新課改中談學(xué)習(xí)物理的思維障礙

翁武松

摘要：面對新課程提出的新要求，教師應(yīng)在教改實踐中積極去發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中所呈現(xiàn)的思維障礙問題，找出原因并解決問題，通過對學(xué)生多方面培養(yǎng)和鍛煉，克服障礙，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展，提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：思維障礙；思維定勢；錯誤經(jīng)驗；空間想象；隱蔽條件；能力培養(yǎng)

大部分的學(xué)生剛學(xué)習(xí)物理都有極濃厚的興趣，隨著學(xué)習(xí)的逐步深入，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往存在一聽就懂，一學(xué)就會，一做就錯的現(xiàn)象，使這些學(xué)生失去了學(xué)好物理的信心。通過調(diào)查、分析，這類學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍存在思維障礙。

心理學(xué)家告訴我們，思維是認(rèn)識活動的核心部分，思維能力是認(rèn)識能力，即智力的核心，思維做為對客觀事物概括的認(rèn)識過程，不論是按系統(tǒng)化和具體化進(jìn)行習(xí)慣的思維活動，還是求異創(chuàng)新性思維活動，這個過程中出現(xiàn)的某些思維障礙是客觀存在的。探討和研究學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維障礙，這對推動物理學(xué)科的教學(xué)改革，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展是非常重要的，以下就實行教學(xué)改革以來的實踐談幾種思維障礙及消除辦法。

一、思維定勢造成思維障礙

思維定勢是指個體以前多次運用某一思維程序解決同類問題，從而逐步形成了習(xí)慣性反應(yīng)，在以后的問題解決中仍然沿用習(xí)慣程序去解決問題。在條件不變的情況下解決類似問題時，思維定勢可以幫助人們熟練迅速解決問題，因此具有積極作用，但在條件變化的情況下解決新問題，思維定勢就可能是一種束縛，使人們難以跳出舊的思路，不利于求異，不利于訓(xùn)練思維的靈活性，表現(xiàn)出消極的影響，在創(chuàng)造思維中可能起著阻礙新思路的作用。所以，定勢具有雙重性，既有積極的作用，又有消極的作用。一方面，思維定勢的形成表明學(xué)生不僅掌握了知識，并且也形成了一定的思維推理能力；另一方面，思維定勢往往在分析處理實際問題時起一定的消極作用，而且同一方法使用次數(shù)越多，這種傾向就越強(qiáng)烈，當(dāng)具體條件稍有改變時，往往跳不出過去的一套框框，使思維誤入歧途。比如，在物理中常用的正負(fù)號，它可用來表示矢量的方向，不表示矢量的大??；也可用來表示標(biāo)量的正負(fù)，如溫度的高低，功的正負(fù)，能量的正負(fù)，電勢的高低；也可用來表示物體的性質(zhì)，如透鏡的性質(zhì)，電荷的性質(zhì)等等。而學(xué)生有時片面理解為表示方向，忘記有的表示性質(zhì)，有的表示大小。又如，在初中熱學(xué)中，多次講到溫度是表示物體的冷熱程度的物理量，要用溫度計來測量物體溫度。由于學(xué)生在日常生活中常常接觸這一自然現(xiàn)象時，已形成一種通過用手或身體去接觸物體來判斷物體溫度的思維定勢，所以當(dāng)遇到這樣的問題時往往出現(xiàn)不正確的判斷方法。例如：在冬天里把一塊鐵和一塊木塊同時放在室外，過一段時間后，問哪一個溫度低?大多數(shù)學(xué)生都憑著生活經(jīng)驗用手去摸鐵塊時感到?jīng)鲆恍?，所以他們認(rèn)為鐵塊的溫度低，而事實上，它們的溫度應(yīng)該是相等的。如數(shù)學(xué)既是物理研究中定量描述的運算工具，又是進(jìn)行邏輯思維推理的思維工具，但數(shù)學(xué)表達(dá)式與物理內(nèi)容之間既有本質(zhì)概括方面的邏輯聯(lián)系，又有存在著某些具體的本質(zhì)特征上的差異，數(shù)學(xué)形式不能取代物理模型，但學(xué)生由于長期受數(shù)學(xué)的熏陶，他們往往習(xí)慣于用純數(shù)學(xué)的觀點和方法來研究和解決物理的規(guī)律和問題，象對歐姆定律I=U/R，從數(shù)學(xué)上來說I與U成正比，與R成反比的關(guān)系，學(xué)生也同樣地會把R=U/I理解為R與U成正比，與，成反比，類似情況在物體的密度p=m/V等同樣發(fā)生，問題看起來很簡單，但在學(xué)生思維上產(chǎn)生的障礙是很大的。造成學(xué)生出錯的原因是受思維定勢的影響，而沒有注意此問題的所處的現(xiàn)狀?？梢?，思維定勢在人們接受新思想、新知識時，在對問題進(jìn)行分析和判斷時的影響是消極的，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維過程中的一個不利因素。

