高中物理教學(xué)處理學(xué)生認(rèn)知困難的幾點(diǎn)思考

潘為花

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知上的困難，此時(shí)怎么辦？筆者認(rèn)為應(yīng)該順著學(xué)生的認(rèn)知困難，迎難而上，幫助學(xué)生有效突破思維與技能上的負(fù)遷移，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化.

1 幫助學(xué)生突破生活經(jīng)驗(yàn)上的認(rèn)知困難

由生活經(jīng)驗(yàn)引起的負(fù)遷移從唯物主義哲學(xué)角度來(lái)講就是“形而上學(xué)”，學(xué)生過(guò)分依賴感性認(rèn)識(shí)來(lái)片面地構(gòu)建物理規(guī)律.針對(duì)上述情形，教師要在教學(xué)設(shè)計(jì)中，充分考慮學(xué)生實(shí)際，預(yù)設(shè)學(xué)生的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，多方位搜集素材，以視頻、圖片等形式呈現(xiàn)給學(xué)生，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，更可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，深刻地分析自己所獲取的感性信息，進(jìn)而總結(jié)歸納上升到正確的理性認(rèn)識(shí).

例如將牛頓管拿進(jìn)課堂，讓學(xué)生直接觀察羽毛和金屬片在真空環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)就能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到真實(shí)的自由落體是怎樣的，現(xiàn)實(shí)的落體運(yùn)動(dòng)為什么不一樣.

2 幫助學(xué)生突破數(shù)學(xué)技能上的困難

高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生開(kāi)始區(qū)分物理量是標(biāo)量還是矢量時(shí)，物理量的數(shù)值就已經(jīng)和數(shù)學(xué)上數(shù)字不是一個(gè)概念.最典型就是正負(fù)數(shù)的含義，數(shù)學(xué)上負(fù)數(shù)只是說(shuō)明比零小，而物理量正負(fù)的內(nèi)涵就非常豐富，例如某些標(biāo)量的正負(fù)，它的含義確實(shí)和數(shù)學(xué)是類似的.比如某點(diǎn)的電勢(shì)為負(fù)數(shù)，說(shuō)明該位置電勢(shì)比電勢(shì)零點(diǎn)來(lái)得小，而同樣是標(biāo)量，功的正負(fù)卻不表示大小，它指代是力在運(yùn)動(dòng)過(guò)程起到動(dòng)力或阻力的作用；而對(duì)于矢量，在直線坐標(biāo)系中，它所對(duì)應(yīng)是方向上的差別，比如物體碰撞后，速度由之前的4 m/s變成后來(lái)的-5 m/s，速度是變小了嗎？由譬如數(shù)學(xué)上的0就是沒(méi)有，而溫度為0 ℃，卻不能說(shuō)沒(méi)有溫度，電場(chǎng)里的零勢(shì)能位置更有其特殊的含義.

3 幫助學(xué)生突破解法上的困難

很多學(xué)生在解題過(guò)程中容易出現(xiàn)思維定勢(shì)的問(wèn)題，往往在解決了一題總結(jié)出多種方法，但是如果問(wèn)題情景變化了，可能這幾種方法中就有幾種不適用了.

例如，速度關(guān)聯(lián)問(wèn)題大體上有四種常規(guī)求解方法，有些物理問(wèn)題四種方法都能求解，有些不能，因此，需要反思四種方法的長(zhǎng)處和短處，熟悉每種方法所需的特定條件，做好此類習(xí)題的教學(xué).

例1 如圖1所示，在一光滑水平面上放一個(gè)物體，人通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，人以大小不變的速度v運(yùn)動(dòng).當(dāng)繩子與水平方向成θ角時(shí)，物體前進(jìn)的瞬時(shí)速度是多大？

評(píng)析 這個(gè)例題的解決可以用4種解法.

第一種，作出如圖2的微小變化過(guò)程，選擇微元法從速度的定義出發(fā)，不需要用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，屬于基本方法，數(shù)學(xué)要求比較高，受限于學(xué)生的數(shù)學(xué)水平.

第二種，作出如圖3所示的速度分解圖，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解法，實(shí)際速度方向（通常以物體的實(shí)際速度為合速度）始終不變的合速度比較容易確定.分運(yùn)動(dòng)方向的確定是難點(diǎn).一物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，各自產(chǎn)生效果（v分、s分）互不干擾，即：獨(dú)立性.它是運(yùn)動(dòng)的合成與分解的依據(jù).“運(yùn)動(dòng)效果”如何確定呢？

解法三 應(yīng)用微元法，數(shù)學(xué)要求較高，超出高中數(shù)學(xué)要求.

解法四 應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律法，水平推力F 不是恒力，瞬時(shí)功率不確定，而且同時(shí)存在重力、摩擦力、彈力的瞬時(shí)功率，無(wú)法求解.

此題其他解題方法：在垂直于斜面方向，小球與斜面始終接觸，所以速度相同，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，在垂直于斜面方向不可能保持不變，因此，小球不做勻速圓周運(yùn)動(dòng).合速度方向與垂直于斜面方向夾角變小，垂直于斜面小球速度不變，通過(guò)動(dòng)態(tài)速度三角形，可知合速度變小.

總結(jié)：四種方法從不同的角度，利用了不同的規(guī)律和條件.試題能解與否及難易程度，完全取決試題特定的條件以及解題者選擇的角度.四種方法既有共同點(diǎn)，也有各自的不同點(diǎn)，因此，速度關(guān)聯(lián)問(wèn)題應(yīng)該依據(jù)解題方法大體分成四大類，（1）運(yùn)動(dòng)的合成與分解類；（2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)類；（3）應(yīng)用微元法類；（4）應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律（瞬時(shí)功率相等法）類.同樣，要注意哪些是四種方法通解的，哪些不能，還有其他哪些解法，提高學(xué)生的分類水平和思維能力，以期提高習(xí)題教學(xué)的效果.