淺析初中生學(xué)習物理的思維障礙

榮梅

物理比其他學(xué)科難學(xué)，這是初中生普遍反映的問題，究其原因除了與學(xué)科本身的特點有關(guān)外，還與學(xué)生學(xué)習物理時思維障礙有關(guān)。學(xué)生在學(xué)習物理時思維障礙的表現(xiàn)是多方面的，下面談?wù)劤踔猩趯W(xué)習物理過程中的常見思維障礙。

一、“經(jīng)驗型”障礙

由于物理學(xué)與日常生活和生產(chǎn)關(guān)系密切，學(xué)生在學(xué)習物理以前，已從日常生活中積累了一些錯誤的物理“經(jīng)驗”。這種生活經(jīng)驗由來已久，給學(xué)生學(xué)習物理知識帶來一定的障礙。在初中階段學(xué)生物理知識的獲得往往都是從觀察實際現(xiàn)象開始的，或者是通過分析生活常識中的某一現(xiàn)象，總結(jié)歸納出物理規(guī)律的。然而學(xué)生所熟悉的大量現(xiàn)象或者通過演示所觀察到的現(xiàn)象，與其所反映的物理規(guī)律之間有時還存在“矛盾”。比如說“力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動的原因”。但學(xué)生看到和熟悉的現(xiàn)象恰恰是運動都是依靠力來推動的，如一輛平板車停在路面上，用力推它，它就運動，停止用力它就靜止。這樣易使學(xué)生得出有力作用在物體上物體就運動，沒有力作用在物體上物體就靜止。這種錯誤的結(jié)論對力的概念的建立形成思維障礙……

為克服這種“經(jīng)驗型”形成的思維障礙，在物理教學(xué)中要重視實驗的驗證，用事實刺激學(xué)生的思維，形成鮮明的對比，使原有的概念發(fā)生動搖，直到消除。其次通過舉例使學(xué)生產(chǎn)生認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生通過激烈的思維辯論，分析錯誤認識錯誤，認清錯誤的根源，獲得正確的概念。另外要強調(diào)掌握物理概念、物理規(guī)律的要點和本質(zhì)特征。只有這樣才能將學(xué)生的“生活經(jīng)驗”轉(zhuǎn)化為正確的物理概念。

二、思維定式使知識發(fā)生負遷移形成思維障礙

思維定式是人們按照一種固定的傾向性去反映現(xiàn)實從而表現(xiàn)出來的思維活動的趨向性、專注性。人們在生活中，一旦形成了某種固定觀念，就會限制住自己的思維，成為認識事物的障礙。而遷移是指先前的學(xué)習對以后的學(xué)習產(chǎn)生的某種影響。如果先前的學(xué)習對以后的學(xué)習有促進作用。這就是正遷移。反之是負遷移。如提重物時，學(xué)生總認為勻速上升時拉力大于重力，勻速下降時拉力小于重力。又如對于慣性的理解，學(xué)生往往在頭腦中有這樣的錯誤概念，即認為物體的慣性與它的速度有關(guān)，速度越大，慣性越大。原因是汽車速度越快，剎車后就越不容易停下來。盡管教學(xué)時再三強調(diào)慣性是物質(zhì)固有的屬性，慣性的大小只與其質(zhì)量有關(guān)，而與其運動狀態(tài)無關(guān)。但一碰到具體問題，思維定式仍在起作用。再比如甲、乙兩隊進行拔河比賽，甲隊勝。不少同學(xué)則認為甲隊隊員對乙隊隊員的拉力大。豈不知甲隊對乙隊隊員的拉力與乙隊對甲隊隊員的拉力是一樣大的……

為克服思維定式帶來的負遷移，在教學(xué)時要加強物理概念的教學(xué)，注重對學(xué)生思維方式和能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生多元思維和逆向思維能力，廣開思路，激發(fā)學(xué)生主動思維和創(chuàng)造性思維。發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造想象力，加強概念類比理解。使學(xué)生切實掌握每一個概念及它的物理意義。

