高中物理學(xué)困生解題思維障礙成因與轉(zhuǎn)化

摘 要：高中物理知識的學(xué)習(xí)具有較大的難度，這是高中教育階段中公認(rèn)的教學(xué)事實(shí)。在現(xiàn)階段的高中物理日常教學(xué)中，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)困難主要表現(xiàn)在物理習(xí)題不會做，錯誤頻出。導(dǎo)致高中生頻頻出現(xiàn)這一學(xué)習(xí)問題的主要原因，在于學(xué)生存在一定的物理解題思維障礙，進(jìn)而出現(xiàn)高中物理學(xué)困。因此，為了能夠在新時期下有效地提高高中物理教學(xué)效率，本文將結(jié)合實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從分析高中物理學(xué)困生常見的解題思維障礙出發(fā)，以高中物理學(xué)困生的成因?yàn)橹饕ナ?，著重探討有效轉(zhuǎn)化高中物理學(xué)困生，改善學(xué)困生解題思維障礙的方法與策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;學(xué)困生;解題思維障礙

一、學(xué)困生的內(nèi)涵與產(chǎn)生背景

所謂“學(xué)困生”，主要指的是在學(xué)習(xí)學(xué)科知識的過程中，其知識、品格、學(xué)習(xí)方法、身心素質(zhì)等各個要素之間的融合出現(xiàn)偏離常規(guī)性的結(jié)構(gòu)問題，進(jìn)而致使智力難以得到有效開發(fā)，身心素質(zhì)難以實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展，綜合素質(zhì)與能力，以及學(xué)習(xí)方法無法達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的基本要求的學(xué)生，對于這部分學(xué)生，必須要采取具有針對性的教育教學(xué)措施或心理健康指導(dǎo)措施對其進(jìn)行有效的補(bǔ)償和矯正[1]。隨著近幾年來我國教育事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，有關(guān)高中物理教學(xué)的新課程標(biāo)準(zhǔn)也著重指出，高中物理教育的主要目的旨在培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而相較于其他教學(xué)學(xué)科，高中物理教學(xué)存在較大的教學(xué)難度，該學(xué)科所涉及的知識內(nèi)容較為煩瑣、復(fù)雜，并且這是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)學(xué)科，這就使得大部分的學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理知識的過程中常會面臨眾多的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)與學(xué)習(xí)困難，進(jìn)而出現(xiàn)學(xué)困。因此，為了能夠更好地推動高中生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展，促使高中物理教學(xué)在新時期下實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的教學(xué)優(yōu)化，減少高中物理學(xué)困生便逐漸成為新時期高中物理教師所需關(guān)注的重點(diǎn)教學(xué)課題。

二、例談高中物理學(xué)困生常見的解題思維障礙

（一）新知識應(yīng)用能力不足

致使學(xué)困生出現(xiàn)這一解題思維障礙的主要原因，在于學(xué)生缺乏應(yīng)用新知識的機(jī)會，在實(shí)際的解題過程中難以實(shí)現(xiàn)對新知識的自動化提取，致使新知識無法得到激活，進(jìn)而出現(xiàn)前攝取抑制，舊知識負(fù)遷移問題[2]。

我曾為高一學(xué)生布置有關(guān)“功與功率”的測試題，即，兩個互相垂直的力F1與F2作用于同一物體之上，物體經(jīng)過一段位移，F(xiàn)1做功為6J，F(xiàn)2做功為8J，那么F1與F2的合力做功為：

A.14J

B.4J

C.10J

D.7J

在這一簡單的選擇測試題中，我發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)困生都會選擇答案C，問其原因，做出了這樣的解釋：力是矢量，需要遵循平行四邊形定則，根據(jù)勾股定理，F(xiàn)合=10J。從學(xué)困生的解題思路上來看，可以清楚地認(rèn)識到學(xué)生對功是標(biāo)量的這一新知識點(diǎn)尚未具備良好的應(yīng)用意識和能力，而力是矢量這一知識點(diǎn)在之前就被重復(fù)強(qiáng)調(diào)過，這就導(dǎo)致學(xué)困生在解題過程中出現(xiàn)前攝抑制，而將矢量運(yùn)算法則中的勾股定理遷移到功的計(jì)算當(dāng)中，進(jìn)而出現(xiàn)解題錯誤。

