高中物理解題思維障礙問題及應對策略

閆立發(fā)

（河北內(nèi)丘中學，河北內(nèi)丘 054299）

高中物理是一門重要的課程，是高考必考的一個關鍵科目。教師在了解學生物理知識掌握情況的過程中，一般通過例題計算的方式評估學生的學習效果，便于對學生的解題能力進行客觀評價。所以教師在這方面必須要給予正確的引導與啟發(fā)，促使學生盡快消除思維阻力、打破解題障礙，大大提高課堂學習效率。由于物理基本概念屬于基本知識的一個重要組成部分，物理實驗則屬于學生學習內(nèi)容拓展的一個重要方向。為了能夠更客觀、全面地分析學生物理解題過程中的實際表現(xiàn)，下面首先對“物理基本概念、物理實驗驗證”等內(nèi)容進行簡單概述，然后分析高中生物理解題過程中存在的思維障礙問題，進而針對具體情況總結(jié)出一些有效的應對策略，希望為提高學生的物理學科成績帶來支持與幫助。

一、物理基本概念與實驗驗證教學的內(nèi)容

（一）物理基本概念的教學內(nèi)容

若要學好物理知識，必須掌握基本概念與定理，這是幫助學生鞏固物理學科基礎、提高學習成績的一個先決條件?，F(xiàn)以“靜電現(xiàn)象及其微觀解釋”為研究課題，著重探討學生學習“物理基本概念”的成效及具體應用情況。比如，在介紹“靜電場”等相關知識的過程中，教師需要向?qū)W生介紹兩個基本概念，即正電荷與負電荷。接下來，教師需要在課堂上導入一些疑點：“在夜晚休息的時候，我們脫衣服可能會發(fā)現(xiàn)一些亮點，那為什么會出現(xiàn)這種情況？”學生一般能夠結(jié)合日常生活經(jīng)驗、基本常識等找到答案：衣服之間的摩擦能夠形成靜電。隨后，教師需要再次提問：“電荷有正電荷與負電荷兩種，那么靜電屬于哪一種？”此時，大部分學生沉默了，他們不知道該如何回答這一個問題。

一般來說，通過日常生活與基本常識等滲透到日常教學活動中，便于教師能夠引入接下來的物理知識，為明確課堂中的教學重難點做鋪墊。“絲綢摩擦過的玻璃棒能夠產(chǎn)生正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒能夠產(chǎn)生負電荷，如果同性電荷接近，則會出現(xiàn)排斥現(xiàn)象；如果異性電荷接近，則會出現(xiàn)吸引現(xiàn)象，這就是所謂的同性相斥、異性相吸的原理?！庇纱丝磥?，在向?qū)W生介紹電荷守恒定律知識的過程中，電荷并非平白無故地被創(chuàng)造的，當然也不會平白無故地被消滅，唯有從物體的一部分轉(zhuǎn)移至另一部分，或者由一物體轉(zhuǎn)移至另一物體，但是在轉(zhuǎn)移期間電荷的總量是固定的。

（二）物理實驗驗證教學的內(nèi)容

在物理教學中，實驗教學是其中一個重要的組成內(nèi)容，所以培養(yǎng)學生的驗證意識與能力非常重要。接下來以“電荷守恒定律”“恒定電流”等例子介紹驗證實驗的具體教學流程與方法。

為了讓學生能夠更加全面、清晰、客觀地掌握物理電荷的基本特征，高中物理教師在上課前需要提前準備好與教學相關的實驗用品或器材，然后鼓勵學生積極參與動手實踐活動，由此能夠?qū)Α罢撾姾傻奈锢韺W定義”進行驗證與解析，以便能更全面地思考“同性相斥，異性相吸”等應用原則。若要增強實驗教學質(zhì)量，教師需要結(jié)合學生的學習成績對其科學分組，每組3-5 名學生，在操作期間，必須要強調(diào)實驗過程的安全性、有效性、科學性等。接下來教師需要將各個小組的實驗過程及結(jié)論等進行正常地放大，確保學生能夠更加清晰地認識及了解實驗過程中的每一個環(huán)節(jié)與細節(jié)，由此能夠逐步增強課堂教學質(zhì)量。接下來我們以一個典型的物理實驗對教學過程進行解析。

