分析初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙及其排除策略

摘 要：初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中表明，將科學(xué)想象與推理相結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想象與概括能力，使得學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，勇于質(zhì)疑，敢于創(chuàng)新。而物理是一門(mén)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)科，物理知識(shí)通過(guò)實(shí)踐在概念和規(guī)律建立了嚴(yán)密的邏輯體系，學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中時(shí)常會(huì)遇到一些相關(guān)的思維障礙，教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生排除其障礙，重視對(duì)問(wèn)題的分析，明確公式的物理意義，從而帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決相關(guān)的物理問(wèn)題。文章針對(duì)初中生在物理學(xué)習(xí)中一些常見(jiàn)的思維障礙進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：初中;物理;思維障礙;分析;策略

一、 引言

初中生尤其是農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常存在一些思維障礙，成因有潛移默化的生活理念、以偏概全、混淆相近的物理概念等。教師看見(jiàn)學(xué)生產(chǎn)生這些思維障礙時(shí)，要主動(dòng)尋求解決辦法，不能采取大量的練習(xí)題來(lái)解決，可以使用典型習(xí)題進(jìn)行教學(xué)，有針對(duì)性的排除學(xué)生所產(chǎn)生的思維障礙，在其關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行指導(dǎo)與引領(lǐng)，從而突破思維障礙，提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。

二、 分析農(nóng)村初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙

本校學(xué)生來(lái)源于鄉(xiāng)村，大多數(shù)的初中生由于剛剛接觸物理知識(shí)，嚴(yán)重缺少物理思維的邏輯性、嚴(yán)密性與條理性。物理學(xué)科的概念和規(guī)律具有較強(qiáng)的抽象性，還有延伸的概念與規(guī)律。而處于初中階段的學(xué)生抽象思維能力才初步發(fā)展，不能全面地對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行分析，抓不住問(wèn)題的本質(zhì)，死記硬背物理公式，沒(méi)有很好地運(yùn)用已知物理知識(shí)解決問(wèn)題，并且依賴(lài)的經(jīng)生活驗(yàn)判斷問(wèn)題，這樣很容易出現(xiàn)思維障礙。

學(xué)生在學(xué)習(xí)“浮力”課程之前，均在實(shí)際生活中觀察過(guò)與其相關(guān)的現(xiàn)象，大多數(shù)的學(xué)生認(rèn)為浮力的大小與物體的重量、體積、形狀以及浸入液體的深度有關(guān)，對(duì)于這些先入為主的錯(cuò)誤理念，教師應(yīng)需運(yùn)用物理知識(shí)來(lái)幫助學(xué)生構(gòu)建起正確的科學(xué)理念。

教師在教學(xué)“浮力”習(xí)題的過(guò)程中，由于浮力涉及多個(gè)因素，比如ρ液、ρ物、m排、m物、V排、V物、G物、G排等，部分學(xué)生難以理解各種因素之間的關(guān)系，或是在做題的時(shí)候往往只考慮其中一個(gè)因素，因此產(chǎn)生了思維障礙的出現(xiàn)。

三、 浮力學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的思維障礙

（一）潛移默化的生活理念

部分學(xué)生由于生活理念的潛移默化，認(rèn)為物體上浮是由于水的浮力較大，物體下沉是由于水的浮力較小，甚至還會(huì)認(rèn)為物體受到的浮力大是由于此物體受到的重力較大。

【例1】 小紅把相同體積的木塊和鉛塊一起浸入到水池里，松開(kāi)手之后，木塊上浮，鉛塊下沉，小紅在松開(kāi)手之前受到浮力較大的是哪個(gè)物體（）

A. 木塊B. 鉛塊

C. 同樣大D. 不能確定

解析：部分學(xué)生會(huì)選擇A、B選項(xiàng)，是由于產(chǎn)生了思維障礙無(wú)法理解物體之間的浮沉條件，本能地認(rèn)為物體之所以能夠浮起來(lái)，是由于物體受到的浮力較大，并且形成潛移默化的生活理念。因此教師應(yīng)要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生，建立起未知量和已知量的概念，若想比較物體之間的浮力大小，關(guān)鍵在于將兩者排開(kāi)的液體體積大小進(jìn)行比較，所以應(yīng)該選擇C選項(xiàng)。

