葛禮國
【摘 要】物理知識由物理現象、物理概念、物理規律、物理實驗和物理研究思想方法等組成,是人們解決物理問題的基礎。學生學習時若不能真正把握知識的內涵、聯系及其區別,在運用物理知識進行物理思維時,往往會產生一些思維誤區,出現各種各樣的錯誤,如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現象。
【關鍵詞】物理;學習;思維誤區
物理學是一門基礎自然科學,它的發展不僅對人類物質文明的進步和人類對自然知識的深化起到了重要的推動作用,而且對人類思維的發展也產生了深刻的影響,對人類未來的進步和發展也起著關鍵作用。在義務教育階段設置物理課程的目的,就是在于使學生在探索認識物理世界的同時,掌握物理學的基本知識和技能,體驗、領悟科學研究方法,認識物理學對推動科學與技術進步和社會發展所產生的影響,逐步樹立科學的價值觀。
學生在學習物理的過程中的認知遵循一定的規律,學生在學習物理中的思維誤區的產生與學生的主體特點和學習的內容二者之間的關系有關。首先,學生學習物理受自身的心理認識水平和生活經驗的制約;其次,學生學習物理還受學習內容的概括性、抽象性程度的制約。物理知識由物理現象、物理概念、物理規律、物理實驗和物理研究思想方法等組成,是人們解決物理問題的基礎。學生學習時若不能真正把握知識的內涵、聯系及其區別,在運用物理知識進行物理思維時,往往會產生一些思維誤區,出現各種各樣的錯誤,如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現象。
一、日常生活觀念形成的思維誤區
物理學是研究自然界中的客觀物體及其規律的科學,學生每天生活在豐富多彩的物理世界中,會自然地獲得很多物理方面的感性認識,形成一定的日常生活觀念和經驗,這是學生學習物理知識的前提條件。但是有些先入的生活觀念是符合科學的,這對學生的物理學習有積極的促進作用;有些陷入的生活觀念是錯誤的,對物理概念的形成、物理規律的正確理解和運用,起到一定的消極作用,造成一定的學習誤區。主要表現在兩個方面:意識妨礙感念理解的全面性、完整性,造成對概念的片面理解;二是阻斷知識間的內在聯系,造成認知過程與應用過程的脫節。例如,在學習力和運動的關系這部分知識之前,許多學生都有這種看法,認為靜止的物體,用力推動它時,它才會運動,力停止作用時,它就會立即停下來,推動物理的力越大,物體運動得就越快,速度就越大。實際上,這種生活中形成的觀念是錯誤的。而等學生學完了力與運動這部分知識之后,才對此有了正確的認識。但是仍有一部分學生,因為受原有錯誤的生活觀念和經驗的干擾和影響,運用物理概念和規律的思維判斷被阻斷,不能聯系所學的知識。從而習慣性地按錯誤的生活觀念進行判斷,妨礙了物理概念的建立和鞏固。
原有的錯誤觀念和經驗還有一大特點,就是比較頑固,不是一朝一夕就能改正的,往往驅使學生做出想當然地錯誤判斷,阻礙學生對物理知識的掌握。要克服和糾正這類錯誤觀念,可采取以下做法:一是講解概念時,應展開充分地分析、討論,讓學生弄清概念的來龍去脈,明確概念的形成過程,以達到對概念內涵的準確理解和掌握。二是加強知識訓練環節,反復矯正鞏固,加深理解。三是用一些生動的物理實驗或物理現象給學生以更強烈地刺激,形成鮮明的對比,說明原有觀念的錯誤所在,使原有觀念發生動搖,以實現概念的轉變。
二、相近物理概念混淆形成的誤區
物理上有許多相近的物理概念,它們既相互聯系又相互區別,具有不同的本質屬性。有的學生對它們的物理意義理解不透,區分不清,加上頭腦中沒有清晰的表象,容易將它們之間的關系簡單化。如速度和加速度,二者都是描述運動的物理量,速度表述物理運動的快慢,而加速度則是表示速度變化的快慢。有的學生認為,物體的加速度大,速度就大,加速度變化大時,速度就隨之也變化大。要克服這種思維誤區,可以抓住兩個概念間的差異,從不同的角度突出這種差異,進行區別。一是可以通過列舉具體的典型例子加以糾正,使概念深化,找出兩者之間的內在聯系和區別。二是可以運用圖像進行區別。