教師以“恒定電流”的教學內(nèi)容為學生設計一個驗證性實驗?？紤]到這一章節(jié)的知識點有電流、電阻、焦耳定律、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路等，存在一定的抽象性，不容易被學生理解與掌握。為了增強教學質(zhì)量，教師需要安排學生進行實驗驗證，方可提高學生的理解能力。例如，當向?qū)W生介紹“并聯(lián)與串聯(lián)電路”等相關知識的過程中，若要讓學生更全面地理解相關知識點，教師需要把“翻轉(zhuǎn)課堂”和“實驗教學”全面融合。由于這一節(jié)課的教學重難點是鼓勵學生通過實驗正確理解及掌握“并聯(lián)與串聯(lián)電流、電壓等變化特點”，在實際教學的過程中則需要對教學過程進行精簡處理，確保學生的思路更加清晰，從而找到學習重點。

為了讓學生在實驗過程中擁有充足的探索時間，并逐步增強驗證實驗的教學質(zhì)量，教師需要篩選出教學中的重難點，然后編制出一些學習技巧與方法，鼓勵學生在課下進行自主預習與復習，以便高效率地掌握相關知識。讓學生在自主預習與復習期間，能夠結(jié)合不同的學習要點思考相應的問題，并產(chǎn)生一些疑問，例如：串聯(lián)電路中的電流是否完全相同，如果其出現(xiàn)故障，是否能夠構成回路？學生在實驗研究期間需要帶著問題進行動手操作，以便對整個實驗過程的相關數(shù)據(jù)、參數(shù)等進行記錄、解析，從而驗證教材中的相關知識，保證其覆蓋的物理定理、概念等具備一定的精準性、合理性等。教師課前要求學生進行預習，因此大部分學生對相關知識并不陌生，從而學生在實驗操作中能夠自主思考，在一個相對充裕的時間內(nèi)進行深入剖析。教師也可以鼓勵學生對“電路電流實驗”進行拓展性設計，由此來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、邏輯能力等，促使學生的學科核心素養(yǎng)大大提升。

二、高中物理解題思維障礙問題及原因

（一）問題

在高中物理教學中，培養(yǎng)學生的思維發(fā)散能力是非常重要的，能夠讓學生靈活、有效地解題。不過，考慮到一些學生并未掌握正確的學習方法，而且還存在一些心理問題，在學習物理知識的過程中很容易出現(xiàn)思維障礙。因為這一原因的影響，導致學生在解題過程中遇到一些阻力與限制。從概念上看：物理解題思維障礙是指在解決一些物理習題的過程中，不可避免地進入思維黑洞或瓶頸中，導致思維僵化，由此無法獨立或者順利地尋找解決問題的方法。從類型上看，包括兩種：其一，教師教學中存在的問題。因為大部分教師的解題與教學方法會對學生的解題思路造成一定的影響，如果教師的教學方式相對死板，或者解題方法相對單一，久而久之會使學生出現(xiàn)思維局限。其二，學生學習中存在的問題：一些學生通常是根據(jù)以往的習慣或經(jīng)驗進行解題，個別學生在解題的過程中能夠總結(jié)出一些心得與體會，甚至能夠整理出一些科學、有效的解題套路。但是時間長了，這一類學生很容易習慣在解題的過程中套用相關方法。不過物理問題并非長期固定的，一些物理例題的類型一樣，但是內(nèi)容不同，這需要學生的解題思維更加活躍，并靈活地運用多元化的方法進行解題，所以在這種情況下，一些學生會出現(xiàn)思維障礙，無法達到活學活用的目的。