（二）以偏概全

部分學(xué)生很難理解V排與V物之間的關(guān)系，可能會(huì)以為V物大，所以F浮也一定大。

【例2】 如表1所示有關(guān)物質(zhì)的密度，將干松木與石蠟塊分別放入足量的酒精、水中，在靜止之后，下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）

A. 如兩者體積相同，放進(jìn)酒精中，靜止之后干松木塊受到的浮力較大

B. 如兩者體積相同，放進(jìn)水中，靜止之后所受浮力相同

C. 如兩者質(zhì)量相同，放進(jìn)酒精中，靜止之后石蠟塊受到的浮力較大

D. 如兩者質(zhì)量相同，放進(jìn)水中，靜止之后所受浮力相同

解析：由于題目具有較強(qiáng)的綜合性，因此學(xué)生容易選擇A、B選項(xiàng)，其主要原因是由于學(xué)生沒(méi)有對(duì)F浮=ρ液gV排中V排公式的確切含義進(jìn)行理解。所以，教師需要讓學(xué)生知道：只有當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)才會(huì)有V排=V物，其他情況下V排和V物均不相等。判斷出它們之間的密度關(guān)系：ρ干松木<ρ酒精<ρ石蠟<ρ水，所以將兩者放入酒精中靜止后，干松木漂浮，石蠟塊沉底。將兩者放入水中靜止后，干松木、石蠟塊均漂浮。對(duì)于A選項(xiàng)，由題意可知V排木G木，所以B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。而C選項(xiàng)，將兩者放入酒精后，干松木漂浮，F(xiàn)浮木=G，石蠟塊沉底，F(xiàn)浮蠟F浮蠟，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。而D選項(xiàng)，由于干松木和石蠟塊的密度都比水的密度小，所以均在水中漂浮，從物體的沉浮條件可以判斷出F浮=G物，若是兩者的質(zhì)量相等，則F浮木=F浮蠟=G，所以應(yīng)該選擇D選項(xiàng)。

由于思維的片面性所導(dǎo)致思維障礙的形成，教師要著重注意首先將學(xué)生的知識(shí)面進(jìn)行完善，其次養(yǎng)成學(xué)生思維的靈活性，在進(jìn)行例題教學(xué)時(shí)，要有序地進(jìn)行分析問(wèn)題，了解物理公式的意義與適用的條件，使得學(xué)生能夠運(yùn)用掌握的物理知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行推理與分析，從而將問(wèn)題有效的解決。

（三）混淆相近的物理概念

部分學(xué)生認(rèn)為物體浮力的大小與浸入液體中的深度相關(guān)。

【例3】 小明把一個(gè)木塊浸入到深水當(dāng)中，松開(kāi)手之后，木塊在上浮時(shí)，所受到水對(duì)木塊的浮力F浮及壓強(qiáng)p的變化情況是（）

A. F浮不變，p不變B. F浮增大，p不變

C. F浮不變，p減小D. F浮減小，p增大

解析：部分學(xué)生會(huì)選擇A選項(xiàng)，通過(guò)以為木塊在上浮的過(guò)程中深度減小，學(xué)生在選擇時(shí)被錯(cuò)誤選項(xiàng)所干擾，由于混淆了相近物理概念所產(chǎn)生了思維障礙，因此沒(méi)有考慮到影響浮力的原因，很難明確物體浸入在均勻液體中不同位置時(shí)所受浮力大小不變。又由于木塊在液體中上浮時(shí)，減小了在水中的深度，通過(guò)分析液體壓強(qiáng)的變化規(guī)律，能夠知道木塊所受水的壓強(qiáng)減小，所以應(yīng)該選擇C選項(xiàng)。

教師在講授物理知識(shí)時(shí)，要抓住物理概念之間的差異來(lái)明確浮力和排開(kāi)液體的體積與液體的密度有關(guān)，壓強(qiáng)與液體的密度和物體所處深度有關(guān)。

四、 農(nóng)村初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙的排除策略

（一）排除以往理念的思維障礙

學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往會(huì)習(xí)慣依據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)與思維方式來(lái)進(jìn)行物理知識(shí)的理解。若是新知識(shí)與自身掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)一致，那么新知識(shí)會(huì)被舊知識(shí)所吸收，反之則會(huì)被排除或經(jīng)大腦修改后再進(jìn)行吸收，但這種經(jīng)大腦修改之后的知識(shí)通常是不科學(xué)的，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。所以，在幫助學(xué)生建立新概念之前，教師需要調(diào)查學(xué)生在平時(shí)生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中的“經(jīng)驗(yàn)”，為避免這種傾向性的發(fā)生。教師可以采取實(shí)踐、PPT、VCR向?qū)W生展示正確的概念，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，并講述錯(cuò)誤的概念所在，直至消除以往的概念。

