)一些條件進(jìn)行分析和選用,從而使得在有條件關(guān)系的習(xí)題面前一些學(xué)生顯得無(wú)能為力。如關(guān)于功的定義及計(jì)算方法,絕大多數(shù)學(xué)生都能流暢地表達(dá)出來(lái),但解答具體問(wèn)題時(shí),很多學(xué)生又往往不自覺(jué)地把“在力的方向上”這一限制條件拋在腦后,從而出現(xiàn)錯(cuò)誤。

三、逆向思維不知反其道而行之

逆向思維是從對(duì)立的角度去考慮問(wèn)題。逆向思維解題的顯著特點(diǎn)就是以未知為起點(diǎn),運(yùn)用有關(guān)概念、定律、定理找出有關(guān)物理量方面的聯(lián)系,層層推理,確定解題路線的分析途徑。由于受平時(shí)大量的從已知到未知解題方法的思維定勢(shì)的影響,加之有的教師沒(méi)有注意進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng),很多學(xué)生不善于甚至不知道運(yùn)用逆向推理、逆向論證、逆向分析。如一半以上的學(xué)生總認(rèn)為拋出去的物體受到重力和拋力共兩個(gè)力的作用,其原因除受“拋”字的干擾外,更主要的是不善于進(jìn)行逆向分析或逆向論證,假如拋力存在,這個(gè)拋力的施力物體是誰(shuí)呢?反過(guò)來(lái)想一想問(wèn)題就迎刃而解了。

四、比較思維中的操作不當(dāng)

比較思維是初中物理學(xué)習(xí)中最常見(jiàn)的一種思維方式,按理說(shuō)初中學(xué)生應(yīng)能較好的掌握比較思維的方法進(jìn)行比較推理、比較分析、比較論證。但實(shí)際情況并非如此,調(diào)查表明近一半的學(xué)生在比較思維中不善于通過(guò)比較來(lái)認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì),有的完全不理解兩種事物的可比性,有的不理解比較的一般作用在解題中的特殊作用,不善比較兩種事物的共性和個(gè)性,不善于舍同求異或舍異求同。如回答直流發(fā)電機(jī)與交流發(fā)電機(jī)在主要結(jié)構(gòu)上有何不同時(shí),很多學(xué)生先直接回答直流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)以后,再回答交流發(fā)電機(jī)的特點(diǎn),而不去比較兩者在結(jié)構(gòu)上的差異。同樣,有相當(dāng)多的學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中不能區(qū)分相鄰、相近的物理概念、物理量等。

如壓力和壓強(qiáng),有用功、額外功和總功,功和功率,功率和機(jī)構(gòu)效率,左手定則和右手定則等。

五、思維定勢(shì)導(dǎo)致思維嵌塞

思維定勢(shì)在習(xí)慣上也被稱(chēng)作思維上的“慣性”。在物理學(xué)習(xí)中,思維定勢(shì)還有著相當(dāng)程度的影響作用。有這樣一道調(diào)查測(cè)試題:一人站立在乎面鏡前,然后慢慢后退,則:人他在平面鏡中的像越來(lái)越小,像離平面鏡越來(lái)越遠(yuǎn);B.他的像越來(lái)越大,像離平面鏡越來(lái)越近;C.像的大小不變,但像離人卻越來(lái)越遠(yuǎn);D.像的大小不變,像與人的距離也不變。錯(cuò)選A的比例竟占40%。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn),這么多的學(xué)生之所以錯(cuò)選,是因?yàn)樵诮庠擃}時(shí)憑借視覺(jué)的通常經(jīng)驗(yàn),而沒(méi)有根據(jù)問(wèn)題的需要進(jìn)行必要的思維活動(dòng),忽略了“像的大斜與中看到你的大斜是兩回事。由此可見(jiàn),思維定勢(shì)在人們接受新思想、新知識(shí)時(shí),在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和判斷時(shí)的影響是消極的,也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維過(guò)程中的一個(gè)不利因素。

上述的初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的幾種主要思維錯(cuò)誤,究其原因主要有:一是沒(méi)有深入理解物理概念的物理意義和概念所反映的物理事物、現(xiàn)象的本質(zhì);二是不能準(zhǔn)確區(qū)分相近的物理量;三是忽視或誤解物理規(guī)律的適用條件;四是沒(méi)有搞清物理公式中各物理量的含義而亂寫(xiě)亂套公式;五是片面分析問(wèn)題,只見(jiàn)局部不顧整體;六是憑自己的主觀想象,缺乏從論證推理得出結(jié)論的習(xí)慣;七是死記硬背物理公式和某些結(jié)論,對(duì)具體問(wèn)題不會(huì)具體分析;八是不能全面、準(zhǔn)確地分析題目描述的全物理過(guò)程;九是不能對(duì)題意的分析建立起清晰的物理圖景。究其根源,一是物理知識(shí)本身抽象程度高,與實(shí)際聯(lián)系緊密,運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)靈活多變;二是教材的編寫(xiě)比較原則,缺少形象化的說(shuō)明;三是缺少訓(xùn)練學(xué)生思路的典型范例;四是學(xué)生還沒(méi)有把握住學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法,不善于從多方面去理解物理概念,不善于作比較分類(lèi)工作,沒(méi)有掌握解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)思維方法,不能從分析題中抽象出物理模型——確定遵循的規(guī)律——找出已知和未知的聯(lián)系——建立方程——探討答案的物理過(guò)程。一部分學(xué)生在學(xué)了物理之后,觀察物理現(xiàn)象還僅僅停留在日常生活經(jīng)驗(yàn)的水平上,心理層次來(lái)得到發(fā)展,錯(cuò)誤未得到糾正,新觀念未曾建立。