（二）原因

解題思維是高中生必須要具備的一個學習技能，它對于學生的學習成績提升、綜合性發(fā)展等具有一定的重要意義。分析高中物理教學中學生解題思維障礙的原因，方可有針對性地引導學生按照課本內(nèi)容進行教學，由此來幫助學生克服困難。對此，通過深入性分析，發(fā)現(xiàn)了三個方面的原因。

1.應試教育的限制。由于傳統(tǒng)應試教育在我國教育事業(yè)發(fā)展中的影響是根深蒂固的，對于廣大一線教師來說，日常教學的根本目的是提高學生的考試成績。所以很多教師在這種固有的教學思想的主導下，習慣性地將相關知識直接灌輸或傳輸給學生，導致學生出現(xiàn)了“死記硬背”的學習行為，而且也會導致學生的學習目標變得過于模糊，從而在記憶、理解的過程中過于盲目。尤其是對于高中生來說，他們在學習物理知識的過程中，面對的是一些枯燥、復雜的知識點，導致學生在死記硬背、盲目記憶的過程中無法更全面地理解與掌握，這必然會對學科成績的提升帶來不利影響。所以，在高中物理教學中，如果師生不能完全摒棄傳統(tǒng)應試教育帶來的各種弊端及干擾，依舊習慣通過死記硬背的方式進行學習，自然無法適應高中生活，從而出現(xiàn)思維障礙問題。

2.生活經(jīng)驗造成的局限性。在高中物理知識學習的過程中，需要與現(xiàn)實生活相結(jié)合。一般來說，在日常生活中，只要我們認真觀察就能發(fā)現(xiàn)在我們周圍存在很多物理現(xiàn)象。學好物理知識對我們解決日常生活中的相關問題具有一定的便利性，能夠使學生真正地感受物理知識的實用性。也正因為如此，一些學生在學習物理知識期間，可能會受到一些現(xiàn)實生活的干擾，從而出現(xiàn)思維障礙。例如：結(jié)合我們的日常生活，某一處靜態(tài)的物體處于“非運動狀態(tài)中”，唯有在外力的作用下，物體方可“運動”。但是，這樣的生活經(jīng)驗并非科學的，這一類現(xiàn)象在學習高中物理知識的時候是經(jīng)常出現(xiàn)的，如果按照以往生活經(jīng)驗去學習物理知識，很容易造成學生的思維混亂，從而在解題過程中出現(xiàn)障礙。

3.感性的實踐經(jīng)驗明顯不足。雖然一些生活經(jīng)驗會對學生的思維造成混亂，但是若要確保學生的思維不斷進步，融入日常生活是一個非常重要的教學方法。目前，高中生面對高考都有著很大的心理壓力，每天都是在忙碌的學習中度過的，這必然會使學生喪失一些與大自然密切接觸的機會，甚至讓學生失去一些體驗工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)活動的機會，導致大部分學生獲得的經(jīng)驗都是間接性的，這必然會使學生對一些實踐經(jīng)驗或知識缺乏感性認識，從而在思考中極易造成錯誤或偏差，不可避免地出現(xiàn)思維障礙。

三、解決高中生物理解題思維障礙問題的應用策略

（一）鼓勵教師積極反思，選擇科學、適宜的教學措施

在我國傳統(tǒng)的應試教育理念的滲透下，大部分學生都變成了接受知識的容器，從而導致其主體地位并未彰顯出來，這必然會使學生的思維過于僵硬，缺乏變通意識及能力。由此來看，在物理問題解答的過程中，加強學生的思維訓練非常重要，不但能夠幫助學生順利解題，而且能夠提高學習質(zhì)量。對此，教師必須要鼓勵學生多思考、多實踐，對學生的思維進行啟迪、引導。當然，在此期間，教師也要持續(xù)性地增強自己的教學素質(zhì)，優(yōu)化思維能力，向?qū)W生介紹多種思維解題方法，以便于學生更有針對性地模仿與訓練。不過，在此期間，一些物理教師的教學模式相對古板，如果學生完全照搬照用，不利于增強學生的思維應用能力，從而導致學生陷入思維僵化的狀態(tài)中，而且對教師的教學效率提升帶來不利影響。所以，廣大教師必須要結(jié)合課堂教學的實際情況，不斷調(diào)整及完善教學方式，通過不同的思維啟迪方法對學生的解題思路進行訓練與指導，由此大大增強學生的思維活躍性與敏捷性。