（二）克服思維定式

學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程是思維定式的形成過(guò)程，一旦形成思維定式，是很難改變的。若是想要改變已成的思維定式的限制，教師在物理課堂教學(xué)過(guò)程中需要有意引導(dǎo)學(xué)生在解題之前建立良好的心理準(zhǔn)備，首先在傳授知識(shí)的過(guò)程中，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面的思考;其次是養(yǎng)成學(xué)生的比較能力，比如機(jī)械效率與功率、電功率與電能等，舉例列出他們的差異性;然后要通過(guò)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，發(fā)揮出學(xué)生的自覺(jué)能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思考與探究。最后是教師給學(xué)生選擇經(jīng)典的例題，強(qiáng)化物理知識(shí)的練習(xí)，養(yǎng)成學(xué)生正確的知識(shí)遷移能力，改變學(xué)生使用以往舊“經(jīng)驗(yàn)”解決問(wèn)題的習(xí)慣。

（三）排除邏輯思維障礙

教師在物理課程教學(xué)時(shí)要抓住教學(xué)內(nèi)容的邏輯關(guān)系，通過(guò)提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題的邏輯來(lái)進(jìn)行教學(xué)：教師引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題引起學(xué)生的注意力并提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，然后引導(dǎo)分析使學(xué)生獨(dú)立思考，養(yǎng)成學(xué)生的邏輯思維能力，概括結(jié)論不僅可以鍛煉學(xué)生的總結(jié)歸納能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維。

（四）排除物理數(shù)學(xué)化

數(shù)理的關(guān)系密切，但單純地用數(shù)學(xué)方法解決物理會(huì)與物理的本源相背馳。教師在教學(xué)時(shí)要注意盡可能排除物理數(shù)學(xué)化，不但要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)物理公式中的意義，明確公式的形成，還要理解公式描述事物的物理現(xiàn)象，與其事實(shí)間的因果關(guān)系。在進(jìn)行物理課堂教學(xué)過(guò)程中，減少數(shù)值帶入純公式的計(jì)算練習(xí)，采用正符號(hào)與負(fù)符號(hào)法則，要確立在一定條件下發(fā)生及其變化的物理變量與不變量、趨勢(shì)與本質(zhì)的關(guān)聯(lián)。

（五）排除物理抽象性的思維障礙

在初中階段，學(xué)生正處于思維的過(guò)渡時(shí)期，所以物理教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)要著重培養(yǎng)學(xué)生從觀察與實(shí)驗(yàn)事實(shí)方向出發(fā)，分析、總結(jié)所形成的物理概念與其定律，讓學(xué)生獲得較為清晰的物理思維，通過(guò)這樣的方式能夠慢慢養(yǎng)成學(xué)生的思維習(xí)慣，利用初中階段的物理概念反復(fù)進(jìn)行練習(xí)，從而使學(xué)生具有抽象思維能力。

五、 結(jié)論

本篇文章首先分析了初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙，其次闡述了關(guān)于浮力學(xué)習(xí)的思維障礙，最后總結(jié)了初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙的排除策略?？偠灾?，物理科目相較于其他科目來(lái)說(shuō)，在學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)常會(huì)認(rèn)為較為困難，會(huì)普遍的遇見(jiàn)各類(lèi)思維障礙，部分障礙錯(cuò)綜復(fù)雜，這些思維障礙給學(xué)生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。所以，教師在教學(xué)中的主要任務(wù)是打破這類(lèi)思維障礙，有針對(duì)性地幫助學(xué)生解決問(wèn)題，通過(guò)與實(shí)際的物理教學(xué)相結(jié)合，采用科學(xué)的教學(xué)措施，從而有效地提升物理科目的教學(xué)效率與質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

黎健玲，廣東省江門(mén)市，廣東省江門(mén)市蓬江區(qū)杜阮鎮(zhèn)樓山初級(jí)中學(xué)。