物理學習的思維障礙的成因分析及應對策略

侯利偉

摘 要：人的認知遵循一定的認識規(guī)律，要分析學生物理學習中的思維障礙的成因，應該把學生這個學習的主體和學習的內容結合起來，了解二者之間的相互制約關系。首先，學生學習物理受自身的心理認識水平和生活經驗的制約；其次，還受學習內容的概括性、抽象性程度的制約。物理知識由物理概念、物理規(guī)律、物理實驗和物理研究思想方法等組成，是人們解決物理問題的基礎。中學階段的物理知識具有一定的概括性和抽象性，學生學習時若不能真正把握知識的內涵、聯(lián)系及其區(qū)別，在運用物理知識進行物理思維時，往往會產生一些思維障礙，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。本文擬就學生在物理學習中經常出現(xiàn)的幾種思維障礙的成因作以分析，并提出相應的矯正辦法。

關鍵詞：思維障礙；成因；應對

一、先入為主的生活經驗形成的思維障礙

物理學的研究對象是自然界中的客觀物體及其運動規(guī)律，學生天天置身于千變萬化的物理世界中，會自然地獲得有關物理方面的感性認識，積累一定的生活經驗，這是學生學習物理知識的前提條件。先入的生活經驗有的基本正確，對學習有積極的促進作用，也有的則是錯誤的，對物理概念的形成、物理規(guī)律的正確理解和運用，將起一定的消極作用，造成一定的學習障礙。主要表現(xiàn)有兩點：一是妨礙概念理解的全面性、完整性，造成對概念的片面理解；二是阻斷知識間的內在聯(lián)系，造成知識與應用脫節(jié)。例如，在學習力和運動的關系這部分知識之前，許多學生都有這種看法，認為靜止的物體，用力推動它時，它才會運動，力停止作用時，它就會停下來，推物體的力越大，物體運動的就越快，速度就越大，實際上，這種生活中形成的觀念是片面的，結論是錯誤的。而等學生學完了力和運動的這部分知識之后，才對此有了正確的認識，但是，仍有一部分學生，因為受原有錯誤的生活經驗的干擾和影響，運用物理概念和規(guī)律的思維判斷被阻斷，不能聯(lián)系所學的知識，想當然、習慣性的按錯誤的生活觀念進行判斷，所以妨礙了物理概念的建立和鞏固。同時，原有的錯誤觀念和經驗還有一大特點，就是比較頑固、不是一朝一夕就能改正的。

總之，先入為主的生活觀念、錯誤經驗往往驅使學生作出想當然的錯誤判斷，阻礙學生對物理知識的掌握。要克服和糾正這類錯誤觀念，可采取如下幾個做法：一是講解概念時，應展開充分的分析、討論，讓學生弄清概念的來龍去脈，明確概念的形成過程，以達到對概念內涵的準確理解和掌握。二是加強知識訓練環(huán)節(jié)，反復矯正反復鞏固，加深理解。三是用一些生動的物理實驗或物理現(xiàn)象給學生以更強烈地刺激，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，直至清除。

二、相近物理概念混淆形成的障礙

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，具有不同的本質屬性。有的學生對它們的物理意義理解不透，區(qū)分不清，加上頭腦中沒有完整的物理情境，容易將它們之間的關系簡單化，要么同時變大，要么同時變小。如壓力和壓強二者都是有關力的一個物理量，壓力是垂直作用在物體上的力，壓強是單位面積上受到的壓力，是表示壓力的作用效果，有些學生認為壓力越大壓強越大。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，找出兩者之間的內在聯(lián)系和區(qū)別，如同樣用力打木樁，為什么鈍的難打進去，而削尖的容易打進地面去，學生通過這一物理情境就可以具體地理解這兩個量的區(qū)別，避免混淆。二是可以運用圖象進行區(qū)別。

三、類比不當形成的思維障礙

類比是一種重要的推理方式，是人們認識新事物或有所新發(fā)現(xiàn)的重要思維方式。但類比推理的結果具有一定的或然性，它的正確性還需要經過實踐的檢驗。學生在學習物理的過程中，正確恰當?shù)剡\用類比，可以幫助學生掌握所學的知識。如可以把原子中電子繞核的圓周運動與人造衛(wèi)星繞地球的圓周運動進行類比。這樣的學習，既可以加強知識之間的聯(lián)系，深化對知識的理解，也能提高學習的效率，促進思維方式的發(fā)展。同時，也要讓學生認識到，有時類比不當，反而會造成學習知識的思維障礙。學生如果忽略了這一點，就會形成思維上的障礙，思維的結果就是錯誤的。我認為，克服這種思維障礙的有效辦法，就是抓住兩個現(xiàn)象之間的突出差別，分析其差異，找出類比不具備的前提條件，才能消除這種思維障礙，培養(yǎng)學生良好的類比思維方法。

四、物理公式數(shù)學化形成的思維障礙

數(shù)學是學習和研究物理學的重要工具，運用數(shù)學工具解決物理問題的能力是中學物理教學大綱和高考說明中要求的一項重要能力。在教學中，我們往往發(fā)現(xiàn)，學生在運用數(shù)學知識解決物理問題的過程中，經常撇開公式的物理意義，忘記公式所表達的物理現(xiàn)象之間的因果關系，因而造成了運用公式分析物理問題的思維偏差。如電場強度的定義式E=F/q，左端代表一物理事實，而右邊僅代表一種定義的方法，測定方法，它并不表示E與F成正比，與q成反比。克服這種思維偏差的主要措施，一是要強調公式的物理意義，理解公式所描述的物理現(xiàn)象、物理事實之間的因果關系、決定關系。二是要明確公式的來龍去脈，增強公式的物理色彩，突出對問題的物理意義的分析，防止單純數(shù)學公式的教學法，減少純公式數(shù)值代入計算的訓練，讓學生善于運用數(shù)學知識、數(shù)學方法描述物理問題，真正建立起物理上的數(shù)量關系，增強運用數(shù)學知識的意識，提高運用數(shù)學工具的能力。

總之，為了有效克服以上所述的各種思維障礙，就必須認真研究學生思維障礙產生的根源，采取各種教學手段，增強預見性和針對性，切實糾正學生思維過程中的錯誤偏差，并且在運用中不斷鞏固、深化、提高思維能力。