中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的障礙分析

王靜

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)，同時又從概念、規(guī)律出發(fā)，有著嚴(yán)密邏輯體系的自然科學(xué)。因而在學(xué)習(xí)物理的過程中，無論是從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識階段，還是由理論認(rèn)識到運用知識階段，中學(xué)生都會在物理學(xué)習(xí)上感到困難，其原因在于學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中存在諸多障礙，下面將中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中存在的障礙進(jìn)行剖析。

一、受其他學(xué)科學(xué)習(xí)方法的影響

中學(xué)階段有許多學(xué)科主要是記憶，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時就照搬這種方法。實際上中學(xué)物理內(nèi)容有較少部分需要記憶，如某個物理量的符號、單位，更多的內(nèi)容是需要理解的。

另外，影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)的學(xué)科主要是數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)的邏輯性非常強，很多問題屬于符號性推理和計算問題，學(xué)生往往把這種經(jīng)驗不知不覺地帶到物理學(xué)習(xí)中來。而在物理學(xué)中，邏輯思維、推理方式和數(shù)學(xué)比較有很大差異。在物理學(xué)習(xí)中，計算并不是第一位的，重要的是思維方式和推理方法。

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律時，常常不理解物理概念和物理規(guī)律的物理意義，而用數(shù)學(xué)方法代替物理概念和物理規(guī)律，導(dǎo)致不應(yīng)有的錯誤。物理規(guī)律既可以用文字表述，也常用數(shù)學(xué)關(guān)系式來表述，數(shù)學(xué)表達(dá)式簡潔地建立了物理量之間的一定函數(shù)關(guān)系，對表述和應(yīng)用原理、定律提供了方便。但是，定量的方法不能代替原理、定律等的全部物理內(nèi)容。對物理概念和規(guī)律，我們既要掌握定量方法，又要明確它的物理意義。例如：阿基米德定律表達(dá)式F浮=ρ液gV排，應(yīng)明確理解它反映的是：物體在液體中所受到的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，各量間的數(shù)量關(guān)系如上所述。理解了這個表達(dá)式的物理意義，就不會將物體排開液體的體積與物體本身的體積，液體的密度與物體的密度混同起來，造成不應(yīng)該出現(xiàn)的錯誤。

二、受生活經(jīng)驗的影響

學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)物理以前，對于很多物理現(xiàn)象都有一定的認(rèn)識，這些認(rèn)識大多基于生活經(jīng)驗，有的很膚淺、不完整，有的從科學(xué)的角度看甚至是錯誤的。這種相異構(gòu)想往往根深蒂固，它的消極影響是不可低估的，有時甚至?xí)?dǎo)致學(xué)生對教師所講的內(nèi)容產(chǎn)生懷疑。如“速度大慣性就大”，“下沉的石頭沒有受到浮力”等。因此，必須通過對這一概念的理解和演示實驗來說服學(xué)生，使學(xué)生理解、信服。

例如：中學(xué)物理講到“運動和力”時，要學(xué)生建立“力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因”的正確概念是非常不容易的。這主要是學(xué)生受到先入為主的生活經(jīng)驗的影響，產(chǎn)生了錯誤的認(rèn)知，他們平時所感受到的是：用力推車，車才前進(jìn)；停止用力，車子就要停下來。這種觀念在學(xué)生頭腦中牢固形成。

三、受概念混淆不清的影響

學(xué)習(xí)概念時，若學(xué)生不能掌握要點的來龍去脈，不能準(zhǔn)確掌握概念的物理意義，學(xué)習(xí)新概念時會受到這些舊的概念的影響，引起新舊概念的混淆。如“質(zhì)量與重量”“壓力與壓強”“相互作用力和平衡力”等，都是學(xué)生學(xué)習(xí)時容易混淆的?？朔@些問題，最好是把各個概念給學(xué)生講清楚，并同時將其排列出來加以區(qū)別。

以“加速度”和“速度”為例來說，二者都是描述物體運動的物理量，速度表示物體運動的快慢，而加速度則表示速度變化的快慢。有的學(xué)生認(rèn)為：物體的加速度大，速度就大；加速度變大，速度就隨之也變大。要克服這種思維障礙，可以抓住兩個概念的差異，從不同的角度突出這種差異進(jìn)行區(qū)別。一是可以通過列舉具體的典型例子加以糾正，使概念深化，找出兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。如物體的振動：物體向平衡位置運動過程中，加速度是變小的，直至為零，速度是變大的；而離開平衡位置的過程中，加速度是變大的，速度反而是變小的，直至為零。二是可以運用圖像進(jìn)行區(qū)別，說明在v-t圖像中，斜率表示物體的加速度，縱坐標(biāo)表示物體的速度，等等。

四、邏輯思維障礙

中學(xué)生的思維正處于半幼稚、半成熟的時期，在解題中往往會出現(xiàn)思路混亂，甚至顛三倒四、繁雜無章的現(xiàn)象，而造成邏輯性思維障礙。

物理現(xiàn)象的發(fā)生都是有原因的，物理概念之間最具體、最生動、最本質(zhì)的聯(lián)系乃是因果關(guān)系。在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常由于因果關(guān)系的顛倒而導(dǎo)致錯誤。另一方面，有些學(xué)生不能正確把握有關(guān)物理概念及知識之間的因果關(guān)系，不注意邏輯思維中的因果關(guān)系。所以，在教學(xué)過程中應(yīng)加強邏輯推理訓(xùn)練，注意解題思路中的因果關(guān)系。

掌握正確的物理思維方法。要求在物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生參與概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展過程，教會他們辨析、整理、總結(jié)概念和規(guī)律的方法，認(rèn)真理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵，并注意它們的適用條件，讓學(xué)生多聯(lián)系實際問題，從中加深對概念和規(guī)律的理解。學(xué)會全面地分析物理問題，克服對事物一知半解、只憑對事物局部了解就草率得出結(jié)論的心理傾向，不被事物的表象及一些生活中現(xiàn)象所迷惑。自覺地把握整體，深入本質(zhì)，充分挖掘事物的隱蔽條件，加強比較、鑒別，使學(xué)生對概念和規(guī)律的認(rèn)識不斷向縱深發(fā)展。應(yīng)用物理規(guī)律分析、解決物理問題時，防止學(xué)生亂套公式，做到解一題、明一理。盡量設(shè)計一些使學(xué)生能靈活運用所學(xué)知識的練習(xí)題，鼓勵一題多解、一題多問、一題多思、一題多變，以培養(yǎng)學(xué)生既能靈活、全面地接受信息，又能排除多余信息的干擾，提高學(xué)生加工信息的能力。