消除障礙的方法：加強(qiáng)“雙基”的教學(xué)和訓(xùn)練，要充分發(fā)揮實驗和習(xí)題的作用，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度去解決問題，通過多觀察，多動手實驗，多思多疑。多討論去掌握問題的本質(zhì)規(guī)律，同時要注意到思維邏輯的科學(xué)性。

二、已有的錯誤經(jīng)驗引起的思維障礙

心理學(xué)家認(rèn)為，學(xué)習(xí)的目的就是掌握科學(xué)概念，學(xué)習(xí)的過程就是掌握科學(xué)的過程，而掌握概念應(yīng)以確切豐富的感性材料為基礎(chǔ)進(jìn)行積極思維。學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)和生活經(jīng)歷獲得了許多感性材料與經(jīng)驗，有的是解決問題的正確經(jīng)驗當(dāng)然是可以用來解決類似問題，但由于初中學(xué)生受到心理發(fā)展的認(rèn)識水平的限制，他們的思維還有一定的偏見，因此他們過去的學(xué)習(xí)和生活中的經(jīng)驗有的是錯誤的，在心理上產(chǎn)生一些“錯覺”。這樣學(xué)生對問題的處理就會“先入為主，想當(dāng)然”而引發(fā)思維障礙。如在熱學(xué)中，學(xué)生總是認(rèn)為“溫度高的物體熱量多”、或“熱量多的物體溫度高”。在學(xué)習(xí)力和運動的關(guān)系這部分知識之前，許多學(xué)生都有這種看法，認(rèn)為靜止的物體，用力推動它時，它才會運動，力停止作用時，它就會停下來，推物體的力越大，物體運動的就越快，速度就越大，實際上，這種生活中形成的觀念是片面的，結(jié)論是錯誤的。要等學(xué)生學(xué)完了力和運動的這部分知識之后，對此才會有了正確的認(rèn)識，即受力的物體受的力大，則加速度大，但速度不一定大；反之，速度大，力不一定大。但是，仍有一部分學(xué)生，因為受原有錯誤的生活觀念和經(jīng)驗的干擾和影響，運用物理概念和規(guī)律的思維判斷被阻斷，不能聯(lián)系所學(xué)的知識，想當(dāng)然、習(xí)慣性地按錯誤的生活觀念進(jìn)行判斷，所以妨礙了物理概念的建立和鞏固，使學(xué)生感到物理難學(xué)，產(chǎn)生畏難情緒。

消除障礙的方法：必需加強(qiáng)觀察和實驗，同時教師要引導(dǎo)學(xué)生深入生活、生產(chǎn)，或從學(xué)生已有知識體系中提出問題，糾正學(xué)生長期以來形成的錯誤生活經(jīng)驗或觀念；提供探索事物本質(zhì)屬性和物理規(guī)律的必要的感性材料，努力創(chuàng)設(shè)問題的情境，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的科學(xué)觀和科學(xué)方法，明確物理概念、定律和原理的內(nèi)涵及外延。抓住問題的本質(zhì)，糾正前概念造成的思維障礙。

三、空間想象能力差形成的思維障礙

想像就是形象思維，想象能力的水平，決定于已有表象材料的數(shù)量和質(zhì)量。空間想象是建立于三維空間的形象思維，中學(xué)生空間想象能力的發(fā)展存在著明顯的年齡特征，正處于發(fā)展階段，由于發(fā)展的不平衡，他們之間的差距較大，如學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對基本的圖形要能正確畫圖，能在頭腦中分析基本圖形的基本元素之間的度量關(guān)系及位置關(guān)系(從屬、平行、垂直及基本的變化等)；能借助圖象來反映并思考客觀事物的空間形狀及位置關(guān)系。具有熟練的認(rèn)圖能力，即從復(fù)雜的圖形中區(qū)別出基本圖形，并能分析基本圖形和基本因素之間的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生這些空間想象能力存在毛病即引發(fā)思維障礙。如光學(xué)中的“光路圖”、“透鏡成像”，電學(xué)中的“等效電路圖”，電磁學(xué)中的“磁感線分布”、“磁感線方向、電流方向，通電導(dǎo)線受力運動方向三者的相互聯(lián)系”等等學(xué)生都感到難學(xué)，難理解，關(guān)鍵就是因為空間想象能力差引起的思維障礙。

消除方法：加強(qiáng)物理的直觀教學(xué)手段，即加強(qiáng)課堂演

示和實驗，充分利用各種實物和掛圖，做到物和圖結(jié)合，讓學(xué)生逐步掌握三維空間的平面表示法，把存在于三維空間的客觀事物分解為二維的圖形，并引導(dǎo)學(xué)生對二維平面圖進(jìn)行觀察、分析和抽象思維，在此基礎(chǔ)上逐步培養(yǎng)學(xué)生建立合理物理模型的能力，消除形象思維上的障礙。

