高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理思維障礙分析及應(yīng)對(duì)策略

顧慶華　李?lèi)?ài)華

本文依據(jù)物理學(xué)習(xí)心理學(xué)理論及教學(xué)策略理論，探索在高中物理教學(xué)中從幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的思維障礙入手，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，突出過(guò)程教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率的策略。

一、問(wèn)題的提出

思維是物理學(xué)習(xí)過(guò)程中最主要的心理活動(dòng)，也是存在障礙最多的心理活動(dòng)。思維障礙干擾和阻礙物理思維活動(dòng)的正常進(jìn)行，影響學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的正確理解，阻礙智力因素和非智力因素的發(fā)展。物理教師應(yīng)當(dāng)研究學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)和分析學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)中的思維偏差或思維錯(cuò)誤，及早發(fā)現(xiàn)學(xué)生會(huì)在哪個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生思維障礙，并在教學(xué)中有針對(duì)性地改進(jìn)教學(xué)方法，利用各種教學(xué)手段及教學(xué)方式幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)物理的思維障礙，對(duì)提高教師教學(xué)的針對(duì)性和有效性、提高教育教學(xué)質(zhì)量有重要作用，同時(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生形成正確的物理思維方法，提高分析解決實(shí)際物理問(wèn)題的能力有重要意義。

二、學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生思維障礙的原因

（一）注重物理知識(shí)的結(jié)論，輕視物理知識(shí)的形成過(guò)程。布魯納的認(rèn)知—發(fā)現(xiàn)學(xué)說(shuō)認(rèn)為：1.強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過(guò)程，而不是學(xué)習(xí)的結(jié)果。2.強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，而不是外部動(dòng)機(jī)。3.強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的基本原理，而不是具體的知識(shí)。優(yōu)秀學(xué)生由于智商高、自學(xué)能力強(qiáng)，可以順利掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)概念規(guī)律的理解較容易，但是對(duì)于大部分成績(jī)一般的學(xué)生來(lái)說(shuō)則較困難。

（二）教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)心理和認(rèn)知結(jié)構(gòu)研究不夠深入、細(xì)致。學(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是直接影響學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。高中學(xué)生雖然已經(jīng)具備一定的物理基礎(chǔ)，但在學(xué)習(xí)新知識(shí)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)和想法。如果沒(méi)有真正了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的心理感受，就很難把學(xué)生的思維引入正確的軌道。

（三）過(guò)早接觸難題，挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和自信心。一些教師為了片面追求學(xué)習(xí)成績(jī)的提高，采取拔苗助長(zhǎng)的做法，過(guò)早地讓學(xué)生做難題。這種做法極大地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情。

（四）教師沒(méi)能有效引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性總結(jié)，使得學(xué)生不能綜觀全局，融會(huì)貫通，造成學(xué)習(xí)和解題上的思維障礙。

（五）學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中普遍存在由非認(rèn)知因素引起的思維障礙。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是由早期的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣遷移來(lái)的，是一種心理定勢(shì)，如死記硬背等刻板的學(xué)習(xí)方法。二是個(gè)人的一些不利于物理學(xué)習(xí)的心理特點(diǎn)，如短暫興趣、不愛(ài)動(dòng)手、不愛(ài)動(dòng)腦等，造成學(xué)習(xí)活動(dòng)中表現(xiàn)不積極主動(dòng)，沒(méi)有耐心，稍有難度就會(huì)放棄。三是社會(huì)上的一些不良風(fēng)氣的影響。

三、應(yīng)對(duì)學(xué)生思維障礙的主要策略

（一）克服非智力因素的影響。通過(guò)逐層深入的教學(xué)設(shè)計(jì)，消除學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的畏懼心理，激活思維，克服障礙。在物理教學(xué)中可以進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，充分關(guān)注學(xué)生的狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多采用過(guò)程性評(píng)價(jià)，及時(shí)鼓勵(lì)，耐心呵護(hù)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和克服困難的毅力。

（二）有針對(duì)性地克服學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中舊知識(shí)的干擾，形成正確全面的思維。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，由于學(xué)生已掌握的知識(shí)與新知識(shí)銜接出現(xiàn)問(wèn)題，或者由于受思維定勢(shì)的影響使學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)出現(xiàn)困惑。例如：學(xué)生在學(xué)習(xí)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》一節(jié)時(shí)，盡管教師通過(guò)三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)加以分析總結(jié)，并列舉一些實(shí)例加以訓(xùn)練。但當(dāng)討論得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時(shí)，學(xué)生頭腦中仍會(huì)出現(xiàn)初中學(xué)習(xí)過(guò)的切割磁感線(xiàn)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的想法。其實(shí)，只要在這部分知識(shí)教學(xué)中列舉一些反例即可使學(xué)生消除思維障礙。

（三）有效發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的作用，理解概念規(guī)律，掌握科學(xué)方法，消除思維障礙。

（四）教師在教學(xué)中抓住物理概念規(guī)律的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)，突出物理概念規(guī)律的過(guò)程分析，突出問(wèn)題解決。