（二）解題思維相對較緩

學(xué)困生缺乏快速的解題思維與迅速的反應(yīng)能力，是高中物理學(xué)困生最為常見也是最難轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)問題。導(dǎo)致學(xué)困生出現(xiàn)這一解題思維障礙的主要原因，在于學(xué)困生尚未構(gòu)建起一個完善的高中物理知識結(jié)構(gòu)，其所掌握的知識存在明顯的分散性，這就使得學(xué)生在實(shí)際的解題過程中難以實(shí)現(xiàn)對知識的自動化，以及有效化激活，進(jìn)而出現(xiàn)解題思維緩慢，反應(yīng)遲鈍的學(xué)習(xí)問題[3]。

在教學(xué)“電磁感應(yīng)及其應(yīng)用”這一章節(jié)內(nèi)容時，我曾就“楞次定律”這一知識點(diǎn)，為學(xué)生布置了以下題目：有兩個大小不同的絕緣金屬圓環(huán)，疊放在一起，小圓環(huán)的一半面積在大圓環(huán)當(dāng)中，當(dāng)順時針電流通過大圓環(huán)的瞬間，請問小圓環(huán)的電流方向是？

A.順時針

B.逆時針

C.左半圓順時針、右半圓逆時針

D.無感應(yīng)電流

在觀察學(xué)困生做此題時，我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生常出現(xiàn)解題茫然無措的情況。當(dāng)問其解題思路時，學(xué)生能夠很好將以往學(xué)過的知識講述出來，但在實(shí)際的解題過程中往往難以明確解題方向。在對學(xué)生進(jìn)行簡要的提示后，學(xué)生便能夠熟練地應(yīng)用課堂中講過的楞次定律知識進(jìn)行解題。導(dǎo)致學(xué)困生出現(xiàn)這一學(xué)習(xí)困難，是因?yàn)閷W(xué)生缺乏完善的物理知識結(jié)構(gòu)體系，在實(shí)際的解題過程中，就會因解題方向不明確，而胡亂地堆積知識點(diǎn)與物理公式，進(jìn)而限制了學(xué)生解題思維的反應(yīng)速度[4]。解決這一學(xué)習(xí)問題的關(guān)鍵手段，在于培養(yǎng)學(xué)困生的物理學(xué)習(xí)興趣，減少學(xué)生畏難的學(xué)習(xí)心理，以此來促使學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣的帶動和作用下實(shí)現(xiàn)主動學(xué)習(xí)和有效學(xué)習(xí)，建立起一個完善的物理知識結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在實(shí)際的解題過程中更好地明確解題方向，做出快速的解題反應(yīng)。

（三）難以對物理問題進(jìn)行表征

由于高中物理是一種對實(shí)際情境進(jìn)行抽象性概括的教學(xué)學(xué)科，在一定物理定律、概念，以及公式的文字描述上存在一定的嚴(yán)謹(jǐn)性和理論性。雖然高中物理知識來源于實(shí)際生活，但又區(qū)別于生活實(shí)際，這就使得缺乏邏輯思維能力和抽象理解能力的學(xué)困生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中常出現(xiàn)理解不透徹、掌握不全面，思考不深入等學(xué)習(xí)問題[5]。在實(shí)際的解題過程中，也很難利用物理符號與圖形對物理現(xiàn)象與過程進(jìn)行正確的物理表征，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)物理理論知識學(xué)習(xí)僵化，難以實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)用。

在一次物理課堂測試中，我曾在試卷中為學(xué)生布置這樣一道有關(guān)“加速度”的題目：當(dāng)汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎便會在地面上進(jìn)行滑動，剎車線清晰可見。根據(jù)汽車剎車線的長短，便能夠清楚地判斷汽車剎車前的速度，因此，剎車線是交警判斷與分析交通事故的重要依據(jù)。已知，一輛汽車在剎車后以7m/s2的加速度運(yùn)動，其剎車線為14m，試求汽車在緊急剎車前的速度大小。

這是一道較為基礎(chǔ)的勻速直線運(yùn)動問題，而在實(shí)際的計(jì)算過程中，大部分的學(xué)困生則出現(xiàn)了明顯的解題困難。主要表現(xiàn)在，試卷中學(xué)生會對相關(guān)公式進(jìn)行胡亂地堆積。為了更好地掌握學(xué)困生的學(xué)習(xí)問題，我便在課堂中將該題目更改為：一個質(zhì)點(diǎn)正作勻減速直線運(yùn)動，其加速度為7m/s2，位移為14m時保持不動，那么請問該質(zhì)點(diǎn)的初速度為？在做這一題目時，學(xué)困生便能夠快速準(zhǔn)確地畫出圖像，并做出正確解答。當(dāng)物理試題與課本中的物理公式直接對應(yīng)后，學(xué)困生便能夠通過直接套公式的方法實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的解答，而僅是將公式進(jìn)行簡單的變形，學(xué)困生便難以對題目進(jìn)行正確的物理表征。在實(shí)際的解題過程中，學(xué)困生很難將汽車視為質(zhì)點(diǎn)、將剎車線視為質(zhì)點(diǎn)的位移、將汽車剎車聯(lián)想為質(zhì)點(diǎn)的勻減速直線運(yùn)動，進(jìn)而出現(xiàn)解題思維障礙。

