物理思維的障礙與對(duì)策

余俊文

(邛崍市平樂(lè)中學(xué) 四川 邛崍 611539)

高中階段物理的學(xué)習(xí)使許多學(xué)生感到吃力，基礎(chǔ)差的更為突出．盡管學(xué)習(xí)物理困難很多，但根本的原因在于物理思維存在不同程度的障礙．物理思維的主要特征，就是把一個(gè)實(shí)際的過(guò)程抽象成物理過(guò)程，建立物理模型，再利用數(shù)學(xué)工具得以解決．物理思維充滿(mǎn)了辯證法中的聯(lián)系的觀點(diǎn)、矛盾的觀點(diǎn)、主要因素次要因素、內(nèi)因外因等哲學(xué)觀點(diǎn)．物理思維的美在于具體與抽象、現(xiàn)象與本質(zhì)的和諧；還在于表現(xiàn)方式上的邏輯、知識(shí)關(guān)系上的邏輯，“言之有理、論之有據(jù)”，充分顯示出事物間關(guān)系的嚴(yán)密性．在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中，如果物理思維及邏輯出現(xiàn)些問(wèn)題，不善于建立形象思維的平臺(tái)，使思維出現(xiàn)斷裂，則極易造成所學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)零散，分析問(wèn)題不系統(tǒng)，甚至最基本的概念、判斷、推理都出現(xiàn)問(wèn)題．

1 物理思維障礙的表現(xiàn)

在學(xué)習(xí)物理時(shí)，學(xué)困生常常出現(xiàn)這樣那樣的一些物理思維障礙．

首先，把生活中的錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)帶入物理學(xué)習(xí)中來(lái)．學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，源于錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)加之思維定勢(shì)、思維慣性所致，極難從根本上糾正其錯(cuò)誤．例如，對(duì)運(yùn)動(dòng)員起跑過(guò)程是加速度減小而速度增大過(guò)程的理解，由于過(guò)去大腦里形成這樣的定勢(shì)：“加速度增加為正，加速度減小為負(fù)”；從而不經(jīng)意間形成了這樣的邏輯：“那么加速度減小為負(fù)，則應(yīng)為減速運(yùn)動(dòng)”．正負(fù)數(shù)最初源于對(duì)生活常識(shí)的理解：“增加為正，減小為負(fù)”．遷移到理解加速度問(wèn)題時(shí)，沒(méi)有正確理解加速度的意義而造成的錯(cuò)誤．沒(méi)有把加速度與速度兩個(gè)概念嚴(yán)格區(qū)分，沒(méi)有理解新舊知識(shí)的準(zhǔn)確含義的不同而遷移造成的錯(cuò)誤，通常很難糾正．

第二，對(duì)概念的理解未予以充分的重視．高中階段物理課中對(duì)概念理解準(zhǔn)確度要求很高，而學(xué)困生往往不重視；總以為概念問(wèn)題簡(jiǎn)單，不值得花功夫，因而物理知識(shí)體系的基礎(chǔ)(概念)建立得不牢固，無(wú)法系統(tǒng)學(xué)習(xí)，也不能正確地去判斷推理．比如位移方向和速度方向兩個(gè)概念，在平拋運(yùn)動(dòng)中充分表現(xiàn)出忽略物理概念理解的弊端．過(guò)去大腦里形成了勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移方向和速度方向一致關(guān)系的定勢(shì)，很難從根本上接受在平拋運(yùn)動(dòng)中位移方向和速度方向不一致．

第三，不重視知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系．教材一般都是先講述準(zhǔn)備性知識(shí)，再講主要的規(guī)律，總體思路是先“分”后“總”．比如先講功、功率，再講動(dòng)能定理；先講動(dòng)量、沖量，再講動(dòng)量定理等．學(xué)困生往往只對(duì)處于準(zhǔn)備地位的、零散的基本知識(shí)較為重視，而忽略對(duì)處于重要地位的規(guī)律的理解．不重視規(guī)律與基本知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系，不重視知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，造成所學(xué)的物理知識(shí)粗淺而零散，無(wú)法獨(dú)立的分析和研究一個(gè)完整的物理過(guò)程.其通常表現(xiàn)為課能聽(tīng)懂，題不能做；更大程度上是知識(shí)主次沒(méi)有弄清，不是真正的聽(tīng)懂．

第四，不重視推理，不注意理論和實(shí)際聯(lián)系．高中許多物理過(guò)程我們需要討論它的實(shí)際情況．例如將一物體放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的皮帶上，求摩擦力做功，需要討論滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力存在的時(shí)間，及這兩段時(shí)間內(nèi)物體相對(duì)地面的位移，這恰從實(shí)際問(wèn)題，抽象到物理過(guò)程、物理模型的思維的基礎(chǔ)和起點(diǎn)，也恰是學(xué)困生無(wú)能為力之處．