三、物理公式的數(shù)學(xué)化造成的思維障礙

用數(shù)學(xué)式子表達物理概念或規(guī)律，學(xué)生往往只從數(shù)學(xué)的意義上去理解，從而對正確理解物理公式的物理意義形成思維障礙。如密度公式p=m/V，學(xué)生易認為物質(zhì)的密度與其質(zhì)量成正比，與其體積成反比，又如由歐姆定律公式I=U/R可導(dǎo)出R=U/I學(xué)生則理解為導(dǎo)體的電阻跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟通過導(dǎo)體的電流成反比。其它如勻速直線運動的速度公式v=s/t，比熱容c=Q/（m△t），燃料的熱值q=Q□m等等。學(xué)生也易從數(shù)學(xué)公式的角度去理解，豈不知以上各物理量都是由物體本身性質(zhì)決定的不變量，而與公式中的各物理量是無關(guān)的。

為克服物理公式數(shù)學(xué)化這一思維障礙，在教學(xué)過程中推導(dǎo)或總結(jié)物理公式時一定要強調(diào)公式成立的前提，強調(diào)公式的物理意義，理解公式所描述的物理現(xiàn)象、物理事實之間的因果關(guān)系、決定關(guān)系。加強實驗，增強學(xué)生的感性認識，把數(shù)學(xué)表達式與物理本質(zhì)有機地統(tǒng)一起來，既要重視運用數(shù)學(xué)方法來解決物理問題的訓(xùn)練，又要充分注意物理事實對數(shù)學(xué)方法的制約。加強練習，反復(fù)矯正和鞏固，強化理解和記憶，最終和數(shù)學(xué)問題區(qū)別開來，形成科學(xué)的認識。

四、在應(yīng)用物理知識的過程中忽視隱含條件造成的思維障礙

學(xué)生在處理物理的問題時，往往涉及到眾多的條件，有些條件是以隱含的方式表現(xiàn)的，并且有些隱含條件在起主要作用，如果忽視隱含條件的作用，就會出現(xiàn)思維障礙。如一個重是9.8牛體積為0.03m3救生圈，能不能使重為294牛人在水中不致沉沒。學(xué)生通過計算得出救生圈在水中所受的的最大浮力為294牛，因救生圈自重為9.8牛，所以救生圈所承受豎直向下的壓力為284.2牛，小于人體重力，從而得出人要下沉這一錯誤結(jié)論。造成這一錯誤結(jié)論的原因是學(xué)生忽視了“人在救生圈上時，身體大部分浸在水中，人也受到水的浮力”這一隱含條件。此題的正確結(jié)論是人實際作用在救生圈上的力遠小于284.2牛，故人能借助救生圈不致于沉入水中。又如：一臺離心式抽水機功率是10千瓦它每小時可以從15米深的井中抽出水多少米？（g=10牛/千克）不少同學(xué)通過計算得出這臺抽水機每小時可以從15米深的井中抽出240m3的水。出現(xiàn)這一錯誤的原因是學(xué)生“忽視了”在通常情況下一個大氣壓只能支持10.3米高的水柱這一隱含條件，故此題的正確答案是抽水機不能從15米深的井中抽出水。每小時可以抽出0.03m3的的水。

為克服這種因忽視隱含條件而造成的思維障礙，在教學(xué)時要注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，通過一題多解，一題多變等形式逐步培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和靈活應(yīng)變能力。

綜上所述學(xué)生在學(xué)習過程中表現(xiàn)的思維障礙是多方面的，除了以上幾種思維障礙外，學(xué)生在學(xué)習物理的過程中，還會出現(xiàn)其它一些思維障礙。在教學(xué)過程中教師要充分估計學(xué)生在學(xué)習過程中可能出現(xiàn)的一些思維障礙，對癥下藥采取相應(yīng)措施，對學(xué)生進行針對性的訓(xùn)練，消除各種思維障礙對學(xué)生學(xué)習物理知識帶來的負面影響，以利于提高初中物理的教學(xué)質(zhì)量。