（二）加強教師的專業(yè)素質(zhì)培訓，逐步增強創(chuàng)新性教學方法的應用效果

對教師的思維能力、創(chuàng)新素質(zhì)進行培訓與指導，不但能夠大大增強教師的教學質(zhì)量，促使教學模式持續(xù)優(yōu)化與完善，而且還能夠增強廣大教師思維的活躍性與靈活性，讓教師在對學生的思維進行訓練的過程中，能夠達到因地制宜的目的，確保學生在解題期間思維更加敏銳，尋找到不同的解題思路與方法，為進一步提高學生的思維拓展能力做鋪墊。比如，在指導學生學習“勻減速運動”等相關知識的過程中，如果教師通過正向思維引導的方法對學生的解題思路進行啟發(fā)，通常會導致解題步驟過于煩瑣，甚至會出現(xiàn)無法求解的情況。但是如果選擇逆向思維進行訓練，則能夠獲得不錯的解題效果。例如：一個物體在做直線運動，在此期間保持“勻減速”的運動狀態(tài)，那么在最后三段持續(xù)性運動的過程中，如果運動時間是一樣的，那么其位移之比是多少呢？在解答這一問題的過程中，很多教師發(fā)現(xiàn)一些學生是根據(jù)勻減速直線運動的概念套用相關公式進行計算，但是最后出現(xiàn)了無法求解的情況。如果換一種思路，通過逆向思維的方法進行求解，一開始的速度是0，那么在進行勻速直線運動的過程中，其三個持續(xù)相同的時間段中的位移比是1：3：5；此時在求解的過程中，就能夠迅速找到答案了。所以，培養(yǎng)教師的思維創(chuàng)新能力是非常重要的，它能夠間接性地提高學生的思維拓展能力，促使學生能夠擺脫思維困境，讓自己能夠游刃有余地解決問題，真正打破思維局限性的尷尬現(xiàn)狀。

（三）鼓勵學生認真學習，冷靜沉著地尋找解題方法

若要讓學生提高成績，必須要鞏固學生的學科基礎，并幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣。對此，在高中物理教學中，教師需要指導學生對基礎知識進行理解與記憶，同時還需要提高學生的理解能力，促使學生的應用技能大大提升。另外，關于學生在解題過程中的學習態(tài)度，教師必須要給予正向引導與教育。個別學生在學習期間，由于承受著一些壓力，會使一些學生變得過于浮躁，無法沉下心認真思考與分析，更不用說解題了。還有一些學生的物理基礎薄弱，在學習新知識的過程中存在一定的難題，對此習題訓練自然會出現(xiàn)各種阻力與障礙，久而久之，則會對自己的學習喪失信心。教師必須要第一時間給予鼓勵，讓學生能夠冷靜下來，認真思考自己已經(jīng)掌握的相關知識點，然后正確地分析其中的概念或定理，在平時的學習中有針對性地訓練自己的思維能力，促使創(chuàng)新拓展能力大大提升。對于一些學困生來說，教師必須要積極地為其提供幫助，鼓勵他們逐步形成自信心，唯有如此，才能使學生對學習產(chǎn)生興趣，進而冷靜、認真地分析各種例題，確保在解題的過程中能順利地找到正確的解題方向。