四、隱蔽條件導(dǎo)致思維障礙

對于物理問題，隱蔽的條件常見有以下幾種情況，一是數(shù)據(jù)隱藏，二是題意隱藏，三是隱蔽于圖形的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，或者是互相兼有。

數(shù)據(jù)隱蔽常在計算題中出現(xiàn)，如“室溫”，“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”，“用電器正常工作”等，把許多數(shù)據(jù)隱蔽于生活和生產(chǎn)的規(guī)定數(shù)值中。題意隱蔽在力學(xué)的浮力部分，和電學(xué)部分的習(xí)題中是經(jīng)常存在的，如求物體的密度，無法用ρ=M/V，公式直接來求出，而要結(jié)合浮力的知識來求解，如利用浮體的F_浮=G_物，推導(dǎo)ρ_水gV_排=ρ_物gV_物去求物體的密度。此類情況在電學(xué)的綜合計算中出現(xiàn)的更多。幾年來本地區(qū)中考，壓軸題都是電學(xué)計算，最后一步的計算都是建立在以前幾個問題解答的結(jié)論為條件解題、或是通過各個公式的演變才能找出內(nèi)在聯(lián)系、或是通過計算推導(dǎo)得某一數(shù)據(jù)來判斷，此時用電器處于什么工作狀態(tài)為后面的運用打下基礎(chǔ)。另外許多解題的條件隱蔽于圖形之中，特別是力學(xué)和電學(xué)部分常見的有“如圖所示，當(dāng)S₁閉合，S₂斷開”等使電路的結(jié)構(gòu)在開關(guān)的通斷發(fā)生變化，成了串聯(lián)或并聯(lián)電路，而許多解題的條件就隱蔽在串、并聯(lián)電路之中。許多學(xué)生由于形成傳統(tǒng)的習(xí)慣心理，無法結(jié)合有關(guān)的概念、定律、公式，構(gòu)思出一幅清晰的物理圖景，畫出示意圖，從中找出有關(guān)概念和物理量之間的聯(lián)系，而是死搬硬套公式，無法通過分析比較對所出現(xiàn)的條件、數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，做到“去粗取精”、“去偽存真”，因而產(chǎn)生了思維障礙。

消除方法：精選習(xí)題，堅持精講多練，從審題——構(gòu)思——作答——檢驗的解題思路對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣。審題時能從題目的文字?jǐn)⑹鲋?，看清題目的要求和條件，不要漏掉隱蔽的條件，不要被一些表面的字眼所迷惑，能由“同”而析“異”，(即這些題目看上去和過去做的題目類似，但實際上某一已知條件或要求變異了。解答也有所不同，是新題目。)構(gòu)思能認(rèn)真分析題目所給一些量的物理意義。并在解題過程中及時澄清被混淆的問題。能注意到一事物的變化，往往同時引起幾個量的變化。因此，要能把幾方面的變化聯(lián)系起來看。同時在構(gòu)思過程中能養(yǎng)成作草圖的習(xí)慣，以圖助解，疏通解題思路。作答要能做到作答的文字或列式簡要明了，依據(jù)明了，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，條理清楚。由于學(xué)生的心理與能力所限，這種思維障礙的消除需要一個長期的細(xì)致引導(dǎo)過程。

總之，思維障礙的消除。思維能力的培養(yǎng)是一項復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，需要一個長期的過程，首先要求物理教師本身對思維科學(xué)與邏輯要有深刻的理解，并與平時的教學(xué)緊密結(jié)合起來，在授課、演示、實驗、講解習(xí)題和輔導(dǎo)等教學(xué)的各個方面處處啟迪學(xué)生的思維，細(xì)水長流、潛移默化，采取各種正確的、科學(xué)的教學(xué)手段和教學(xué)途徑，來消除思維障礙培養(yǎng)思維能力。與此同時，我們還應(yīng)時時記住，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中，從未知到有知，是通過學(xué)生主體自我調(diào)節(jié)的主動行為，教師只能創(chuàng)造條件引發(fā)，而不能代替。所以不要搞填鴨式、滿堂灌，要充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。每個問題的解決都要鼓勵學(xué)生多想辦法，方法越多，思維就越活躍，求異思維就越發(fā)展，創(chuàng)造性思維能得到鍛煉和培養(yǎng)。思維明晰，方法正確，障礙也就自然而然地消除。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭慶升初中物理教學(xué)法[M].福州：福建教育出版社.

[2]鐘啟泉新課程的理念與創(chuàng)新[M].北京：高等教育出版社.