1.結(jié)合具體實(shí)例消除學(xué)生的思維障礙。例如在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)概念時(shí)，學(xué)生往往忽視概念的內(nèi)涵，即物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力的作用下的運(yùn)動(dòng)。盡管教師一再?gòu)?qiáng)調(diào)，但當(dāng)學(xué)生遇到具體問(wèn)題時(shí)往往還是脫離對(duì)概念實(shí)質(zhì)的把握，憑想象和經(jīng)驗(yàn)去判斷。我在該內(nèi)容的教學(xué)中采取如下方法：首先通過(guò)教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)概念的內(nèi)涵是什么，本質(zhì)是什么，判斷是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是什么。然后結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行對(duì)比分析，使學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念形成了正確的認(rèn)識(shí)。

2.采用形象比喻加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解，減少思維障礙的產(chǎn)生。我采取的辦法是：一方面通過(guò)與學(xué)生一起對(duì)振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程各個(gè)階段進(jìn)行受力分析，總結(jié)受力特點(diǎn)和規(guī)律，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)一步弄清加速度與所受合力的關(guān)系，從合力的變化理解加速度的變化情況。另一方面通過(guò)采用恰當(dāng)比喻幫助學(xué)生理解和記憶。

3.充分運(yùn)用圖像、圖景教學(xué)消除學(xué)生學(xué)習(xí)的思維障礙。思維障礙的解決，要在教學(xué)上通過(guò)圖像、圖景的教學(xué)，加強(qiáng)抽象的物理規(guī)律與形象的實(shí)際情景的聯(lián)系，使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。

4.利用仿真物理實(shí)驗(yàn)室等多媒體手段展示復(fù)雜物理過(guò)程，幫助學(xué)生克服思維障礙。

（五）在習(xí)題教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)思維障礙。學(xué)生在利用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題時(shí)，往往不能形成清晰的思路，不能順利提取相關(guān)的知識(shí)加以解決。所以在習(xí)題教學(xué)中，一方面要把握習(xí)題設(shè)置分層遞進(jìn)原則，依據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和能力設(shè)置習(xí)題，讓學(xué)生能“跳一跳夠得著”，能有自己的思路。另一方面重視解決實(shí)際問(wèn)題的思維程序訓(xùn)練和物理思維習(xí)慣的培養(yǎng)。學(xué)生遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)，思維障礙常常表現(xiàn)為思緒的混亂。因此在教學(xué)中重視思維方法的訓(xùn)練，解決實(shí)際問(wèn)題的思維方法主要抓住兩點(diǎn)：第一，從實(shí)際問(wèn)題中提取與問(wèn)題有關(guān)的文字信息，并用相應(yīng)的圖形或符號(hào)表示，使復(fù)雜的變化過(guò)程簡(jiǎn)潔化。第二，確定物理對(duì)象，建立物理情景，運(yùn)用示意圖幫助理解題意，尋找變化規(guī)律，建立各物理量的聯(lián)系。邊審題、邊畫(huà)圖，并一一把條件和問(wèn)題用字母符號(hào)注在圖上，使問(wèn)題能在腦中形成完整的表象，不至于因忘記條件或問(wèn)題而中斷解題過(guò)程的思維去重新審題，同時(shí)，示意圖能使解答問(wèn)題所必需的條件同時(shí)呈現(xiàn)在視野內(nèi)，圖像成為思維的載體，視圖凝思實(shí)際上是視覺(jué)思維參與解題的過(guò)程。

（六）引導(dǎo)學(xué)生做系統(tǒng)化總結(jié)，形成物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。物理知識(shí)難學(xué)有兩個(gè)主要原因：第一是因?yàn)槲锢韺W(xué)所涉及的研究領(lǐng)域?qū)?、?shí)踐性強(qiáng)、靈活度高，與生產(chǎn)、生活及數(shù)學(xué)有密切的聯(lián)系；第二是物理概念、規(guī)律的高度概括性，以及客觀物理世界的復(fù)雜性，決定了從掌握概念、規(guī)律到靈活運(yùn)用、解決具體問(wèn)題之間存在一個(gè)跨度較大的臺(tái)階。要跨好這個(gè)臺(tái)階就必須讓學(xué)生弄清各類(lèi)物理知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和知識(shí)整體框架結(jié)構(gòu)，認(rèn)清結(jié)構(gòu)的整體與局部，概念規(guī)律的組成及各部分之間的聯(lián)系，以及與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系等。使學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中能準(zhǔn)確地提取所需知識(shí)，解決問(wèn)題的方法和手段也能更多、更簡(jiǎn)潔，這樣才能夠使學(xué)生突破在應(yīng)用物理知識(shí)時(shí)所遇到的思維障礙。

總之，教師應(yīng)要求學(xué)生在每堂課、每個(gè)單元、每個(gè)階段都進(jìn)行自我反思和總結(jié)，教師也要把學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中出現(xiàn)的和可能出現(xiàn)的思維障礙及時(shí)地記錄下來(lái)，日積月累，形成資料，在以后的教學(xué)當(dāng)中不斷改進(jìn)和創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，采取有效辦法消除學(xué)生存在的各種障礙，使物理教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性大大增強(qiáng)，既可以提升教學(xué)水平，又可以?xún)?yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。