克服思維定勢對物理教學影響的經驗點滴

楊緒坤

學習物理的基本方法是觀察和實驗,物理概念和物理規律大多是在觀察實驗的基礎上通過歸納思維產生的.由于生活中某些感性認識的片面性(實為錯覺)導致了學生的思維定勢,從而對某些概念和規律的建立起了消極的影響.在初中物理概念和規律的教學中要設法排除思維定勢對教學的影響,使學生在克服思維定勢糾正錯誤認識的同時正確地建立物理概念、綜合歸納出物理規律.現舉幾例說明如何克服思維定勢對物理教學的影響,幫助學生正確建立物理概念、正確理解和掌握物理規律.

如:慣性是物體保持勻速直線運動狀態和靜止狀態的性質,他是物體本身固有的屬性.而有的同學剛接觸此概念時,由于生活中的錯誤認識導致了思維定勢.有的同學從用力推木塊,木塊才運動起來,的實例簡單思維,而以為慣性是一種力,即所謂“慣性力”.為了克服錯覺干擾抑制思維定勢,在引入慣性概念時,可結合實驗和典型實例討論分析.例如:運動的汽車關閉了發動機后由于慣性仍能繼續前進一段路程.這時可以提出問題:假設汽車關閉發動機后受到“慣性力”的作用,才能前進一段路程,那么其施力物體是誰呢?讓學生展開討論.經過對事例的討論分析?可知:它的施力物體是沒有的.也就是說這個力是不存在的.因此讓學生明白慣性不是一種力.慣性是物體本身的一種屬性,所謂“慣性作用”、“受到慣性”、“慣性力”等說法都是錯誤的.

慣性定律是任何不受外力作用物體所遵守的一條運動規律.“不受外力作用”僅為一種理想情況,實際中其為受平衡力作用物體所具有的運動規律.有的同學由于生活中的片面認識導致對此規律產生懷疑.即:有的同學從“擲向天空的石塊最終落向對面而靜止”的事例引起思維定勢,則認為:運動的物體在不受外力作用(或受平衡力)時最終還是處于靜止狀態.為了糾正思維定勢造成的錯誤認識,這里可引導學生對石塊是否還受到其他力的影響進行全面分析,找出產生這種錯誤認識的關鍵,是受生活中某種物理過程之表面現象的影響,只注意個別物體的最終狀態,導致了他們的思維定勢,沒有認識到石塊被拋出后還受到重力的作用才落向地面的.假如不受重力作用,石塊也就沒有向下運動的趨勢,它將做勻速直線運動.通過對石塊運動過程的分析判斷,抑制了學生的思維定勢使其加深對慣性定律的正確理解:原來運動的物體在沒有受到外力作用時將做勻速直線運動;原來靜止的物體在沒有受到外力作用時將處于靜止狀態.

又如:力是改變物體運動狀態的原因.由于初中學生對物理現象觀察的片面性,并缺乏科學的分析,他們從用力推凳子,凳子才運動等生活現象的表面分析導致了思維的片面性,使其具有一定的傾向性并造成思維定勢,錯誤地認為:力是使物體運動的原因,也是維持物體運動的原因.為扭轉這一錯誤認識,糾正其思維的片面性,加深對“力是改變物體運動狀態的原因”的理解,可借助這樣一個實驗,引導學生克服思維定勢的影響全面細致地觀察分析并自覺發現規律.如:用力推一小車使之運動,當手離開小車,小車動力突然消失后可觀察到:小車并不馬上停下來,在短時間內小車亦能繼續運動.這一現象表明:物體運動并非需要力的維持;力并非是使物體運動的原因.又如:演示一小車正在做勻速直線運動,若要使小車停下來或改變其運動方向,從實驗可知:需要對小車施加一定方向的力的作用.通過對實驗現象的細致分析,防止了思維的定勢,引導學生建立正確的認識:力是使物體運動狀態改變的原因.

再如:浮力是浸在液體里的物體的上、下底面受到的壓力差,其大小等于物體排開的液體重.它與液體的密度和物體排開液體的體積有關.由于對有關現象觀察不夠細致全面,使其對過程分析欠徹底、全面,因而相當一部分同學出現思維定勢,他們認為浮力的大小還與物體浸沒在液體里的深度有關.針對此現象,在浮力和阿基米德定律的教學中,可安排這樣一個實驗,指導學生通過全面細致觀察物體浸入液體中深度改變時,彈簧秤示數變化的全過程,指導分析總結出浮力的變化規律.實驗:用彈簧秤提一物體使之慢慢浸入液體中,提醒學生注意觀察彈簧秤示數隨物體浸入液體深度改變的全過程.(1)在物體從剛接觸液面至全部浸入液體的過程中,彈簧秤的示數隨物體浸入深度的增加逐漸減小.實質上示數減小的原因是物體排開液體的體積增大了.這一現象表明:物體受到的浮力隨物體排開液體體積的增加而增大.(2)從物體剛沒入液體開始,浸沒深度增大時彈簧秤的示數不變.這一現象表明浸沒于液體里的物體受到的浮力與浸沒深度無關.這是因為物體浸沒于液體中無論深度如何改變,物體排開液體的體積總等于物體的體積.

物理學是觀察、實驗和思維的產物,是有物理概念和物理規律組成的完整科學體系.物理概念是物理學體系最基本的要素,物理規律反映了概念間的必然聯系,因而在概念和規律的教學中,要排除學生錯誤的生活經驗干擾,克服思維定勢的消極影響,針對學生的錯誤認識導致的思維定勢,運用恰當的實驗,淺顯的事例和全面正確的引導觀察,并加以詳盡分析論證,使之在克服思維定勢糾正錯誤認識的同時,建立正確的概念,完整地歸納總結出新的規律,在真正理解的基礎上牢固掌握這些概念和規律.

(責任編輯:易志毅)