唐曉倩
摘 要: 學生在學習物理概念和規(guī)律時,雖然對概念的文字表述很熟練,也掌握了規(guī)律的數(shù)學形式,但是分析實際問題時會出現(xiàn)種種思維障礙。教師要總結(jié)學生形成思維障礙的原因,并采取相應措施,使學生克服思維障礙,提高物理學習效率。
關(guān)鍵詞: 中學物理教學 思維障礙 教學方法 思維方式
中學物理難教難學似乎是一個較為普遍的問題,分析原因:一方面是由于物理概念的抽象性和物理規(guī)律的實踐性造成的,另一方面從學生心理分析,是由于中學生在學習思維中某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)障礙。學生在學習物理概念和規(guī)律時思維障礙的表現(xiàn)是多方面的。他們學習了某些概念和規(guī)律后,雖然對概念的文字表述很熟練,也掌握了規(guī)律的數(shù)學形式,但是一旦分析實際問題,就會感到困難重重,錯誤百出。[1]陶行知說:“教師的責任之一是使學生養(yǎng)成用科學方法解決問題的能力?!币虼私處熢诮虒W過程中,要不斷分析學生形成思維障礙的原因,采取相應的教學措施使學生掌握所學概念和規(guī)律的真正含義。學生由于心理活動和思維規(guī)律而對掌握概念和規(guī)律產(chǎn)生思維障礙主要表現(xiàn)為:
一、學生“先入為主”對思維的障礙作用
實際上,學生片面的生活經(jīng)驗與物理學嚴謹?shù)目茖W性之間經(jīng)常存在矛盾。由于物理現(xiàn)象的普遍性,中學生在學習物理之前,通過對日常生活和自然現(xiàn)象的觀察,在頭腦中事先形成了某種“觀念”。如認為鐵比木頭重,力是維持物體運動的原因,等等。這些“觀念”形成了一種強烈的心理傾向,這種先入為主的心理傾向妨礙了物理概念的正確形成。
由于受先入為主的錯誤生活經(jīng)驗的影響,學生在學習某些概念時還表現(xiàn)為張冠李戴、混淆不清。如:對物理學中物體的“質(zhì)量”和“物重”區(qū)分不清;物體“做功”和日常生活中的“做工”混淆不清;在光學中把“拱橋倒影”、“立竿見影”、“海市蜃樓幻影”和“畢業(yè)合影”中包含的“影”和“像”混為一談;把熱學中學習的“天氣熱”、“物體吸熱”、“熱功等量”等表述的“熱”的含義張冠李戴。
先入為主的錯誤影響還表現(xiàn)在當學習的新概念或新規(guī)律與認識結(jié)構(gòu)中已有知識相似而不同時,往往以原有知識理解新概念和規(guī)律或取代新概念和規(guī)律,從而成為學習障礙。例如:學生知道了滑動摩擦力的影響因素是壓力和接觸面的粗糙程度,在判斷靜摩擦力的大小時也照搬硬套,認為“握住的瓶子保持靜止而不往下掉,當握力增加時摩擦力也隨之增大”;還有的認為“當物體沒有推動時,物體受到的推力小于摩擦力”等。殊不知靜摩擦力的影響因素和滑動摩擦力的影響因素是不同的。還有學生認為“上浮的物體受到浮力,下沉的物體就不受浮力”,對浮力的產(chǎn)生條件不理解。[2]
為克服先入為主的思維障礙,在物理教學中,教師一方面要重視實驗驗證,抓住概念規(guī)律的本質(zhì)特點和要點,另一方面對于相近知識要注意揭示它們的共性和個性,解除學生膚淺的模糊認識,掌握所學概念和規(guī)律的真正物理意義。
二、物理概念和規(guī)律本身的抽象性,形成了學生學習的思維障礙
物理概念和規(guī)律雖然與客觀實踐、客觀事實密切相關(guān),但它們所反映的不僅是客觀事實本身,而是從客觀事實中抽取出來的更本質(zhì)的屬性。物理概念和規(guī)律具有抽象性,學生在學習時感到抽象,難以理解和掌握。有的物理現(xiàn)象或過程比較復雜,但定律本身的表述卻很概括,只用了一句話。例如:關(guān)于電阻,有習題這樣表述:“電壓與電流的比值反映了導體本身的一種性質(zhì)。在相同的電壓下,電壓與電流的比值越大、電流越小,說明這個比值反映的是導體對電流的阻礙作用,我們把它叫做電阻?!庇袑W生就理解成電阻的存在是因為電流通過導體而形成的,若導體中沒有電流通過,則導體就不能表現(xiàn)出阻礙作用,也就沒有電阻。顯然,這種認識把電阻是否存在與電阻是否呈現(xiàn)混為一談。再如物理書上給浮力下的定義“浸在液體或氣體中的物體受到液體或氣體向上托的力”,由此有的學生就認為只要“浸在液體或氣體”中的物體就受到液體和氣體對物體的浮力。其實浮力的本質(zhì)是“液體或氣體對物體的壓力的合力”,要存在向上的合力物體才能表現(xiàn)出受到浮力,如把一蠟燭緊密地粘在燒杯的底部,再注入水直到蠟燭浸沒,此時蠟燭雖然“浸在”液體中,并沒有表現(xiàn)出受到浮力。[3]
