物理學習中思維錯誤及原因探討

郁勝東

[摘要]本文從五個方面探討了物理學習中思維錯誤及原因:一是形象思維中的形象淡漠。二是因果思維條件的制約。三是逆向思維不知反其道而行之。四是比較思維中的操作不當。五是思維定勢導致思維嵌塞。

[關鍵詞]初中學生 物理學習 思維

在初中物理學習調查中,發現約占40%的學生普遍存在物理成績上不去的現象:一是同其他學科相比成績偏低甚至偏低幅度較大,呈現學科間的顯著不平衡;二是本物理學科的多次檢測或是成績欠佳,或是有一定下降。對這部分學生的進一步調查,發現他們的學習動機、學習態度、學習表現都比較好。為什么會出現效果與動機的明顯反差呢?這就促使我們不得不從學習方法尤其是思維方式、方法上尋找原因。下面是調查整理后的初中物理學習中的幾種主要思維錯誤。

一、形象思維中的形象淡漠

形象思維在初中學生的物理學習中起著極為重要的作用。如果學生對特定條件下的物理現象和過程,在頭腦中沒有建立起正確的物理形象,不會利用物理形象進行思維,就難以把文字敘述、數學表達式和現實過程聯系起來,也就難以正確地進行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。例如:學生頭腦中因為沒有物質原子結構的初級模型的正確形象和電子運動的動態過程的正確圖景,則對于摩擦起電的理解、對于電的中和的理解、對于帶正電與帶負電的理解都產生了困難;又因為學生頭腦中沒有建立起光線的鮮明正確形象,沒有建立起光的直線傳播的物理圖景,就難以理解和分析影子形成、小孔成像等許多具體的物理問題。

二、因果思維條件的制約

事物的因果聯系總是受著條件制約的。對條件的認識是一種較復雜的思維過程,一些思維能力不強的學生難于進行這類思維;對教材不理解或理解不透的學生也無法對一些條件進行分析和選用,從而使得在有條件關系的習題面前一些學生顯得無能為力。如關于功的定義及計算方法,絕大多數學生都能流暢地表達出來,但解答具體問題時,很多學生又往往不自覺地把“在力的方向上”這一限制條件拋在腦后,從而出現錯誤。

三、逆向思維不知反其道而行之

逆向思維是從對立的角度去考慮問題。逆向思維解題的顯著特點就是以未知為起點,運用有關概念、定律、定理找出有關物理量方面的聯系,層層推理,確定解題路線的分析途徑。由于受平時大量的從已知到未知解題方法的思維定勢的影響,加之有的教師沒有注意進行逆向思維的訓練和能力的培養,很多學生不善于甚至不知道運用逆向推理、逆向論證、逆向分析。如一半以上的學生總認為拋出去的物體受到重力和拋力共兩個力的作用,其原因除受“拋”字的干擾外,更主要的是不善于進行逆向分析或逆向論證,假如拋力存在,這個拋力的施力物體是誰呢?反過來想一想問題就迎刃而解了。

四、比較思維中的操作不當

比較思維是初中物理學習中最常見的一種思維方式,按理說初中學生應能較好的掌握比較思維的方法進行比較推理、比較分析、比較論證。但實際情況并非如此,調查表明近一半的學生在比較思維中不善于通過比較來認識事物的本質,有的完全不理解兩種事物的可比性,有的不理解比較的一般作用在解題中的特殊作用,不善比較兩種事物的共性和個性,不善于舍同求異或舍異求同。如回答直流發電機與交流發電機在主要結構上有何不同時,很多學生先直接回答直流發電機的特點以后,再回答交流發電機的特點,而不去比較兩者在結構上的差異。同樣,有相當多的學生在實際應用中不能區分相鄰、相近的物理概念、物理量等。

如壓力和壓強,有用功、額外功和總功,功和功率,功率和機構效率,左手定則和右手定則等。

五、思維定勢導致思維嵌塞

思維定勢在習慣上也被稱作思維上的“慣性”。在物理學習中,思維定勢還有著相當程度的影響作用。有這樣一道調查測試題:一人站立在乎面鏡前,然后慢慢后退,則:人他在平面鏡中的像越來越小,像離平面鏡越來越遠;B.他的像越來越大,像離平面鏡越來越近;C.像的大小不變,但像離人卻越來越遠;D.像的大小不變,像與人的距離也不變。錯選A的比例竟占40%。進一步的分析發現,這么多的學生之所以錯選,是因為在解該題時憑借視覺的通常經驗,而沒有根據問題的需要進行必要的思維活動,忽略了“像的大斜與中看到你的大斜是兩回事。由此可見,思維定勢在人們接受新思想、新知識時,在對問題進行分析和判斷時的影響是消極的,也是學生學習物理的思維過程中的一個不利因素。

上述的初中學生物理學習中的幾種主要思維錯誤,究其原因主要有:一是沒有深入理解物理概念的物理意義和概念所反映的物理事物、現象的本質;二是不能準確區分相近的物理量;三是忽視或誤解物理規律的適用條件;四是沒有搞清物理公式中各物理量的含義而亂寫亂套公式;五是片面分析問題,只見局部不顧整體;六是憑自己的主觀想象,缺乏從論證推理得出結論的習慣;七是死記硬背物理公式和某些結論,對具體問題不會具體分析;八是不能全面、準確地分析題目描述的全物理過程;九是不能對題意的分析建立起清晰的物理圖景。究其根源,一是物理知識本身抽象程度高,與實際聯系緊密,運用物理知識解決實際問題時靈活多變;二是教材的編寫比較原則,缺少形象化的說明;三是缺少訓練學生思路的典型范例;四是學生還沒有把握住學習物理的科學方法,不善于從多方面去理解物理概念,不善于作比較分類工作,沒有掌握解決實際問題的科學思維方法,不能從分析題中抽象出物理模型——確定遵循的規律——找出已知和未知的聯系——建立方程——探討答案的物理過程。一部分學生在學了物理之后,觀察物理現象還僅僅停留在日常生活經驗的水平上,心理層次來得到發展,錯誤未得到糾正,新觀念未曾建立。