物理學(xué)習(xí)容易出現(xiàn)的的思維障礙及其形成原因

丁志剛

(江蘇省江安高級(jí)中學(xué) 226500)

物理學(xué)科所具有的學(xué)科特性決定了物理難學(xué)這一世界性現(xiàn)象，學(xué)生很容易在物理學(xué)習(xí)過程中遇到思維障礙而感覺難以繼續(xù)進(jìn)一步的學(xué)習(xí).從學(xué)生的心理傾向與思維規(guī)律對(duì)這一問題進(jìn)行研究，對(duì)于物理教學(xué)改革與教學(xué)質(zhì)量提升均大有裨益.

一、錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)造成思維障礙

大量物理現(xiàn)象存在于學(xué)生的生活之中，很多先入為主且欠缺教師引導(dǎo)的物理現(xiàn)象在學(xué)生的認(rèn)知中并沒有一定的正誤定論，雖說有些在本質(zhì)與現(xiàn)象上能保持一致的物理概念對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)具有積極的意義，但同時(shí)也有很多不能反映物理本質(zhì)并妨礙正確要領(lǐng)建立的概念往往會(huì)造成學(xué)生的思維障礙，教師在借助物理現(xiàn)象落實(shí)具體教學(xué)時(shí)同時(shí)又要克服錯(cuò)誤的現(xiàn)象.比如，筆者曾經(jīng)在教學(xué)中這樣提問過學(xué)生：“人在前進(jìn)的火車上向上跳起后還能落回原地嗎？”學(xué)生：“跳得高的話應(yīng)該不能落在原地.”這一回答還獲得了不少學(xué)生的贊同.沒有這一活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生對(duì)這一問題的理解是抽象的，這一問題也無法讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得體會(huì)和結(jié)果，因此，對(duì)于這一問題的解決可以作如下引導(dǎo)：“大家如果一整天都在往前行駛的火車上跳躍，是不是會(huì)從火車頭一直跳到火車尾呢？”這一問題往往會(huì)令學(xué)生頓覺醍醐灌頂并意識(shí)到自身的錯(cuò)誤.將學(xué)生腦中存在的錯(cuò)誤概念極端化往往能使其認(rèn)識(shí)到知識(shí)認(rèn)知的本質(zhì).再如以下問題：“自行車是靠哪種力停下來的呢？”相當(dāng)多的學(xué)生往往會(huì)作出“靠閘皮與瓦圈的摩擦力停下來”的應(yīng)答，學(xué)生的這一回答正是建立在控閘停車的生活經(jīng)驗(yàn)之上的，生活中大家對(duì)內(nèi)力、外力等也不會(huì)細(xì)細(xì)考量，往往會(huì)借助客觀結(jié)果來衡量其中的奧妙.不確定研究對(duì)象的物理學(xué)習(xí)自然無法對(duì)內(nèi)力、外力進(jìn)行區(qū)分，學(xué)生在本質(zhì)與現(xiàn)象不統(tǒng)一時(shí)往往又會(huì)對(duì)現(xiàn)象較為信賴，由此可見，重視實(shí)驗(yàn)、概念規(guī)律要點(diǎn)的明晰以及正確的推理是非常有必要的，只有這樣，學(xué)生才能在長期的訓(xùn)練中獲得更多正確的認(rèn)知積累.

二、忽視隱蔽因素造成思維障礙

物理問題中存在很多方面的因素，有些因素的作用明顯易得，有些則比較隱蔽.學(xué)生對(duì)于那些明顯能起作用的因素往往容易察覺并作思考，對(duì)于那些比較隱蔽的因素卻往往容易忽視，甚至無法察覺，但實(shí)際上，隱蔽因素所起到的指導(dǎo)或干擾卻是不容忽視的.比如，某一外國代表團(tuán)在北京某重點(diǎn)中學(xué)參觀時(shí)就作出了中國中學(xué)生物理水平極高的評(píng)價(jià)，他們認(rèn)為該中學(xué)的物理練習(xí)是很多美國學(xué)生都做不來的，不過，他們也將在某中學(xué)參觀學(xué)習(xí)時(shí)跟學(xué)生之間的談話做了交流，他們?cè)谂c部分學(xué)生交流之后給學(xué)生出了幾道題，當(dāng)時(shí)請(qǐng)出的五位學(xué)生竟然沒有一個(gè)能夠正確解題，他們給這五位學(xué)生設(shè)計(jì)的關(guān)于熱量、電路、波這三個(gè)方面的題目并不難，只能說這些題與國內(nèi)物理練習(xí)的風(fēng)格不同.學(xué)生在用電器的電阻大小、電阻絲長短、通電時(shí)間長短、熱量散發(fā)多少、溫度升高多少等眾多數(shù)據(jù)中迷糊了方向，事實(shí)上，他們出的題只要四個(gè)數(shù)據(jù)就能解決，但學(xué)生在八九個(gè)之多的數(shù)據(jù)中完全懵住了，覺得這么多的數(shù)據(jù)不完全用上就不對(duì).國外代表團(tuán)的代表們對(duì)于學(xué)生的這一表現(xiàn)頓覺不解，同時(shí)也給該學(xué)校的學(xué)生舉出了一個(gè)特別容易理解的例子：修理某樣?xùn)|西時(shí)需要一把鉗子、一個(gè)改錐和一把錘子，這三樣工具缺一不可，現(xiàn)在有一個(gè)工具齊全的箱子，大家在修理該東西時(shí)就應(yīng)該需要什么便拿什么，根本無需考慮其他無用的工具.解題其實(shí)跟其中的道理一樣，有用的條件盡管取出用上，無用的條件自然不需考慮.這也是國外代表們對(duì)干擾性隱蔽因素的處理所作出的實(shí)例型解答，因此，教師為學(xué)生設(shè)計(jì)練習(xí)時(shí)也應(yīng)適當(dāng)考慮干擾條件的涉入以促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展.