最后，無(wú)法克服建立物理模型時(shí)出現(xiàn)一些障礙．有些問(wèn)題因找不到合適的模型來(lái)對(duì)應(yīng)，理解出現(xiàn)障礙，為后續(xù)學(xué)習(xí)帶來(lái)困難．比如對(duì)電子運(yùn)動(dòng)軌道躍遷不連續(xù)的理解，對(duì)微觀粒子的波動(dòng)性的理解，在生活中幾乎找不到這種模型．

2 解決物理思維障礙的幾個(gè)對(duì)策

2.1 強(qiáng)調(diào)概念的準(zhǔn)確性和基本規(guī)律的條件對(duì)應(yīng)性

在學(xué)習(xí)基本概念基本規(guī)律時(shí)，要強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確的重要性，要排除生活經(jīng)驗(yàn)及過(guò)去知識(shí)條件范圍的干擾，要遷移物理思維習(xí)慣．教學(xué)中針對(duì)學(xué)困生的實(shí)際情況，進(jìn)行這樣的訓(xùn)練：準(zhǔn)確的復(fù)述概念、規(guī)律的條件、結(jié)論、范圍、物理量間的關(guān)系；再將練習(xí)、概念、規(guī)律作為其內(nèi)涵的補(bǔ)充理解．要使學(xué)困生更多的關(guān)心概念的應(yīng)用條件和范圍，以提高概念、規(guī)律的準(zhǔn)確性．

2.2 強(qiáng)調(diào)用物理思維來(lái)串聯(lián)物理知識(shí)體系

在學(xué)習(xí)物理時(shí)大規(guī)律是聯(lián)系統(tǒng)領(lǐng)小概念的“綱”，小知識(shí)點(diǎn)則是“目”．抓住大規(guī)律這個(gè)綱統(tǒng)領(lǐng)出小知識(shí)這些目，學(xué)習(xí)作用和目的就能格外明白和清晰，對(duì)小知識(shí)的理解能更準(zhǔn)確，最終能熟練的駕馭各個(gè)小知識(shí)點(diǎn).一般情況下需經(jīng)過(guò)這樣的環(huán)節(jié)：

物理過(guò)程分析—建立物理模型—對(duì)應(yīng)的物理公式—數(shù)學(xué)運(yùn)算—結(jié)果及討論

其中運(yùn)算環(huán)節(jié)是學(xué)困生的弱點(diǎn)．強(qiáng)調(diào)分析定性的關(guān)系和分析規(guī)律的使用的對(duì)應(yīng)性，設(shè)法繞過(guò)一些繁雜純數(shù)學(xué)的運(yùn)算，對(duì)學(xué)困生學(xué)習(xí)物理或有更大的幫助．

2.3 強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的伏筆和解決問(wèn)題的思路

物理知識(shí)有了一定容量后，則要返過(guò)來(lái)匯總知識(shí)，理清知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系和關(guān)系．新學(xué)的規(guī)律、方法新在哪里、提高在哪里？具體含義如何？例如功的定義式W=Fscosθ，在中學(xué)階段不能解決變力做功問(wèn)題；但學(xué)習(xí)了動(dòng)能定理W=Ek2-Ek1之后，即可解決變力做功的問(wèn)題.這是典型的從另一角度解決新問(wèn)題的巧妙思路，這種由窄范圍推導(dǎo)出的結(jié)論適用寬范圍的情況物理中有很多．這種物理思維和邏輯，也是符合愛(ài)因斯坦提出的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式：

問(wèn)題1—猜想性理論—消除錯(cuò)誤—問(wèn)題2

可見(jiàn)不研究知識(shí)體系的伏筆、層次及解決問(wèn)題的范圍，想在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中變被動(dòng)為主動(dòng)是不可能的．

2.4 強(qiáng)調(diào)學(xué)困生復(fù)述知識(shí)體系及體系中的知識(shí)點(diǎn)

讓學(xué)困生對(duì)照教材目錄復(fù)述知識(shí)體系及其中的知識(shí)點(diǎn)的做法，非常有益于加強(qiáng)物理體系大規(guī)律和小知識(shí)點(diǎn)的掌握，可加強(qiáng)物理思維訓(xùn)練，并增加物理知識(shí)的清晰度．

綜上所述，加強(qiáng)物理課中的物理思維和邏輯方法的訓(xùn)練，有利于物理初學(xué)者和學(xué)困生成績(jī)的提高．