（四）空間想象能力不足

相對于初中階段的基礎(chǔ)物理教學(xué)，高中物理中所涉及的內(nèi)容更加廣泛且具有深度，這就使得高中物理知識的學(xué)習(xí)對學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思維能力，以及認(rèn)知能力具有較高的教學(xué)要求。而大多數(shù)的學(xué)困生缺乏這一能力的訓(xùn)練，這就使得學(xué)困生的空間想象能力難以滿足高中物理相關(guān)知識的解題需求，進(jìn)而加劇了學(xué)困生的物理學(xué)習(xí)困難。

在“平拋運(yùn)動”中有這樣一道例題：光滑的斜面長為b、寬為a，傾斜角度為θ，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，在右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，試求物塊入射的初速度。

解答這一類平拋問題時，需要學(xué)生具備一定的空間想象與聯(lián)想能力去思考物塊在斜面上的運(yùn)動軌跡與運(yùn)動情況，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行下一步的計(jì)算與分析。而大多數(shù)的學(xué)困生并不具備這一思維能力，即便是將這一立體圖形分解為平面圖形，學(xué)生也很難實(shí)現(xiàn)全面和深入的理解，進(jìn)而嚴(yán)重限制了高中生的物理解題速度。

三、高中物理學(xué)困生的內(nèi)部成因

（一）畏難學(xué)習(xí)心理強(qiáng)烈

在學(xué)生步入高中，開展新一輪的學(xué)習(xí)活動后，高考的學(xué)業(yè)壓力與負(fù)擔(dān)便會接踵而至。并且隨著學(xué)生的成長與發(fā)展，高中階段的學(xué)科教學(xué)難度便會日益加大。而高中物理本身就存在一定的教學(xué)難度，這就使得大部分的高中生在實(shí)際的物理學(xué)科知識學(xué)習(xí)過程中，常會面臨較為嚴(yán)峻的學(xué)習(xí)問題與學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。一些適應(yīng)能力和學(xué)習(xí)能力相對較強(qiáng)的學(xué)生在一段時間后，便會逐步適應(yīng)高中物理的教學(xué)節(jié)奏，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)策略的轉(zhuǎn)化。但也有部分學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)化，在面對較難的高中物理知識時，便會出現(xiàn)退縮，畏難學(xué)習(xí)心理加劇，進(jìn)而造成學(xué)困。

（二）缺乏正確的學(xué)習(xí)方法

正確的學(xué)習(xí)方法是促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵途徑與重要技能。高中物理學(xué)困生出現(xiàn)解題思維障礙的關(guān)鍵因素也在于學(xué)生缺乏正確的學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)技能。在高中物理知識學(xué)習(xí)過程中，絕大多數(shù)的高中物理學(xué)困生常會以“機(jī)械記憶”或“死記硬背”為主要的學(xué)習(xí)途徑去掌握高中物理知識與相關(guān)概念，而難以實(shí)現(xiàn)深度理解與掌握，這就使得學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)僅停留在表面與形式上，無法構(gòu)建起一個完善、系統(tǒng)、科學(xué)的高中物理知識體系。在實(shí)際的高中物理解題過程中，這部分學(xué)困生也很難明確正確的解題方向，對知識的應(yīng)用也缺乏全面性與綜合性，進(jìn)而嚴(yán)重制約著學(xué)生物理綜合素質(zhì)與核心素養(yǎng)的發(fā)展。

四、有效改善高中物理學(xué)困生解題思維障礙的方法與策略

（一）加強(qiáng)形象思維訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)生抽象思維

為了有效地轉(zhuǎn)化高中物理學(xué)困生解題思維障礙問題，高中物理教師在實(shí)際的教學(xué)過程中就要結(jié)合物理學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)與高中生的思維發(fā)展特征，加強(qiáng)對學(xué)生形象思維的訓(xùn)練，以此來促使學(xué)生更好地掌握與理解高中物理的基礎(chǔ)概念、規(guī)律，以及定律知識內(nèi)容。而對于抽象思維的培養(yǎng)，教師則可在學(xué)生形象思維充分建立與發(fā)展的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有針對性的培訓(xùn)與提高，以此來促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的有效轉(zhuǎn)化[6]。在實(shí)際的解題過程中，學(xué)生也能夠?qū)⑿蜗笏季S與抽象思維進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而更好地突破自身的解題思維障礙，提高學(xué)生的高中物理學(xué)習(xí)效率。

