中學生物理學習的誤區(qū)

李娜

摘要：中學生學習物理總會出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤。了解學生的學習特點，深入分析導致他們產(chǎn)生錯誤的心理障礙，有針對性地設計或改進教學，盡量消除這些心理障礙，減少錯誤，這無疑是物理學習過程中至關重要的一環(huán)。

關鍵詞：中學生；物理學習；誤區(qū)

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2014）16-0102-02

一、引言

現(xiàn)代認知心理學告訴我們，“學習是通過認知，獲得意義和意向，形成認知結構的過程。”在物理學習中，學生通過觀察、實驗等方法，通過分析、綜合、歸納、演繹等思維活動，形成概念，掌握規(guī)律，組織或從新組織起自己的認知結構。但是，由于諸多因素的影響和制約，學生建立起來的認知結構往往是不完善的。正是由于認知結構的缺陷，導致他們在運用所學知識去分析、解決物理問題時發(fā)生偏差、產(chǎn)生錯誤。那么，誤區(qū)在哪里？誤區(qū)有哪些呢？為了研究這些問題，我們曾以測驗的形式對400名學生的物理學習情況進行了調查統(tǒng)計，并對錯誤率較大的問題進行了歸納分析。在此，我們僅根據(jù)調查統(tǒng)計數(shù)據(jù)及我們的長期教學實踐，對中學生物理學習的典型誤區(qū)做初步探討。

二、物理學習的誤區(qū)

1.日常觀念的誘惑。生活是學生的第一課堂。在學生系統(tǒng)地學習物理之前，他們對發(fā)生在身邊的許多物理現(xiàn)象和出現(xiàn)的許多物理問題已經(jīng)形成了一些初步的見解和觀念。這些來自日常生活的觀念往往是膚淺的，甚至是錯誤的，但這些觀念先入為主，根深蒂固，因而形成一種強烈的心理傾向。當學生遇到一些熟悉的現(xiàn)象或問題時，這些心理傾向往往誘發(fā)學生拋開科學的觀念和規(guī)律，從而阻礙他們深入細致地分析其物理過程，而不自覺地落入日常觀念的誤區(qū)之中。例如，學生都能背誦“力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因”，但讓學生判斷“做勻速直線運動的物體，速度越大，受力也越大”的說法是否正確時，卻有16%的學生認為是正確的；又如，在學習完“摩擦力”一節(jié)的知識之后，讓學生判斷“摩擦力都是阻力”的說法是否正確時，竟然有25%的學生認為是正確的；又如，在學習了“牛頓運動定律”之后，讓同學們解釋“馬拉車越跑越快”的原理時，有的同學竟然說是因為馬拉車的力大于車拉馬的力。可見，似是而非的日常觀念對中學生影響之深。

2.知識負遷移的影響。對于學習遷移來說，如果其影響起到了消極的干擾作用，其效果是負向的，稱為負遷移。根據(jù)調查統(tǒng)計結果，我們發(fā)現(xiàn)中學生在學習物理過程中的負遷移主要由以下三種形式：（1）記憶干擾性：即對某一知識的記憶，干擾了對另一知識的記憶。例如，歐姆定律的數(shù)學表達式I=U/R，易使記憶中的電流強度跟電功率的關系式I=P/U搞錯為I=U/P。（2）直覺耦合性：即對問題沒有經(jīng)過完整的邏輯推理，只根據(jù)局部特征，根據(jù)已有的經(jīng)驗就對問題作出判斷，下結論。直覺思維有判斷性、跳躍性和快速性，但不慎重最容易出錯。例如學生開始學習電阻定律時，總認為導體的電阻與橫截面積成正比。（3）理解混亂型：由于對有關的物理概念、規(guī)律沒有真正理解、區(qū)分，以至學生運用它們解答問題時出現(xiàn)混亂。例如把電阻和電阻率搞混，把功能原理和動能定理搞混。這類錯誤在調查中尤為突出。

