高中生物理學習思維障礙轉化策略

胡永雄

【摘要】 ?我國正在進行新一輪的課程改革，“核心素養”是新一輪基礎教育課程改革的基礎，核心素養要想真正落地，教學是關鍵，思維又是教學的核心。思維障礙的轉化過程也是思維品質的培養過程，本文總結了轉化思維障礙的幾點策略：1. 創設認知沖突，排除錯誤前概念造成的障礙;2. 深化物理公式的理解，克服物理公式數字化造成的障礙;3. 一題多變，轉化思維定勢造成的障礙。

【關鍵詞】 ?物理學習 思維 障礙轉化

【中圖分類號】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）06-187-01

一、物理學習思維障礙及種類

“核心素養”是新一輪基礎教育課程改革的基礎，核心素養要想真正落地，教學是關鍵，思維又是教學的核心。在高中物理學習中，學生會遇到各種思維障礙，成為學生學習的困難。轉化思維障礙就是培養思維能力的過程，是培養核心素養的過程;教師首先應清楚思維障礙種類;其次要掌握轉化思維障礙策略。喬際平與邢紅軍將物理學習的思維障礙分成三類：“凝固性思維障礙、片面性思維障礙和干擾性思維障礙”;查有梁將物理學習和問題解決中所表現的主要思維障礙概括為以下四種：日常觀念的誘惑，聯想的干擾，思維定勢的束縛和數學負遷移的影響。

經過問卷調查、談話和觀察等方式，本文總結了我校學生物理學習的障礙有：1、前科學概念造成的障礙;2、物理公式的數學化造成的障礙;3、定勢思維造成的障礙等。

二、物理學習思維障礙的轉化策略

1. 創設認知沖突，轉化錯誤的物理前概念造成的障礙

物理前概念，也叫物理前科學概念，是指學生在學習物理知識前對物理概念已有的認識和了解。這種認識往往存在錯誤，是片面的;建構主義學習理論認為，學習是學生自己建構知識的過程。錯誤的前概念會阻礙學生正確的構建，從而形成物理學習的障礙;

波斯納等人提出概念轉變模型，提出了概念轉變的四個條件：（1）學生對自己頭腦中己有的概念提出不滿;（2）新概念初次出現時必須合情合理;（3）學生必須對新概念有最低限度的理解;（4）新概念應具有解釋和語言功能。

轉化物理前概念首先應創設與學生已有經驗相矛盾的情景，讓學生對自己已有的概念提出質疑，引起其對物理前概念的不滿，同時引入新的概念，正確解釋認知沖突，新的概念水到渠成的讓學生接受，實現知識結構的同化或順應，完成知識的重新構建。例如，學生認為摩擦力都是阻力，總是阻礙物體的運動的，教學中讓學生觀察在光滑的冰面上行走的人，冰面上摩擦力很小，人受到的阻力小，應該行動更加輕松，可實際卻寸步難行！引起學生的認知沖突，接下來引導學生分析，行走過程中摩察力的作用，發現摩擦力是前進動力，摩察力小，就缺少了前進的動力，因而寸步難行！從而形成對摩察力更全面的認知，摩察力可以是阻力也可以是動力！

2. 深化對物理公式理解，克服物理公式數字化造成的障礙

物理公式數字化障礙是對物理公式和數學表式不加區分造成的障礙，物理規律可用公式表征，而物理公式和數學表達式很大區別;有些學生認為只要記住了公式，就等于掌握物理規律了，在解決問題時簡單套用公式，造成錯漏百出。物理公式中每個物理量都有其內涵，教學中要加深對物理公式的理解，從而轉化物理公式數學化的造成的障礙。

例1：小明拉著10kg的行李箱在水平路面上前行，拉力大小為100N，與水平面成53度，行李箱與地面間的動摩擦因數為0.5，求行李箱的加速度。

學生解答：據牛頓第二定律F=ma得：a=■=■m/s2=10m/s2

學生解答錯誤原因是沒有理解F的內涵，F應理解為合外力，而不僅僅是某一個力！

所以，在規律教學當中必須讓學生弄明白物理公式中每一個物理符號的意義，公式的內涵和外延;例如在學習電場強度定義式：E=■時，學生沒有區分物理公式和數學公式的區別，認為電場強度與作用力成正比，與電量成反比，通過具體的例子，讓學生理解：（1）電場強度表示某一點的電場的強弱是客觀恒定的，與檢驗電荷無關;（2）F表示電荷所受的電場力，q表示電荷的電量，兩者有緊密關聯，所放電荷的電荷量大，所受電場力也大，而比值不變。只有學生深入理解了公式的每一個符號的意義，才能正確地應用物理公式來解決問題。

3.一題多變，轉化思維定勢造成的障礙

思維定勢就是在已有知識和經驗的基礎上，用某種固定的思維方式去考慮問題，表現出思維的一種傾向性。思維定勢有時是有利，可以在條件不變的情況下，迅速解決問題。而在條件發生變化時，它會妨礙人采用新的方法。教學中可以通過改變題目的條件，進行變式訓練，培養學生的思維的靈活性，轉化定勢思維造成的障礙。

例2：小球的質量為m，沿著光滑的軌道滑下，圓形軌道半徑為R，如圖所示，要使小球沿圓形軌道運動一周而不脫離軌道，問小球至少應從多高的地方H滑下？

變式題：小球的質量為m，沿著光滑的軌道滑下，圓形軌道半徑為R，如圖所示，要使小球沿圓形軌道運動不脫離軌道，問小球應從多高的地方H滑下？

例題2中，要滿足“運動一周而不脫離軌道”，小球需要經過軌道最高點！而變式題中“沿圓形軌道運動不脫離軌道”，小球則不一定到達最高點，可以達到四分之一圓周高度的位置。兩題只相差幾個字，答案卻大相徑庭，通過這樣改變問題的條件進行變式訓練，使學生對各種情形都有接觸，不會對某個問題，形成某個思維定勢，更加謹慎的審查問題中的條件，保持思維的靈活性。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]喬際平，邢紅軍.物理教育心理學[M].南寧：廣西教育出版社，2002.

[2]查有梁等物理教學論[M].南寧：廣西教育出版社，1996.

[3]吳久宏.警惕生物試題中的圖像陷阱[J].中學生物教學，2008.4.24～25.