物理學習中“被干擾”引起的思維混亂

徐琳潔

摘要：中學生在學習物理時經常會被干擾陷入思維混亂的誤區，以學習摩擦力為例，學生在分析問題過程中暴露了思維不可逆，思維停滯，思維定式等問題。中學生分析問題能力需要在學習過程中不斷強化。在教學中，教師應充分發揮引導作用，鍛煉學生的邏輯思維能力。

關鍵詞：物理學習;思維混亂;摩擦力

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-28-432

物理是一門嚴謹的學科，前人利用簡潔明了、邏輯思維縝密的的語言定義了各個物理學概念。初中學生入門學習物理，從實際出發，在素質教育大背景下以探究學習為主的方式，更加清晰地解讀物理概念的定義[1]。在探究學習的過程中不斷培養嚴密的邏輯思維能力。

在“力”部分的學習過程中，摩擦力是學習的難點。摩擦力涉及到的重點知識很多：摩擦力的定義，摩擦力的產生條件，摩擦力大小的影響因素等。當把這些內容綜合到一起之后，學生往往會思維混亂，找不到頭緒理出清晰的思路，無法正確分析，越學越糊涂。接下來，我們一步一步進行分解來找出“思維混亂”的原因。

一.場景變換后的思維不可逆

“摩擦力”看不到，通過肉眼觀察不到摩擦力的存在。新授課時，為了讓學生能夠通過感官直接體驗到摩擦力的存在，教師安排了體驗摩擦力的小活動。如圖1，將手掌緊壓在桌面上，慢慢拖動手掌，感受摩擦力。通過小活動，學生可以準確地理解摩擦力的概念“當一個物體在另一個物體表面上運動時，在兩個物體的接觸面上會產生一種阻礙物體相對運動的力，這種力就是摩擦力”。

摩擦力的產生條件：1.兩個物體相互接觸，2.兩個物體有擠壓，3.兩個物體有相對運動或者相對運動趨勢。根據兩個物體間有相對運動趨勢還是相對運動可以把摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力。

學生已經在新授課里結合自身體驗清楚認識了摩擦力的定義以及產生條件。根據已學知識判斷指定場景中有無摩擦力非常簡單。

例如，放在水平地面上的木箱M，受到一個大小為4N的水平推力F的作用卻處于靜止狀態，那么（ ）

A.木箱受到的摩擦力方向水平向右

B.如果去掉F，木箱一定處于靜止狀態

C.如果去掉F，木箱可能向左運動

D.如果F增大到6N，木塊一定向右運動

按照題干的意思進行受力分析，木塊處于靜止狀態，這是一個平衡狀態，木塊受力平衡，水平方向受到水平向右推力F=4N和水平向左的靜摩擦力f=4N。我們可以判斷，當木塊受到水平推力時，木塊與地面之間具有相對運動趨勢，所以摩擦力存在。但是當選項中提到去掉F，學生就不知道該怎么分析了。經統計，65位同學中這道題的正確的只有52.97%，錯的同學多數都選C。他們認為去掉F之后，原來水平方向兩個力就剩下水平向左的摩擦力了，那木塊可能向左運動了。思維的不可逆讓同學都跨入了誤區，本質上學生沒有認清“推而未動”現象的本質[2]。再回到新授課時的“拖動手掌”小活動，用力拖手掌，手掌與桌面相對靜止，這時雖然兩個物體相對靜止但是存在相對運動趨勢，這個相對運動趨勢是由外力“拖力”導致的，而且“拖力”和摩擦力是一對平衡力，物塊保持靜止狀態，此時的摩擦力是靜摩擦力。這時突然撤掉“拖力”，手掌可能會動嗎？聯系到這個小活動，學生馬上會反應過來，手掌肯定不會動，也不會產生摩擦力，因為撤掉“拖力”之后，兩個物體不再具有相對運動趨勢，不再滿足摩擦力的產生條件。學生陷入誤區，正是因為對摩擦力產生的條件認識不清晰，有其他部分知識干擾時，很容易忽略了摩擦力產生條件的必要性。在進行摩擦力產生條件的教學中教師可以設計類似的思維逆向場景，幫助學生更深入理解摩擦力產生的條件。

二、場景變換后的思維停滯與思維定式

新授課通過控制變量法對滑動摩擦力大小的影響因素進行探究，實驗表明，當一個物體在另一個物體上滑動時，摩擦力的大小和作用在物體表面上的壓力有關，還和接觸面的粗糙程度有關。壓力越大，接觸面越粗糙，摩擦力越大。

1.場景變換后的思維停滯

根據這個結論，可以比較不同情境下滑動摩擦力的大小，比如，手壓住放在桌面上的直尺，壓力越大，尺越難抽出。根據摩擦力大小的影響因素進行分析，接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大。但是當場景變換時，學生卻又陷入了困境。

新授課兩物體是水平疊放的，木板受到的壓力大小就是小車重力的大小，這樣的場景先入為主。例題中兩物體是豎直放置的，在這樣的場景下，很多學生不能進行順利遷移。第一，學生分析不清楚木塊與墻壁之間的壓力大小，第二，“木塊先保存靜止，后向下滑動”這是如何實現的，學生無法建立一個動態過程。此時，學生思維停滯，無法再順利分析。遇到這類問題的突破點就是注意研究對象的運動方式，對研究對象進行受力分析[3]，對木塊進行受力分析，木塊與墻之間的壓力大小就是F的大小，這就順利攻破了第一個難點。物理是與實際緊密聯系的，這樣的場景下可以借助生活體驗來幫助進行動態過程模擬，假如用手將木塊抵在墻上，要讓木塊向下滑動，怎么辦呢？自然而然想到要松手，這就攻破了第二個難點。嫁接到題干，木塊要下滑，也就是F減小，壓力減小，結合摩擦力的影響因素，摩擦力的大小和作用在物體表面上的壓力有關，還和接觸面的粗糙程度有關，這種情況下接觸面的粗糙程度不變，壓力減小，摩擦力當然減小。所以在場景較難理解的情況下，可以借助生活實際聯系場景，將其轉換為更容易理解的實物模型，再利用物理中的概念與規律進行思考分析。

2.場景變換后的思維定式

學習了摩擦力的定義，摩擦力的產生條件，摩擦力的影響因素之后，有些問題需要結合二力平衡與摩擦力的知識來判斷摩擦力的大小。

在摩擦力學習的過程中，我們發現初一學生分析問題能力比較薄弱，傾向于根據物理概念及規律解決直白的問題，當場景變復雜時，很容易受到干擾，迷失方向，結果憑借直覺解決得到答案。初一的學生初次接觸物理學科，分析問題能力需要不斷強化。在學習的過程中，教師要充分發揮引導作用，引導鍛煉學生的邏輯思維能力，在遵循事物發展的一般規律的基礎上，一步一步分析問題，解決問題。

參考文獻

[1]蘭鶴輝.淺談初中物理中的探究學習[J].中學課程輔導（教學研究），2018，（29）：244-245.