例談高中物理解題中常見的思維障礙及對策

高中物理作為一門邏輯性和抽象性較強的學科，對學生的思維能力要求較高.在解題過程中，學生常常會遇到各種思維障礙，這些障礙不僅影響學生對物理知識的掌握和應用，也阻礙了學生物理思維的發展.因此，深入研究高中學生在物理解題中存在的常見思維障礙，并提出有效的解決對策，具有重要的教學意義.

1高中物理解題中常見的思維障礙

1. 1 思維定式

思維定式是指學生在長期的學習過程中，形成的一種固定的思維模式.這種思維模式在處理熟悉的問題時，能夠快速地找到解題思路，但在面對新的、變化的問題時，卻容易導致思維僵化，無法靈活運用知識.例如，在學習了牛頓第二定律后，學生習慣了根據物體的受力情況來求解加速度，當遇到需要根據加速度來分析物體受力情況的問題時，就容易陷入思維定式，無法正確解題.

1.2 概念模糊

物理概念是物理學的基礎，準確理解物理概念是解題的關鍵.然而，在實際學習中，很多學生對物理概念的理解僅僅停留在表面，沒有深人理解知識點的內涵和外延.例如，對電場強度、電勢等概念，學生往往只是記住了公式，而對其物理意義理解不深，導致在解題時無法正確運用概念.

1.3 缺乏模型構建能力

物理模型是對實際物理問題的簡化和抽象，構建物理模型是解決物理問題的重要方法.但部分學生缺乏將實際問題轉化為物理模型的能力，無法從復雜的問題中提取關鍵信息，建立合適的物理模型.比如在處理天體運動問題時，不能準確將其簡化為勻速圓周運動模型，從而難以求解.

2 解題案例分析

2. 1 剎車問題中的思維障礙

例1一轎車以 v₀=8m/s 的速度在平直公路上行駛，突然發現前方某位置有一障礙物，司機開始以 2m/s² 大小的加速度剎車，求轎車在5s內的位移大小.

解析 設汽車速度減為零所需的時間 Φ_t0 ，根據速度公式 v=v₀+at ，

即 0=8-2t₀ 解得 t₀=4s

這表明汽車在4s時就已經停止運動.

根據位移公式

可得 x=16m

所以汽車在5s內的位移大小為 16m

點評 很多學生直接根據勻變速直線運動位移公式 2at2，將ν=8m/s，a=-2m/s2，t=5s 代人公式計算.這里的思維障礙在于學生沒有考慮到汽車做勻減速運動，速度減為零后就不再運動，而直接套用公式，就忽略了實際的物理過程.從思維的對稱性角度來看，學生在學習勻變速直線運動時，通常對加速過程比較熟悉，而對減速過程沒有進行對稱的思考.在加速過程中，時間是無限延續的，但在減速過程中，速度減為零是一個臨界點.學生沒有將這兩種情況進行對稱分析，導致在解題時只考慮了公式的形式，而忽略了物理過程的實際限制.

2.2 圖像問題中的思維障礙

例2一個可視為質點的物體以一初速度在水平面上做直線運動，從開始運動計時， x 表示物體運動時間 t 時的位移大小，其 圖像如圖1.下列選項正確的是（ ）

（A）物體的初速度大小為 2m/s （B)物體的加速度大小為 2m/s² （C）第4s末，物體的速度為零.(D)0～4s 內，物體的位移為零.

解析由 at2，得 at，結合圖像的斜率和截距可得 即初速度為 4m/s ，加速度為 2m/s² ，故（A）錯誤，(B）正確；根據 v=v₀+at ，第4s末物體的速度為v=-4m/s ，故（C）錯誤；根據 0～4s 內，物體位移的大小為 x=0 ，故(D）正確.

點評本題需要由位移公式 變形得到 ，部分學生對公式的推導過程不熟悉，不能準確建立起題目所給 圖像與位移、速度、加速度之間的關系，從而無法從圖像中獲取初速度和加速度信息.還有部分學生根據思維定式認為 就是速度，錯誤地認為 圖像就是 v- Ψ_tΨ_Ψ 圖像，錯把斜率當成加速度 α_a

3克服高中物理解題思維障礙的對策

3.1打破思維定式，培養發散思維

教師在教學過程中，應設計多樣化的練習題，引導學生從不同角度思考問題.例如，在講解牛頓第二定律時，可以設計正向求解加速度和反向根據加速度分析受力的題目，讓學生認識到同一物理規律在不同情境下的應用，打破思維定式.同時，鼓勵學生一題多解，培養學生的發散思維能力.

3.2 深化概念理解，構建知識體系

教師要注重物理概念的教學，通過實驗、實例等多種方式，幫助學生深入理解概念的內涵和外延.例如，在講解電場強度概念時，可以通過演示不同電場中試探電荷的受力情況，讓學生直觀地感受電場強度的大小和方向，加深學生對物理概念的理解.同時，引導學生將各個物理概念聯系起來，構建完整的知識體系，避免概念的孤立和模糊.

3.3加強模型訓練，提升建模能力

教師應加強物理模型的教學，通過對典型模型的分析和訓練，讓學生掌握模型構建的方法和技巧.例如，在天體運動教學中，詳細講解勻速圓周運動模型在天體運動中的應用，分析衛星繞地球運動時的受力情況和運動特點，讓學生學會如何將實際的天體運動問題轉化為物理模型.同時，提供豐富的實際問題，讓學生進行模型構建的練習，逐步提升學生的建模能力.

4結語

高中物理解題中常見的思維障礙嚴重影響了學生的解題能力和物理學習效果.通過對思維定式、概念模糊、缺乏模型構建能力等思維障礙的分析，結合具體的解題案例，提出了打破思維定式、深化概念理解、加強模型訓練等針對性的解決對策.在教學過程中，教師應注重引導學生克服這些思維障礙，培養學生的物理思維能力和解題能力，提高學生的物理學科素養.

參考文獻：

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