對于上述較為抽象而學生又缺少感性認識的概念和規(guī)律的教學,教師除了要重視實驗演示和實際操作外,還要從分析和研究具體形象的物理事實、物理現(xiàn)象和物理過程入手,運用分析、綜合、概括的方法,促使學生在頭腦中形成正確的物理概念和規(guī)律。
三、由于非本質(zhì)特征的刺激,影響物理概念和規(guī)律的形成
在眾多物理現(xiàn)象中,本質(zhì)的、必然的聯(lián)系往往會被非本質(zhì)的聯(lián)系所掩蓋,客觀上造成人們學習的困難。一方面,由于實際情況的復雜性和非本質(zhì)屬性的豐富性,影響了學生對概念和規(guī)律的正確理解。例如,“壓力”就其本質(zhì)是垂直作用在物體表面上的力,但在日常生活中有關(guān)壓力的現(xiàn)象非常廣泛,如黑板擦對黑板的壓力、上坡的自行車對斜面的壓力、手握瓶子時手對瓶子的壓力等。另一方面,教師對某些非本質(zhì)因素過多地強調(diào)在一定程度上也會成為學習的思維障礙。例如,在講解壓力概念時過多強調(diào)由于重力而產(chǎn)生壓力的情況:人站立時對地面的壓力、房屋對地基的壓力和在例題、練習中過多出現(xiàn)類似問題的計算,容易使學生產(chǎn)生“壓力的大小就等于重力”、“壓力就是重力”等錯誤概念。同樣,過多強調(diào)滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系,也使學生錯誤地認為“壓力的大小一定影響摩擦力”、“壓力變大,摩擦力一定也隨之變大”。其實關(guān)于靜摩擦力和摩擦力的概念,其非本質(zhì)因素的表現(xiàn)極為豐富,本質(zhì)屬性單一且抽象,學生學習時就會感到非常困難。
對于類似情況,教師在要注意引導學生從諸多現(xiàn)象中辨別本質(zhì)因素和非本質(zhì)因素,從而摒棄事物的非本質(zhì)屬性,突出事物的本質(zhì)特征。
四、思維定勢的消極影響在一定程度上有礙對概念和規(guī)律的正確理解
思維定勢在物理教學中占重要地位,沒有它就不能形成正確的概念和規(guī)律,就不能按一定的規(guī)律分析和解決問題。但是思維定勢對學生學習的消極作用是不容忽略的。例如,兩個體積相同的軟木塞和石塊浸在水中,問哪一物體受到的浮力大?學生往往會認為軟木塞受到的浮力大,因為它浮在水面上;一艘輪船從河里開到海里時,問輪船所受到的浮力如何變化?學生會迅速回答浮力變大,因為海水的密度比河水大。這些都是思維定勢“惹的禍”。
形成思維定勢消極影響的原因一方面是學生的思維具有片面性,另一方面是由于教師在教學中所舉實例或提供感性材料具有片面性[4]。要克服其消極作用,教師應充分考慮到學生在學習物理知識過程中的認識規(guī)律和可能出現(xiàn)的問題,同時采用變式教學法,使學生能從各個不同角度認識和理解。
五、根據(jù)數(shù)學公式表述物理概念和規(guī)律是學生學習物理的一個思維障礙
數(shù)學在物理中是語言,也是工具,是必不可少的。物理概念和規(guī)律采用數(shù)學語言表達,往往非常簡潔,但是,一些學生往往不看條件,形式地或機械地進行對比,運用數(shù)學中的比與比例的知識于物理學習中,從而出現(xiàn)錯誤并沖擊物理概念本質(zhì)的理解,成為學習障礙。例如密度的定義式ρ=m/v是反映幾個物理量之間既矛盾又統(tǒng)一的規(guī)律,但學生在應用中常出現(xiàn)ρ與m成正比,ρ與v成反比的錯誤。
綜上所述,教師要總結(jié)學生形成思維障礙的原因,并采取相應措施,使學生克服思維障礙,提高物理學習效率。
參考文獻:
[1]陶行知選集,(第一卷).教育科學出版社,2011,9.
[2]吳巖.論傳統(tǒng)思維模式對大學創(chuàng)新精神的栓結(jié)作用.現(xiàn)代教育科學,2003.
[3]張善賢.中國物理教學研究與實踐.蘇州大學出版社,2000.
[4]鄭慶升,盧如模.初中物理教學法.福建教育出版社.