三、類別不當形成的思維誤區
類比是一種重要的推理方式,是人們認識新事物或有所新發現的重要思維方式之一。但類比不是一種嚴密的推理,類比推理的結果是否正確,還需要經過實踐的檢驗。學生在學習物理的過程中,恰當地運用類比,可以幫助學生掌握所學的知識。同時,也要讓學生認識到,有時類比不當,反而會造成學習制度的思維誤區。克服這種思維誤區的有效方法,就是抓住兩個現象之間的本質差別,分析其差異,找出類比不具備的前提條件,才能消除這種思維誤區,培養學生良好的類比思維方法。
四、物理公式數學化形成的思維誤區
數學是學習和研究物理學的重要工具,運用數學工具解決物理問題的能力是一項重要能力。學生在運用數學知識解決知識解決物理問題的過程中,經常撇開公式的物理意義,忘記公式所表達的物理概念之間的因果關系,從而造成了運用公式分析物理問題的思維偏差。如密度公式ρ=m/V,錯誤的認為密度與質量成正比或與體積成反比的結論。克服這種思維偏差的主要措施,一是要強調公式的物理意義,理解公式所描述的物理現象、物理事實之間的因果關系、決定關系。二是要明確公式的來龍去脈,增強公式的物理色彩,突出對問題的物理意義的分析,防止將物理公式按單純數學關系理解,減少純數值代入計算的訓練,讓學生善于運用數學知識、數學方法描述物理問題,真正建立起物理上的數量關系,增強運用數學知識的意識,提高運用數學工具的能力。
五、概念內涵和外延的模糊形成的思維誤區
任何一個物理概念都是內涵和外延的統一,我們通常所說的使學生掌握物理概念,一方面指的是要理解物理概念的內涵,同時也要明確其外延。所謂外延,即概念所涉及的范圍和條件,公式的適用范圍和成立條件。實際教學中,使學生弄清楚概念的外延是深化對概念的理解、正確運用物理概念解決實際問題的前提條件。但由于概念的外延指的是適用該概念的一切范圍,因此學生在理解或實際運用概念時,有時會不自覺的縮小或擴大概念的外延,因此造成錯誤的結果。
縮小概念外延主要表現為忽視了同一概念所包含的物理知識范圍的多樣性,以較熟悉的個別的知識范圍代替全部。
相反,也有無意識的擴大外延的情況,如摩擦力的方向總是阻礙物體間的相對運動,而學生有時就擴大為總是阻礙物體的運用。為了克服這種思維誤區,在教學中必須把基本概念的物理意義講清楚,講請公式的適用范圍,配合聯系加強運用,在運用中進行檢查,深化理解,逐步達到正確掌握基本知識的目標。
六、思維定勢干擾形成的思維誤區
學生運用掌握的知識,形成了一套切實有效的分析解決問題的推理方式和方法,變成了學生的一種能力,一定的思維模式,這種現象叫思維定勢。但這種現象具有雙重性,既有積極的作用,又有消極的作用。從正面說,思維定勢的形成表明學生不僅掌握了知識,并且也形成了一定的思維推理能力;從反面說,這種思維定勢對分析解決能力的發展和提高也具有一定的阻礙作用,這種現象在教學中是很常見的。比如,在物理中常用的正負號,它可以用來表示矢量的方向,不表示矢量的大小;也可以用來表示標量的正負,如溫度的高低,功的正負,電勢的高低;也可以用來表示物理的性質,如透鏡的性質,電荷的性質等。而學生有時片面理解成只表示方向,忘記有的表示性質,有的表示大小。要克服這種思維定勢,應該注意運用典型的事例加強練習,增強訓練的新穎性,增強題目的靈活性;重在提高具體問題具體分析的能力,切實加強審題能力的培養,使學生形成正確的分析習慣和方法,克服想當然的按頭腦中的思維套路來解題的不良習慣。
總之,想要在物理教學中有效的克服上面所述的各種思維誤區,就必須認真研究學生思維誤區產生的根源,采取各種教學手段,增強預見性和針對性,切實糾正學生思維過程中的錯誤偏差,并且在實際教學中不斷鞏固、深化、提高思維能力。
【參考文獻】
[1]物理教學論
[2]教育心理學
[3]物理課程標準