三、思維定勢(shì)造成障礙

習(xí)慣從某種角度或側(cè)面進(jìn)行問題的提出、思考等即為通常所說的定勢(shì)，思維定勢(shì)在物理問題的解決中往往會(huì)起到一定的消極作用，對(duì)于學(xué)生發(fā)散思維的發(fā)展是尤其不利的.比如，有學(xué)生就有這樣的疑問：“蜂窩煤在五樓燃燒所釋放的熱量會(huì)比一樓多嗎？”這是很多學(xué)生對(duì)搬煤做功這一因素的不理解而產(chǎn)生的疑惑，也是思維定勢(shì)所造成的認(rèn)知影響，很多學(xué)生從搬煤這一行為上自然想到了功轉(zhuǎn)化為能，將蜂窩煤與熱能聯(lián)系起來的結(jié)果就變成了功轉(zhuǎn)化成內(nèi)能了，由此便產(chǎn)生了蜂窩煤在五樓然后產(chǎn)生的熱量更多的錯(cuò)誤認(rèn)知.那么，根據(jù)學(xué)生的想法，將蜂窩煤搬至摩天大樓的話豈不是產(chǎn)生的熱量更多？由此可見，學(xué)生的這一想法是不對(duì)的，不對(duì)的原因又在哪里呢？做功是否白做了呢？答案自然是否定的.事實(shí)上，蜂窩煤在五樓燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳與煤灰收集后的勢(shì)能與一樓相比就大得多.這又是什么原因呢？很顯然，這是做功所獲得的.這個(gè)例子就是對(duì)思維定勢(shì)影響的實(shí)際說明，事實(shí)上，很多學(xué)生在實(shí)際解題中往往很容易將一些沒有必要聯(lián)系在一起的放在一起.因此，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)善于改變提問的方式以幫助學(xué)生思維的發(fā)展，不僅如此，教師還應(yīng)在學(xué)生的思維規(guī)律與心理傾向上作出特有的考量并進(jìn)行要領(lǐng)、規(guī)律的教學(xué)，使學(xué)生能夠很好地排除思維障礙并獲得解題的圓滿與順利.

四、不善于變化造成思維障礙

很多物理問題的解決都需要等效方法的運(yùn)用，比如力的合成與分解、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)等都是等效的，研究對(duì)象的有效轉(zhuǎn)換能夠很好地幫助學(xué)生理清思路，不過很多學(xué)生在解題中卻往往并不擅長進(jìn)行研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換.物理是一門尤其強(qiáng)調(diào)研究對(duì)象的學(xué)科，一定的物理過程與條件都是對(duì)于一定對(duì)象而言的，對(duì)象的改變意味著研究系統(tǒng)和條件的改變，由此可見研究對(duì)象的重要性.因此，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)首先培養(yǎng)學(xué)生對(duì)研究對(duì)象的確立，在確定研究對(duì)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理思索才是最為正確的.比如：“某同學(xué)在蕩秋千，秋千的繩長、該同學(xué)的體重以及秋千擺動(dòng)的情況都是已知的，該秋千板所承受的壓力可否求出呢？”教師提出這一問題之后首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行確立.有的學(xué)生將秋千板當(dāng)作了研究對(duì)象并進(jìn)行了分析但卻不得結(jié)果.由此可見，人才應(yīng)該是此題解決的研究對(duì)象.將人的受力情況分析清楚的同時(shí)也就得出了秋千板給人的支持力，秋千板所受的壓力也就順利得出了.此題的解決中就包含了一次對(duì)象轉(zhuǎn)換，很多學(xué)生往往在對(duì)象的轉(zhuǎn)換中無法突破而無法形成思維的障礙.

總之，教師應(yīng)能幫助學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中形成良好的心理，使學(xué)生能夠獲得學(xué)習(xí)的自覺性、積極性并與物理學(xué)習(xí)相適應(yīng)，繼而獲得思維敏銳性的發(fā)展.