高中學生學習物理思維障礙分析及應對策略

顧慶華　李愛華

本文依據物理學習心理學理論及教學策略理論，探索在高中物理教學中從幫助學生突破學習過程中遇到的思維障礙入手，改進教學設計，突出過程教學，提高學習效率的策略。

一、問題的提出

思維是物理學習過程中最主要的心理活動，也是存在障礙最多的心理活動。思維障礙干擾和阻礙物理思維活動的正常進行，影響學生對物理知識的正確理解，阻礙智力因素和非智力因素的發展。物理教師應當研究學生在學習物理知識過程中的特點，發現和分析學生學習活動中的思維偏差或思維錯誤，及早發現學生會在哪個環節產生思維障礙，并在教學中有針對性地改進教學方法，利用各種教學手段及教學方式幫助學生突破學習物理的思維障礙，對提高教師教學的針對性和有效性、提高教育教學質量有重要作用，同時對培養學生形成正確的物理思維方法，提高分析解決實際物理問題的能力有重要意義。

二、學習物理產生思維障礙的原因

（一）注重物理知識的結論，輕視物理知識的形成過程。布魯納的認知—發現學說認為：1.強調學習的過程，而不是學習的結果。2.強調學習的內部動機，而不是外部動機。3.強調學習的基本原理，而不是具體的知識。優秀學生由于智商高、自學能力強，可以順利掌握學習內容，對概念規律的理解較容易，但是對于大部分成績一般的學生來說則較困難。

（二）教師在進行教學設計時對學生學習心理和認知結構研究不夠深入、細致。學生頭腦中的認知結構是直接影響學習效果的一個重要因素。高中學生雖然已經具備一定的物理基礎，但在學習新知識過程中往往會出現一些錯誤的認識和想法。如果沒有真正了解學生對所學知識的心理感受，就很難把學生的思維引入正確的軌道。

（三）過早接觸難題，挫傷了學生學習的熱情和自信心。一些教師為了片面追求學習成績的提高，采取拔苗助長的做法，過早地讓學生做難題。這種做法極大地影響了學生的學習積極性和學習熱情。

（四）教師沒能有效引導學生對物理知識進行系統性總結，使得學生不能綜觀全局，融會貫通，造成學習和解題上的思維障礙。

（五）學生在物理學習中普遍存在由非認知因素引起的思維障礙。主要表現在三個方面：一是由早期的學習方法和習慣遷移來的，是一種心理定勢，如死記硬背等刻板的學習方法。二是個人的一些不利于物理學習的心理特點，如短暫興趣、不愛動手、不愛動腦等，造成學習活動中表現不積極主動，沒有耐心，稍有難度就會放棄。三是社會上的一些不良風氣的影響。

三、應對學生思維障礙的主要策略

（一）克服非智力因素的影響。通過逐層深入的教學設計，消除學生對物理問題的畏懼心理，激活思維，克服障礙。在物理教學中可以進行有效的教學設計，充分關注學生的狀態，培養學生的學習興趣，多采用過程性評價，及時鼓勵，耐心呵護，培養學生的學習自信心和克服困難的毅力。

（二）有針對性地克服學生在學習活動中舊知識的干擾，形成正確全面的思維。在學習活動中，由于學生已掌握的知識與新知識銜接出現問題，或者由于受思維定勢的影響使學生對新知識的學習出現困惑。例如：學生在學習《電磁感應現象》一節時，盡管教師通過三個演示實驗加以分析總結，并列舉一些實例加以訓練。但當討論得出產生感應電流的條件時，學生頭腦中仍會出現初中學習過的切割磁感線就會產生感應電流的想法。其實，只要在這部分知識教學中列舉一些反例即可使學生消除思維障礙。

（三）有效發揮演示實驗和學生分組實驗的作用，理解概念規律，掌握科學方法，消除思維障礙。

（四）教師在教學中抓住物理概念規律的特點和實質，突出物理概念規律的過程分析，突出問題解決。

1.結合具體實例消除學生的思維障礙。例如在學習簡諧運動概念時，學生往往忽視概念的內涵，即物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力的作用下的運動。盡管教師一再強調，但當學生遇到具體問題時往往還是脫離對概念實質的把握，憑想象和經驗去判斷。我在該內容的教學中采取如下方法：首先通過教學過程強調簡諧運動概念的內涵是什么，本質是什么，判斷是否為簡諧運動的依據是什么。然后結合具體實例進行對比分析，使學生對簡諧運動的概念形成了正確的認識。

2.采用形象比喻加深學生對概念和規律的理解，減少思維障礙的產生。我采取的辦法是：一方面通過與學生一起對振子的運動過程各個階段進行受力分析，總結受力特點和規律，根據牛頓第二定律進一步弄清加速度與所受合力的關系，從合力的變化理解加速度的變化情況。另一方面通過采用恰當比喻幫助學生理解和記憶。

3.充分運用圖像、圖景教學消除學生學習的思維障礙。思維障礙的解決，要在教學上通過圖像、圖景的教學，加強抽象的物理規律與形象的實際情景的聯系，使學生更好地掌握所學知識，提高學習效率。

4.利用仿真物理實驗室等多媒體手段展示復雜物理過程，幫助學生克服思維障礙。

（五）在習題教學過程中幫助學生突破學習思維障礙。學生在利用所學知識解決問題時，往往不能形成清晰的思路，不能順利提取相關的知識加以解決。所以在習題教學中，一方面要把握習題設置分層遞進原則，依據學生的知識基礎和能力設置習題，讓學生能“跳一跳夠得著”，能有自己的思路。另一方面重視解決實際問題的思維程序訓練和物理思維習慣的培養。學生遇到實際問題時，思維障礙常常表現為思緒的混亂。因此在教學中重視思維方法的訓練，解決實際問題的思維方法主要抓住兩點：第一，從實際問題中提取與問題有關的文字信息，并用相應的圖形或符號表示，使復雜的變化過程簡潔化。第二，確定物理對象，建立物理情景，運用示意圖幫助理解題意，尋找變化規律，建立各物理量的聯系。邊審題、邊畫圖，并一一把條件和問題用字母符號注在圖上，使問題能在腦中形成完整的表象，不至于因忘記條件或問題而中斷解題過程的思維去重新審題，同時，示意圖能使解答問題所必需的條件同時呈現在視野內，圖像成為思維的載體，視圖凝思實際上是視覺思維參與解題的過程。

（六）引導學生做系統化總結，形成物理知識網絡。物理知識難學有兩個主要原因：第一是因為物理學所涉及的研究領域寬、實踐性強、靈活度高，與生產、生活及數學有密切的聯系；第二是物理概念、規律的高度概括性，以及客觀物理世界的復雜性，決定了從掌握概念、規律到靈活運用、解決具體問題之間存在一個跨度較大的臺階。要跨好這個臺階就必須讓學生弄清各類物理知識的網絡系統和知識整體框架結構，認清結構的整體與局部，概念規律的組成及各部分之間的聯系，以及與實際應用的關系等。使學生在解決實際問題中能準確地提取所需知識，解決問題的方法和手段也能更多、更簡潔，這樣才能夠使學生突破在應用物理知識時所遇到的思維障礙。

總之，教師應要求學生在每堂課、每個單元、每個階段都進行自我反思和總結，教師也要把學生學習物理知識過程中出現的和可能出現的思維障礙及時地記錄下來，日積月累，形成資料，在以后的教學當中不斷改進和創新教學設計，采取有效辦法消除學生存在的各種障礙，使物理教學的針對性和實效性大大增強，既可以提升教學水平，又可以優化學生的學習效果。