初中生物理學習思維障礙及其排解策略
——以“浮力”習題教學為例

(江蘇省南京市河西中學，江蘇 南京 210031)

初中生在物理學習的過程中存在一些思維障礙，成因有先入為主的生活觀念的影響、對物理公式的片面理解、相近物理概念的混淆等。教師在面對這些思維障礙時，不能視而不見，更不能想著通過題海戰術去化解，可通過習題教學，針對學生的思維障礙，加強方法的指導與引領。筆者在“浮力”習題教學中，針對學生在該知識點學習中的思維障礙，通過具體例題，運用相關教學策略，以突破思維障礙，提高學生分析、解決問題的能力。

1 思維障礙分析

有一些初中生剛接觸物理，物理思維缺乏一定的組織性、條理性、邏輯性和嚴密性，不能全面分析物理問題，抓住問題的本質，知識運用也只是生搬硬套，靠經驗和直覺進行判斷，容易產生各種思維障礙。

在學習“浮力”之前，學生已經在生活中觀察過與浮力有關的現象，有學生認為浮力的大小與物體的輕重、密度、形狀、體積、浸入液體的深度等有關，針對這些先入為主的錯誤的生活觀念，可運用概念轉變策略，幫助學生建立科學的概念。

在“浮力”習題教學中，浮力涉及多個因素，如ρ液、ρ物、m排、m物、V排、V物、G物、G排等，有些學生不能全面和正確理解這些因素之間的關系，在解題中只考慮到其中的某一個因素，以偏概全，造成片面性思維障礙；有些學生因為在審題的過程中，忽視了隱含條件而導致思維障礙。

2 關于浮力學習的思維障礙

2.1 先入為主的生活觀念

有的學生基于生活觀念，認為物體上浮是因為受到的浮力大，物體下沉是因為受到的浮力小，或者認為物體受到的浮力大是因為該物體所受重力大。

例1：將體積相同的木塊和鐵塊浸沒在水中，松手后，木塊上浮，鐵塊下沉，松開手前所受浮力較大的物塊是( )。

A. 木塊 B. 鐵塊

C. 一樣大 D. 無法確定

解析：有學生會錯選A或B選項，其思維障礙在于沒能理解物體的浮沉條件，直覺地認為物體之所以能上浮，是因為它受到的浮力大，是因先入為主的生活觀念而形成。這時教師需要引導學生，構建未知量與已知量之間的關系，要想比較浮力大小，關鍵在于比較兩者排開的液體體積大小，本題的C選項正確。

2.2 以偏概全

有學生不能明確V排和V物的關系，誤認為V物大，F浮也一定大。

例2：有關物質的密度如表1所示，將干松木、石蠟塊分別放入足量的酒精、水中，靜止后，下列說法正確的是( )。

表1

A. 若兩者體積相同，放入酒精中，靜止后干松木受到的浮力較大

B. 若兩者體積相同，放入水中，靜止后石蠟塊受到的浮力較小

C. 若兩者質量相同，放入酒精中，靜止后所受浮力相等

D. 若兩者質量相同，放入水中，靜止后所受浮力相等

解析：本題的綜合性比較強，學生易錯選A或者B選項,原因是學生沒有理解公式F浮=ρ液gV排中V排的確切含義。此時，我們首先要讓學生明白：只有當物體浸沒在液體中時才會有V排=V物，其他情況下V排和V物均不相等。首先要判斷出它們的密度關系：ρ干松木<ρ酒精<ρ石蠟<ρ水，所以將兩者放入酒精中靜止后，干松木漂浮，石蠟塊沉底。將兩者放入水中靜止后，干松木、石蠟塊均漂浮。

對于A選項，由題意可知V排木

對于B選項，將兩者放入水中，均漂浮，因兩者體積相同，石蠟塊所受重力和浮力較大，故B選項錯誤。

對于C選項，將兩者放入酒精后，干松木漂浮,F浮木=G,石蠟塊沉底，F浮蠟F浮蠟，故C選項錯誤。

對于D選項，由于干松木和石蠟塊的密度均小于水的密度，在水中均漂浮，從物體的沉浮條件判斷出F浮=G物，若兩者質量相等，則F浮木=F浮蠟=G，故D選項正確。

對于因思維的片面性而造成的思維障礙，教師要注意培養學生思維的靈活性，在教學過程中，應重視對問題的分析，明確公式的物理意義和適用條件，引導學生運用所學知識，循序漸進、有條不紊地進行推理，從而解決問題。

2.3 相近物理概念混淆

有學生認為浮力的大小跟物體浸在液體中的深度有關。

例3：用手將一個木塊浸沒在深水中，松手后，木塊在露出水面之前的上浮過程中，受到水對木塊的浮力F浮及壓強p的變化情況是( )。

A.F浮減小，p增大

B.F浮減小，p減小

C.F浮不變，p減小

D.F浮不變，p不變

解析：有學生會錯選A選項，認為木塊上浮時深度在減少，學生被深度變小的條件所干擾，因相近物理概念的混淆形成了思維障礙，其根源在于不明確物體浸沒在均勻液體中不同位置時所受浮力大小不變。又因為木塊在上浮的過程中，浸入水中的深度減少，根據液體壓強變化規律，可知木塊受到水的壓強變小，所以C選項正確。

對于因相近物理概念混淆形成的思維障礙，教師要具體問題具體分析，引導學生去偽存真、由表及里。在教學過程中，要抓住概念間的差異，明確浮力與排開液體的體積和液體的密度有關，壓強與液體的密度和物體所處深度有關。

3 結語

教學是一個不斷探索與實踐的過程，教師應該在新課程改革理念的指引下，正確認識學生在物理學習中的思維障礙及成因，精準抓住學生的思維障礙點，運用行之有效的教學策略幫助學生克服思維障礙，培養學生的科學思維能力。