物理思維的障礙與對策

余俊文

(邛崍市平樂中學 四川 邛崍 611539)

高中階段物理的學習使許多學生感到吃力，基礎差的更為突出．盡管學習物理困難很多，但根本的原因在于物理思維存在不同程度的障礙．物理思維的主要特征，就是把一個實際的過程抽象成物理過程，建立物理模型，再利用數學工具得以解決．物理思維充滿了辯證法中的聯系的觀點、矛盾的觀點、主要因素次要因素、內因外因等哲學觀點．物理思維的美在于具體與抽象、現象與本質的和諧；還在于表現方式上的邏輯、知識關系上的邏輯，“言之有理、論之有據”，充分顯示出事物間關系的嚴密性．在學習物理過程中，如果物理思維及邏輯出現些問題，不善于建立形象思維的平臺，使思維出現斷裂，則極易造成所學物理知識點零散，分析問題不系統，甚至最基本的概念、判斷、推理都出現問題．

1 物理思維障礙的表現

在學習物理時，學困生常常出現這樣那樣的一些物理思維障礙．

首先，把生活中的錯誤經驗帶入物理學習中來．學習新知識時，源于錯誤認識加之思維定勢、思維慣性所致，極難從根本上糾正其錯誤．例如，對運動員起跑過程是加速度減小而速度增大過程的理解，由于過去大腦里形成這樣的定勢：“加速度增加為正，加速度減小為負”；從而不經意間形成了這樣的邏輯：“那么加速度減小為負，則應為減速運動”．正負數最初源于對生活常識的理解：“增加為正，減小為負”．遷移到理解加速度問題時，沒有正確理解加速度的意義而造成的錯誤．沒有把加速度與速度兩個概念嚴格區分，沒有理解新舊知識的準確含義的不同而遷移造成的錯誤，通常很難糾正．

第二，對概念的理解未予以充分的重視．高中階段物理課中對概念理解準確度要求很高，而學困生往往不重視；總以為概念問題簡單，不值得花功夫，因而物理知識體系的基礎(概念)建立得不牢固，無法系統學習，也不能正確地去判斷推理．比如位移方向和速度方向兩個概念，在平拋運動中充分表現出忽略物理概念理解的弊端．過去大腦里形成了勻速直線運動的位移方向和速度方向一致關系的定勢，很難從根本上接受在平拋運動中位移方向和速度方向不一致．

第三，不重視知識點間的聯系．教材一般都是先講述準備性知識，再講主要的規律，總體思路是先“分”后“總”．比如先講功、功率，再講動能定理；先講動量、沖量，再講動量定理等．學困生往往只對處于準備地位的、零散的基本知識較為重視，而忽略對處于重要地位的規律的理解．不重視規律與基本知識點的關系，不重視知識點間的聯系，造成所學的物理知識粗淺而零散，無法獨立的分析和研究一個完整的物理過程.其通常表現為課能聽懂，題不能做；更大程度上是知識主次沒有弄清，不是真正的聽懂．

第四，不重視推理，不注意理論和實際聯系．高中許多物理過程我們需要討論它的實際情況．例如將一物體放在水平勻速運動的皮帶上，求摩擦力做功，需要討論滑動摩擦力和靜摩擦力存在的時間，及這兩段時間內物體相對地面的位移，這恰從實際問題，抽象到物理過程、物理模型的思維的基礎和起點，也恰是學困生無能為力之處．

最后，無法克服建立物理模型時出現一些障礙．有些問題因找不到合適的模型來對應，理解出現障礙，為后續學習帶來困難．比如對電子運動軌道躍遷不連續的理解，對微觀粒子的波動性的理解，在生活中幾乎找不到這種模型．

2 解決物理思維障礙的幾個對策

2.1 強調概念的準確性和基本規律的條件對應性

在學習基本概念基本規律時，要強調準確的重要性，要排除生活經驗及過去知識條件范圍的干擾，要遷移物理思維習慣．教學中針對學困生的實際情況，進行這樣的訓練：準確的復述概念、規律的條件、結論、范圍、物理量間的關系；再將練習、概念、規律作為其內涵的補充理解．要使學困生更多的關心概念的應用條件和范圍，以提高概念、規律的準確性．

2.2 強調用物理思維來串聯物理知識體系

在學習物理時大規律是聯系統領小概念的“綱”，小知識點則是“目”．抓住大規律這個綱統領出小知識這些目，學習作用和目的就能格外明白和清晰，對小知識的理解能更準確，最終能熟練的駕馭各個小知識點.一般情況下需經過這樣的環節：

物理過程分析—建立物理模型—對應的物理公式—數學運算—結果及討論

其中運算環節是學困生的弱點．強調分析定性的關系和分析規律的使用的對應性，設法繞過一些繁雜純數學的運算，對學困生學習物理或有更大的幫助．

2.3 強調物理知識的伏筆和解決問題的思路

物理知識有了一定容量后，則要返過來匯總知識，理清知識點間的聯系和關系．新學的規律、方法新在哪里、提高在哪里？具體含義如何？例如功的定義式W=Fscosθ，在中學階段不能解決變力做功問題；但學習了動能定理W=Ek2-Ek1之后，即可解決變力做功的問題.這是典型的從另一角度解決新問題的巧妙思路，這種由窄范圍推導出的結論適用寬范圍的情況物理中有很多．這種物理思維和邏輯，也是符合愛因斯坦提出的科學發現的模式：

問題1—猜想性理論—消除錯誤—問題2

可見不研究知識體系的伏筆、層次及解決問題的范圍，想在學習物理過程中變被動為主動是不可能的．

2.4 強調學困生復述知識體系及體系中的知識點

讓學困生對照教材目錄復述知識體系及其中的知識點的做法，非常有益于加強物理體系大規律和小知識點的掌握，可加強物理思維訓練，并增加物理知識的清晰度．

綜上所述，加強物理課中的物理思維和邏輯方法的訓練，有利于物理初學者和學困生成績的提高．