思維定式對大學物理教學的影響及對策

摘要：思維定式是一種客觀存在的現象。所謂定式，是指按照積累的思維活動、經驗教訓和已有的思維規律，在反復使用中所形成的比較穩固的定型化了的思維路線、方式和模式。心理學的研究表明，人在學習過程中使用某一認知方式進行思維，重復的次數越多，越有效。那么，在新的相似情境中就會優先運用這一方式，這是一種不甚自覺發生的行為，它是思維的“慣性”現象。思維定式對于學生的學習具有雙重的影響作用，既有積極的一面，又有消極的一面。在大學物理教學過程中必須對此引起足夠的重視，認真分析學生的認知心理，采取積極的方法，逐步消除思維定式的負遷移作用。

關鍵詞：思維定式；正遷移；物理教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）37-0150-02

一、引言

思維定式即思維慣性，是指人們把在以往學習過程中已經掌握的思維活動經驗和思維規律應用到后續的學習活動中，經過多次反復使用形成的一種定型化的思維程序和模式。思維定式對學生的學習既能產生正遷移作用，又能產生負遷移作用。學生在掌握新概念、新規律時總是要利用已有的知識，使原本孤立的新概念、新規律同大腦里原有的認知結構中儲存的知識信息相聯系，以促進和加強對新概念、新規律的認識與理解。如在進行“機械振動概念的引入”教學時，教師利用教材，從日常生活的實例出發，選取彈簧振子、單擺、水中的浮沉子、不倒翁等為振動的物體，啟發學生抓住這些物體振動的共同特點——物體在中心位置兩側做往復運動，從而建立起機械振動的概念，形成正確的思維定式，為往后學習和理解簡諧運動打下了堅實的基礎。大學生在中學階段的學習過程中積累了許多解決問題的經驗和方法，那些方法對于解決中學物理問題大都是行之有效的。當他們進入大學后，仍然習慣套用中學時解決問題的方法去解決大學物理問題，其結果可想而知。因此，學生在學習大學物理過程中，若能正確地利用思維定式將會事半功倍，否則將事倍功半。

二、高中與大學物理教學和學習的特點

1.高中物理教學和學習的特點。高中學生的認知能力已基本成熟，其抽象思維能力有了很大提高，他們已經可以用推理的方式去思考和解決物理問題，具有了較強的探究性學習能力。為了高考，教師會給學生總結出各類物理問題的解決方法，使他們形成一種固定的思維模式。

2.大學物理教學和學習的特點。學生進入大學的初期，大都會經歷一段學習上的不適應時期。他們在學習上遠離了名目繁多的考試，獲得了更多的自由支配時間，這對于他們進行自主學習和研究性學習是非常有利的。就大學物理學科而言，其特點是教學內容多，課堂信息量大，注重推理、論證。上課時以教師講授為主，學生必須在課外花費很多時間自學才能理解教學內容。

三、思維定式對物理教學的作用

由思維定式引起的遷移可分為正遷移和負遷移兩種，一種是舊知識的學習能幫助和促進新知識的學習，這種遷移就是正遷移；另一種是舊知識的學習干擾或抑制新知識的學習，這種遷移就是負遷移。

1.思維定式的正遷移作用。在教學實踐中發現，由于思維定式的作用，學生在解決問題時通常會按照某種習慣的思路去考慮問題。當這種習慣思路與新問題的正確解決途徑一致時，思維定式將產生正遷移作用，促進問題得到快速解決。在大學物理教學過程中，可引導學生在解決物理問題時善于聯想高中時解決過的類似問題，通過分析對比，找出問題的共同點，學會舉一反三，從而找到解決問題的有效途徑，促進正遷移作用的形成。如教師在講授《力學》中運動學部分關于速度和加速度的定義時，可讓學生首先回憶一下高中物理中速度和加速度是怎樣定義的，教師只需講解在大學物理中速度的定義是v=■，學生聯想到高中物理中加速度a=■，模仿速度的定義方法不難得出加速度的定義為a=■=■。