教師不但要在生活中給予關懷與鼓勵，而且在學習方面也要為學生介紹一些正確的解題方法。比如：在課堂活動中，教師可以向?qū)W生介紹一些與思維訓練相關的經(jīng)典故事，鼓勵學生站在不同角度去分析問題，由此達到“一題多解”等目的。比如，當介紹逆向思維的過程中，教師需要介紹前蘇聯(lián)科學家的一些研究經(jīng)歷，然后引入“本世紀最具有吸引力的破冰船”故事，大大提高學生的關注度，激發(fā)學生的課堂學習興趣，鼓勵學生通過逆向思維的方式觀察一些常見的物理現(xiàn)象。再如，當向?qū)W生介紹“慣性”等方面知識的過程中，則需要安排學生深入探索與認真分析，讓學生能夠認識到在不同的情形下，慣性的概念及具備的特征，才能夠讓學生在面對不同問題的過程中通過不同的思維與方法進行解答。

（四）幫助學生加強思想創(chuàng)新，擺脫經(jīng)驗主義與思維慣性等造成的限制

在解決一些物理問題的過程中，經(jīng)驗主義、思維慣性等是兩個非常重要的阻撓要素，也是引起學生出現(xiàn)思維固化的一個根本表現(xiàn)，這對于學生全面理解相關物理知識是非常不利的，而且會對教師的日常教學造成一定的阻力與限制。通常而言，重復性地講解一道題目一般無法真正幫助學生擺脫僵化的思維局限，也就是說依舊不能順利解題，這也是學生缺乏思維拓展能力、發(fā)散能力的一個固有表現(xiàn)。比如，一輛列車的總質(zhì)量是M，在水平直線上勻速行駛，另一個總質(zhì)量是m 的末節(jié)拖車在中途突然脫節(jié)。當司機發(fā)現(xiàn)的時候，列車已經(jīng)行駛了一段路程。隨后，他馬上關閉氣門，撤離牽引力（阻力和車質(zhì)量存在正比例關系）。那么在列車的牽引力保持不變的情況下，計算兩部分完全靜止后的距離S變化。在解題的過程中，一些學生會通過引用“牛頓第二定律”與“運動學計算式”等進行解題，不過其計算過程非常復雜、煩瑣，但是如果能夠換一種解題思路，站在“功、能”等角度進行解題，那么解題過程會精簡很多。根據(jù)題目中的已知條件，那么兩部分的距離s=0，但是，牽引力在路程I 對車頭做功，就好比是車頭比末節(jié)3 拖車通過距離s 而克服阻力做功。那么列車在這一段是進行勻速運動，對此，F(xiàn) 牽引力=KMg，W=KMgl=（M-m）gs，那么s=？按照這個思路進行求解，能夠很快找到答案。整體來看，這道題的解題思路是非常清晰的，但是如果思維過于復雜，在解題的過程中思維過于發(fā)散，則會使解題思路變得過于煩瑣，原本簡單的問題復雜化，對此，這種情況下需要收斂思維，就能夠按照簡單的思維流程進行解題。所以，對于不一樣的物理題目來說，其對應的思維是不一樣的，對此最終的解題思路也完全不同，由此能夠最大化地彰顯思維的多樣性，確保解題思路得到拓展，避免學生的思維過于僵化，由此能夠真正地解決思維障礙等方面的問題。

針對以上情況來看，廣大物理教師必須要加強應試教育思想的改革與創(chuàng)新，使學生在課堂教學中，逐步發(fā)揮主體意識，而且還需要加強學生的發(fā)散思維訓練，能夠增強學生的學習興趣，促使學生的思維拓展能力大大提升。由此來看，在面對不同的物理題目的過程中，如果學生出現(xiàn)思維障礙問題，必須要分析其原因，然后客觀性地認識物理知識的解題多樣性現(xiàn)狀，能夠在根源上解決相關問題。唯有如此，方可從根源上克服各種困難。在這一過程中，教師的思維能力得到鍛煉與提升，學生的學習能力也大大提升。

綜上所述，不管是物理知識，還是習題訓練，對鍛煉學生的思維能力都是有積極作用的。若有全面解決物理學習期間存在的思維問題，一定要分析影響思維活躍性的相關限制要素，利用多元化的途徑去增強學生的思維能力，促使學生真正地擺脫思維的局限性，由此能夠在根源上解決問題，促使學生的綜合素質(zhì)全面提升。