葛禮國
【摘 要】物理知識由物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)和物理研究思想方法等組成,是人們解決物理問題的基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)若不能真正把握知識的內(nèi)涵、聯(lián)系及其區(qū)別,在運(yùn)用物理知識進(jìn)行物理思維時(shí),往往會產(chǎn)生一些思維誤區(qū),出現(xiàn)各種各樣的錯誤,如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】物理;學(xué)習(xí);思維誤區(qū)
物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué),它的發(fā)展不僅對人類物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對自然知識的深化起到了重要的推動作用,而且對人類思維的發(fā)展也產(chǎn)生了深刻的影響,對人類未來的進(jìn)步和發(fā)展也起著關(guān)鍵作用。在義務(wù)教育階段設(shè)置物理課程的目的,就是在于使學(xué)生在探索認(rèn)識物理世界的同時(shí),掌握物理學(xué)的基本知識和技能,體驗(yàn)、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法,認(rèn)識物理學(xué)對推動科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展所產(chǎn)生的影響,逐步樹立科學(xué)的價(jià)值觀。
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中的認(rèn)知遵循一定的規(guī)律,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中的思維誤區(qū)的產(chǎn)生與學(xué)生的主體特點(diǎn)和學(xué)習(xí)的內(nèi)容二者之間的關(guān)系有關(guān)。首先,學(xué)生學(xué)習(xí)物理受自身的心理認(rèn)識水平和生活經(jīng)驗(yàn)的制約;其次,學(xué)生學(xué)習(xí)物理還受學(xué)習(xí)內(nèi)容的概括性、抽象性程度的制約。物理知識由物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)和物理研究思想方法等組成,是人們解決物理問題的基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)若不能真正把握知識的內(nèi)涵、聯(lián)系及其區(qū)別,在運(yùn)用物理知識進(jìn)行物理思維時(shí),往往會產(chǎn)生一些思維誤區(qū),出現(xiàn)各種各樣的錯誤,如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現(xiàn)象。
一、日常生活觀念形成的思維誤區(qū)
物理學(xué)是研究自然界中的客觀物體及其規(guī)律的科學(xué),學(xué)生每天生活在豐富多彩的物理世界中,會自然地獲得很多物理方面的感性認(rèn)識,形成一定的日常生活觀念和經(jīng)驗(yàn),這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的前提條件。但是有些先入的生活觀念是符合科學(xué)的,這對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)有積極的促進(jìn)作用;有些陷入的生活觀念是錯誤的,對物理概念的形成、物理規(guī)律的正確理解和運(yùn)用,起到一定的消極作用,造成一定的學(xué)習(xí)誤區(qū)。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:意識妨礙感念理解的全面性、完整性,造成對概念的片面理解;二是阻斷知識間的內(nèi)在聯(lián)系,造成認(rèn)知過程與應(yīng)用過程的脫節(jié)。例如,在學(xué)習(xí)力和運(yùn)動的關(guān)系這部分知識之前,許多學(xué)生都有這種看法,認(rèn)為靜止的物體,用力推動它時(shí),它才會運(yùn)動,力停止作用時(shí),它就會立即停下來,推動物理的力越大,物體運(yùn)動得就越快,速度就越大。實(shí)際上,這種生活中形成的觀念是錯誤的。而等學(xué)生學(xué)完了力與運(yùn)動這部分知識之后,才對此有了正確的認(rèn)識。但是仍有一部分學(xué)生,因?yàn)槭茉绣e誤的生活觀念和經(jīng)驗(yàn)的干擾和影響,運(yùn)用物理概念和規(guī)律的思維判斷被阻斷,不能聯(lián)系所學(xué)的知識。從而習(xí)慣性地按錯誤的生活觀念進(jìn)行判斷,妨礙了物理概念的建立和鞏固。
原有的錯誤觀念和經(jīng)驗(yàn)還有一大特點(diǎn),就是比較頑固,不是一朝一夕就能改正的,往往驅(qū)使學(xué)生做出想當(dāng)然地錯誤判斷,阻礙學(xué)生對物理知識的掌握。要克服和糾正這類錯誤觀念,可采取以下做法:一是講解概念時(shí),應(yīng)展開充分地分析、討論,讓學(xué)生弄清概念的來龍去脈,明確概念的形成過程,以達(dá)到對概念內(nèi)涵的準(zhǔn)確理解和掌握。二是加強(qiáng)知識訓(xùn)練環(huán)節(jié),反復(fù)矯正鞏固,加深理解。三是用一些生動的物理實(shí)驗(yàn)或物理現(xiàn)象給學(xué)生以更強(qiáng)烈地刺激,形成鮮明的對比,說明原有觀念的錯誤所在,使原有觀念發(fā)生動搖,以實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。
二、相近物理概念混淆形成的誤區(qū)