3.思維定式的束縛。在學習中，學生由于經(jīng)常接觸同一類問題或同一種直觀圖示，因而往往形成一種習慣性思維方向，這就是思維定式。在物理中建立起必要的思維定式，有其促進知識的順向遷移，提高解決同類問題的速度的積極一面，也有其消極的一面。當改變提問的角度或直觀模式時，思維定式會使學生的思路誤入歧途，或者是學生面對改變了的問題一籌莫展。例如，學生在練習中，多次遇到判斷同一物體在月球和地球上的質量是否相同這一類問題，經(jīng)過反復強化，形成了“質量不變”的定式。當我們在測試中將問題變成：“某人在地球上最多能舉起60千克的杠鈴，到了月球上他最多能舉起多少千克的杠鈴？”問題時，便有40%的學生輕率地做出了60千克這一判斷。又如，一提單擺，學生頭腦就立刻呈現(xiàn)出一根細繩，下端掛一個小球的形象。當我們提出如下問題：“一個質量是m的小球在半徑為R的豎直圓形軌道上從靠近最低點的某處開始運動，求小球到達最低點所用的時間。”70%的學生感到束手無策，聯(lián)想不出小球運動時對應的物理模型。顯然，它與單擺在本質上完全相同。

4.數(shù)字化的影響。數(shù)學知識對解決物理問題起著巨大的作用，但它畢竟是解決物理問題的一個工具，作為工具用的數(shù)學必須與物理相統(tǒng)一，而且還要受到具體物理條件的限制。不注意這一點，從純數(shù)學的角度來理解和使用表達物理概念、規(guī)律的公式，這也是物理學習中的一個誤區(qū)。在物理中的數(shù)學式子都具有特定的物理意義。一些物理量的定義式，如e=m/v，R=U/I，C=Q/U等，它們并不表示物理量間的函數(shù)關，公式中的每一項也都有特定的含義。許多學生并不明白這一點，比如在測試中，有40%的學生認為電容器的電容與所帶的電荷量成正比，與電壓成反比。物理規(guī)律的數(shù)學表達式雖然是表示有關量函數(shù)關系的，但它們都有一定的使用條件和適用范圍，如果只考慮數(shù)學運算，必然會犯錯誤。例如，學生都能熟練地寫出萬有引力定律的公式，但90%的學生不能正確理解，為什么兩個靠在一起的同學，也沒感覺到萬有引力的存在呢？他們認為，半徑趨近于零，根據(jù)公式萬有引力應該是很大的。

5.不會排除干擾，形成判斷錯誤。由于設置“陷阱”，形式靈活多樣，條件隱含或條件多余等原因，以及形成知識本身的某些干擾，加上學生由于心理上的粗心大意，審題不嚴，或者思維上的想當然代替科學分析，很容易造成判斷上的錯誤。例如，汽車做勻減速剎車運動時初速度是10米每秒，2秒后速度變?yōu)?米每秒，求前8秒的剎車位移。有很多同學直接將8秒代入公式進行計算，殊不知按照題意推算，5秒后汽車已經(jīng)停止運動。

三、走出誤區(qū)的基本途徑

物理學習中的誤區(qū)是客觀存在的，但存在并不一定就是合理的，更不意味著我們在誤區(qū)面前就無能為力。根據(jù)誤區(qū)產(chǎn)生的原因和學生學習的特點，在教學中我們應該注意以下幾點。

1.重視實驗驗證。通過實驗，突出事物的本質屬性，恢復問題的本來面目，通過事實的雄辯，糾正學生日常觀念的偏見，讓科學的概念建立在堅實的基礎上。

2.培養(yǎng)學生的科學思維習慣，堅持讓學生在科學概念的指導下思考。在這一點上，教師應作出典范，在分析每一個具體的物理現(xiàn)象時，都必須到具有普遍意義的物理概念中去找依據(jù)。

3.加強對學生思維能力的鍛煉，在教學中充分利用“一題多解”和“一題多變”培養(yǎng)學生的發(fā)散思維；注意變式的運用，讓學生在比較中體會物理實質。

4.在概念教學中，除了保證所講的概念準確性之外，還要進行有目的性的練習，圍繞概念的各個層次多側面進行刺激，讓學生在具體應用概念的過程中，去發(fā)現(xiàn)概念的本質特征和差異。

物理學習是一個受多種因素影響的系統(tǒng)工程，不同的環(huán)境條件、個性特征，都會影響學習結果，因而學習誤區(qū)也不應該是千篇一律或一成不變的。作為一個物理教師，重要的是結合自己的學生實際，去分析學生產(chǎn)生錯誤的原因，從而更有效地指導他們的學習，幫助他們盡快跨出誤區(qū)，使教與學的過程進行得更有效。endprint