2.思維定式的負遷移作用。思維定式是一種“以不變應萬變”的固定思維模式，它注重的是問題之間的相似性和不變性。因此，當遇到的新問題與過去解決過的舊問題的相似度較高時，在舊問題解決過程中形成的思維定式通常有助于新問題的順利解決；而當新問題與舊問題相比其差異十分明顯時，思維定式就會干擾，甚至阻礙新問題的解決。

大學生思維定式負遷移作用的具體表現是：不善于具體問題具體分析，常常用記憶替代思維；不注重物理概念和物理規律之間的聯系，總是孤立地看待物理現象和問題；不注重物理公式和物理規律的適用范圍；不善于多動腦子，發散思維能力欠缺；總想用中學物理中解決常量問題的方法去解決大學物理的變量，不習慣利用微積分求解有關變量問題。例如：一人手握啤酒瓶使其處于靜止狀態，當手的握力增大時，手和瓶之間的靜摩擦力是否改變？學生在學習滑動摩擦力時知道，滑動摩擦力隨著正壓力的變化而變化，這種概念在學生的頭腦中深深扎根，久而久之形成一種思維定式。當遇到靜摩擦力這樣的新問題時不假思索地照搬套用，從而想當然地得出“手和瓶之間的靜摩擦力增大”的錯誤結論。

四、消除思維定式負遷移作用的對策

1.強調物理問題中變量的概念。大學物理和高中物理的顯著差異使研究問題的深度和范圍不同，所使用的數學工具也不相同。高中物理研究的問題主要是常量，使用的數學工具主要是初等數學；而大學物理研究的大多是變量，使用的數學工具主要是高等數學。初學大學物理的學生很難適應這種變化，他們很難接受變量的概念，不善于用高等數學表達和分析物理問題，這也是他們學習大學物理的主要障礙之一。因此，在教學實踐中，教師要把變量的思想和處理變量問題的方法滲透到每節課的教學中。

2.注意物理規律的適用范圍。由于思維定式的作用，學生常常會犯經驗主義錯誤，忽視物理公式、定理的適用范圍，從而造成分析問題或解題的錯誤。物理概念、定理及公式都是在一定的條件下，通過對某類物理現象的歸納，或者對某些物理過程所具有的共性進行總結得出的，因此它們都有其適用范圍和成立的條件。在教學過程中，要注意向學生闡明物理公式、定理、定律的適用范圍和條件，防止學生將相對真理絕對化或者把局部經驗普遍化。

3.注重培養學生發散思維能力。發散思維又叫求異思維，是指從一個目標出發沿著不同的途徑去思考，不受常規約束，尋求變異，探求多種解決問題途徑的擴散式思維方式。在日常教學中，要引導學生遇到物理問題時進行多方位思考和論證，敢于沿著不同的方向去嘗試、探索，使他們的思維方式具有靈活性、廣闊性、深刻性和獨創性。在遇到一些物理問題時，學生習慣于利用公式去推導和演算得出結論，認為那樣做思路清晰，結構嚴謹；但有時若能引導他們換一條思路進行分析，也許能獲得意想不到的結果。比如有些問題如果借助圖像的變化規律進行分析、討論，反而能夠更簡捷、更快速地得出結果。另外，在上習題課時要精選典型例題，注重對學生進行一題多問、一題多變和一題多解的訓練，讓他們養成從多個角度思考問題和從多種途徑解決問題的習慣，使學生的發散思維能力不斷提高。

五、結語

綜上所述，在大學物理教學中，只要我們采取積極的態度和有效的應對措施，認真分析學生的認知規律，不斷改進教學方法，充分利用思維定式的正遷移作用，消除思維定式的負遷移作用，就一定能使學生分析問題、解決問題的能力不斷提高，順利完成從中學到大學思維方式的過渡。