（二）督促學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，傳授學(xué)生正確方法

“書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟”這一警示名言，就是轉(zhuǎn)化高中物理學(xué)困生的關(guān)鍵教學(xué)策略。高中物理教師在實(shí)際的教學(xué)過程中，必須要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)的督促與指導(dǎo)，著重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣與學(xué)習(xí)自覺性，并要加強(qiáng)對高中物理教學(xué)形式的創(chuàng)新與改革，針對高中生的興趣偏好與個性特點(diǎn)去激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，以此來促使學(xué)生能夠在興趣的驅(qū)動和調(diào)動下實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)與主動學(xué)習(xí)。

但除了勤奮與努力學(xué)習(xí)以外，正確的學(xué)習(xí)方法同樣也是提高學(xué)生高中物理學(xué)習(xí)效率，改善學(xué)生解題思維不可或缺的教學(xué)手段與途徑。高中物理教師可從以下三個方面對學(xué)生進(jìn)行正確學(xué)習(xí)方法的科學(xué)指導(dǎo)，以此來加強(qiáng)學(xué)生解決物理問題的能力。

首先，要引導(dǎo)學(xué)生全面理清問題，促使學(xué)生能夠在快速瀏覽問題的過程中掌握問題的整體框架，了解問題的情況，并要對問題的類型、目的進(jìn)行有效的明確;其次，引導(dǎo)學(xué)生以具體問題為解題思維的中心，并將問題中已知的數(shù)量關(guān)系作為思維主線，合理分析問題已知數(shù)量關(guān)系與問題之間的關(guān)系，以此來更好地明確解題方向，實(shí)現(xiàn)對問題的全面規(guī)劃;最后，引導(dǎo)學(xué)生從整體上把握問題的類型，聯(lián)系相關(guān)物理知識與公式對其進(jìn)行解答。這樣一來，學(xué)生的解題思維便會更加清晰，其物理解題能力與技巧也會在此過程中得到有效鍛煉與強(qiáng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)困的有效轉(zhuǎn)化。

（三）強(qiáng)化情感教育投入，給予學(xué)生信任尊重

致使高中生出現(xiàn)物理學(xué)困問題的原因除了思維存在局限，學(xué)習(xí)能力存在缺失以外，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)情緒同樣也是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵問題。一方面，高中物理教師要給予學(xué)生信任與尊重，讓學(xué)生意識到教師對自己的支持與理解，并促使學(xué)生在教師情感教育的滲透與引導(dǎo)下，更好地端正自己的學(xué)習(xí)情緒與學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)積極、主動的高中物理知識學(xué)習(xí);另一方面，教師要積極挖掘?qū)W困生的潛在能力，確保教學(xué)面向全體學(xué)生，給予學(xué)困生足夠的尊重，并相信學(xué)困生是能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化的。以此來更好地指導(dǎo)學(xué)困生學(xué)習(xí)，給予學(xué)生更多精神上的支持，進(jìn)而更好地改善高中物理學(xué)困生的解題思維障礙，促使學(xué)困生實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)。

結(jié)束語

高中物理學(xué)困生轉(zhuǎn)化工作是一個長期、系統(tǒng)的教育工程，并且是需要師生雙方協(xié)同進(jìn)步、共同努力才有可能實(shí)現(xiàn)的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)。因此，為了能夠最大限度地提高高中物理的教學(xué)質(zhì)量，確保整體學(xué)生能夠通過高中物理的有效教學(xué)實(shí)現(xiàn)綜合成長與全面發(fā)展，作為新時期下優(yōu)秀的高中物理教師就必須充分發(fā)揮自身的教學(xué)組織、教學(xué)反思、教學(xué)研究和教學(xué)引導(dǎo)作用，針對學(xué)生實(shí)際的高中物理解題思維障礙采取科學(xué)有效的教學(xué)方法與策略進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以此來為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

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作者簡介：吳國山（1981— ），男，漢族，福建莆田人，福建省莆田市秀嶼區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)，一級教師，學(xué)士。研究方向：物理教育教學(xué)。