推進習題的有效教學 打破思維定勢的束縛

夏佩君

高中生在學習物理過程中，用談“物理”色變來形容他們對學習物理的感受一點也不為過.學生普遍反映：物理課一聽就懂，但物理題一做就錯，他們感到很困惑.針對學生反映的這個問題，筆者認為出現(xiàn)這一現(xiàn)象的罪魁禍首是思維定勢的負遷移作用.那么形成思維定勢的原因是什么呢？

簡單地說，思維定勢就是慣性思維，學生習慣用自己熟悉的思維方式去解決問題.當學生在解決物理問題時，不善于找出規(guī)律、公式之間的橫縱聯(lián)系，只會就題論題；不注意新舊問題間的差異，只會盲目地照搬舊經(jīng)驗，這樣就會形成思維定勢.學習中思維定勢會造成思維方式的僵化，不利于思維的發(fā)散，缺乏創(chuàng)造性.同樣思維定勢在建立概念和規(guī)律時[HJ1.1mm]，因未真正掌握其內(nèi)涵和外延，便會造成“定勢錯覺”，極易錯誤地遷移到應用中去.要打破思維定勢的束縛，筆者認為一定要積極推進習題的有效教學，即引導學生把每個問題當作一個全新的問題來思考；每得出一個結(jié)論都能從題目中找出對應的已知條件；每寫一個公式都有對應的結(jié)論來支撐；不再就題論題，生搬硬套.筆者通過一道例題，講解如何進行習題的有效教學，從而打破思維定勢的束縛.

例 如圖1所示，在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的絕緣細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點，把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速度釋放，已知小球擺至最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ，求小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力.

解題時，根據(jù)題目提供的信息“已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ”，得出小球在位置C時的速度為零，在這個條件基礎(chǔ)上想當然地得出另一個結(jié)論：小球在C點的加速度也為零.但是速度為零時，就可以得出加速度也為零嗎？這是學生常犯的一種思維定勢：雖然速度和加速度僅一字之差，就認為速度和加速度之間一定一一對應，完全混淆了速度和加速度這兩個相關(guān)的概念.根據(jù)牛頓第二定律，加速度由合外力決定，而與速度無關(guān).速度為零時，加速度可以為零，也可以不為零.例題中的小球在位置C時的速度為零，加速度卻不為零.怎么消除思維定勢的負面影響呢？

第一，幫助學生建立清晰的概念，可以多采用辨析與比較一些相似或相關(guān)的概念的方法，從比較中獲知不同，從辨析中獲得真知.

第二，有意識地預設，創(chuàng)建“思維沖突”，讓學生的思維在沖突中由幼稚走向成熟，由淺薄走向深刻.為了解決例題中的小球在位置C時的加速度不為零的問題，可以預設以下兩種思維沖突.預設1：若假設小球在C點的加速度為零，請問小球在C點時[HJ1mm]受力分析情況.小球此時受力平衡，受到重力，水平向左的電場力，和拉力.再請思考小球受到的每個力的做功情況，重力、電場力都做正功，拉力不做功.最后請根據(jù)動能定理WG+W電=ΔEk，小球在C點的速度還會為零嗎？顯然最后的結(jié)果與題給的小球在位置C時的速度為零相互矛盾.預設2：假設小球在C點的加速度為零，則小球在運動過程中受到水平向左的電場力.請問小球在A點時的受力情況，如圖2中的粗實線所示，受到重力和電場力的作用.再請分析小球從A點靜止釋放后，做的還是圓周運動嗎？根據(jù)小球初速度為零，小球的合外力斜向左下方（如圖2中的粗虛線所示），結(jié)合初速度和受力情況，可以分析出小球從A點釋放后將先做勻加速直線運動，與題給的小球做圓周運動相互矛盾.在上述兩種預設中，學生深刻地體會到小球在在電場中運動時受到的電場力必須是水平向右，這樣才能滿足做圓周運動的條件和到達C點時速度為零的條件，所以小球在C點時的加速度不為零.在結(jié)論與假設發(fā)生矛盾時，在矛盾分歧中，學生體驗了先分析力，再分析功，最后分析能和能的變化的過程.在思維的沖突中，學生知道了電場力方向的不同，小球的運動軌跡就會完全不同：當電場力水平向右時，做圓周運動，當電場力水平向左時，卻先做勻加速直線運動，直到繩子拉緊為止.這樣可以不斷拓寬學生的視野，發(fā)散他們的思維，以后遇到繩子一端固定，另一端連上小球，然后從一定高度釋放的情況時，不會再認為小球一定做圓周運動.應該先去分析物體的初速度和受力情況，才會確定物體的運動情況.

第三，加強鍛煉學生說題的能力，提高將題中的表述和圖中的描述轉(zhuǎn)化為物理條件.

通過概念辨析，創(chuàng)設“思維沖突”，讓學生說題三種方法積極推進習題的有效教學，從而有效地來消除思維定勢的影響.高中物理教學中遠不止于本文提到的兩種思維定勢現(xiàn)象，怎樣打破思維定勢的束縛，將物理教學進行下去是教師和學生需要共同面臨的問題.在教學中不斷摸索和反思，是能夠較好地解決的.