物理上有許多相近的物理概念,它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別,具有不同的本質(zhì)屬性。有的學(xué)生對它們的物理意義理解不透,區(qū)分不清,加上頭腦中沒有清晰的表象,容易將它們之間的關(guān)系簡單化。如速度和加速度,二者都是描述運(yùn)動的物理量,速度表述物理運(yùn)動的快慢,而加速度則是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,加速度變化大時(shí),速度就隨之也變化大。要克服這種思維誤區(qū),可以抓住兩個(gè)概念間的差異,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。二是可以運(yùn)用圖像進(jìn)行區(qū)別。
三、類別不當(dāng)形成的思維誤區(qū)
類比是一種重要的推理方式,是人們認(rèn)識新事物或有所新發(fā)現(xiàn)的重要思維方式之一。但類比不是一種嚴(yán)密的推理,類比推理的結(jié)果是否正確,還需要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比,可以幫助學(xué)生掌握所學(xué)的知識。同時(shí),也要讓學(xué)生認(rèn)識到,有時(shí)類比不當(dāng),反而會造成學(xué)習(xí)制度的思維誤區(qū)??朔@種思維誤區(qū)的有效方法,就是抓住兩個(gè)現(xiàn)象之間的本質(zhì)差別,分析其差異,找出類比不具備的前提條件,才能消除這種思維誤區(qū),培養(yǎng)學(xué)生良好的類比思維方法。
四、物理公式數(shù)學(xué)化形成的思維誤區(qū)
數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的重要工具,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力是一項(xiàng)重要能力。學(xué)生在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決知識解決物理問題的過程中,經(jīng)常撇開公式的物理意義,忘記公式所表達(dá)的物理概念之間的因果關(guān)系,從而造成了運(yùn)用公式分析物理問題的思維偏差。如密度公式ρ=m/V,錯誤的認(rèn)為密度與質(zhì)量成正比或與體積成反比的結(jié)論??朔@種思維偏差的主要措施,一是要強(qiáng)調(diào)公式的物理意義,理解公式所描述的物理現(xiàn)象、物理事實(shí)之間的因果關(guān)系、決定關(guān)系。二是要明確公式的來龍去脈,增強(qiáng)公式的物理色彩,突出對問題的物理意義的分析,防止將物理公式按單純數(shù)學(xué)關(guān)系理解,減少純數(shù)值代入計(jì)算的訓(xùn)練,讓學(xué)生善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)方法描述物理問題,真正建立起物理上的數(shù)量關(guān)系,增強(qiáng)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的意識,提高運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力。
五、概念內(nèi)涵和外延的模糊形成的思維誤區(qū)
任何一個(gè)物理概念都是內(nèi)涵和外延的統(tǒng)一,我們通常所說的使學(xué)生掌握物理概念,一方面指的是要理解物理概念的內(nèi)涵,同時(shí)也要明確其外延。所謂外延,即概念所涉及的范圍和條件,公式的適用范圍和成立條件。實(shí)際教學(xué)中,使學(xué)生弄清楚概念的外延是深化對概念的理解、正確運(yùn)用物理概念解決實(shí)際問題的前提條件。但由于概念的外延指的是適用該概念的一切范圍,因此學(xué)生在理解或?qū)嶋H運(yùn)用概念時(shí),有時(shí)會不自覺的縮小或擴(kuò)大概念的外延,因此造成錯誤的結(jié)果。
縮小概念外延主要表現(xiàn)為忽視了同一概念所包含的物理知識范圍的多樣性,以較熟悉的個(gè)別的知識范圍代替全部。
相反,也有無意識的擴(kuò)大外延的情況,如摩擦力的方向總是阻礙物體間的相對運(yùn)動,而學(xué)生有時(shí)就擴(kuò)大為總是阻礙物體的運(yùn)用。為了克服這種思維誤區(qū),在教學(xué)中必須把基本概念的物理意義講清楚,講請公式的適用范圍,配合聯(lián)系加強(qiáng)運(yùn)用,在運(yùn)用中進(jìn)行檢查,深化理解,逐步達(dá)到正確掌握基本知識的目標(biāo)。
六、思維定勢干擾形成的思維誤區(qū)
學(xué)生運(yùn)用掌握的知識,形成了一套切實(shí)有效的分析解決問題的推理方式和方法,變成了學(xué)生的一種能力,一定的思維模式,這種現(xiàn)象叫思維定勢。但這種現(xiàn)象具有雙重性,既有積極的作用,又有消極的作用。從正面說,思維定勢的形成表明學(xué)生不僅掌握了知識,并且也形成了一定的思維推理能力;從反面說,這種思維定勢對分析解決能力的發(fā)展和提高也具有一定的阻礙作用,這種現(xiàn)象在教學(xué)中是很常見的。比如,在物理中常用的正負(fù)號,它可以用來表示矢量的方向,不表示矢量的大小;也可以用來表示標(biāo)量的正負(fù),如溫度的高低,功的正負(fù),電勢的高低;也可以用來表示物理的性質(zhì),如透鏡的性質(zhì),電荷的性質(zhì)等。而學(xué)生有時(shí)片面理解成只表示方向,忘記有的表示性質(zhì),有的表示大小。要克服這種思維定勢,應(yīng)該注意運(yùn)用典型的事例加強(qiáng)練習(xí),增強(qiáng)訓(xùn)練的新穎性,增強(qiáng)題目的靈活性;重在提高具體問題具體分析的能力,切實(shí)加強(qiáng)審題能力的培養(yǎng),使學(xué)生形成正確的分析習(xí)慣和方法,克服想當(dāng)然的按頭腦中的思維套路來解題的不良習(xí)慣。
總之,想要在物理教學(xué)中有效的克服上面所述的各種思維誤區(qū),就必須認(rèn)真研究學(xué)生思維誤區(qū)產(chǎn)生的根源,采取各種教學(xué)手段,增強(qiáng)預(yù)見性和針對性,切實(shí)糾正學(xué)生思維過程中的錯誤偏差,并且在實(shí)際教學(xué)中不斷鞏固、深化、提高思維能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]物理教學(xué)論
[2]教育心理學(xué)
[3]物理課程標(biāo)準(zhǔn)