姜立東

摘 要：學(xué)生進(jìn)入高中學(xué)習(xí)，普遍感到物理難學(xué)，這里除了高中物理知識(shí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：從定性到定量，從形象思維到抽象思維到復(fù)雜邏輯思維（包括判斷、推理、假設(shè)、歸納、分析演繹）等“物理因素”外，還存在如“前概念”的影響、思維定勢(shì)的束縛、心理因素的抵觸、概念聯(lián)想的干擾等“非物理因素”的原因，研究之，供參考。

關(guān)鍵詞：學(xué)生；學(xué)習(xí)因素；非物理因素；學(xué)習(xí)困難

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）2-0025-3

學(xué)生在掌握物理知識(shí)、接受物理概念的過程中，不但受到智力因素的影響，還要受到非智力因素的影響。對(duì)學(xué)生來說，物理這門學(xué)科一向被視為難學(xué)的課程，分析其原因，這里有主觀因素，也有客觀因素。其中，基礎(chǔ)知識(shí)的不足、“前概念”的影響、思維定勢(shì)的束縛、心理因素的抵觸、概念聯(lián)想的干擾、物理定律數(shù)學(xué)化的負(fù)作用等等，這些“非物理因素”引起學(xué)生物理學(xué)習(xí)困難是一個(gè)很重要的方面。本文試就 “非物理因素”導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)困難的幾個(gè)方面進(jìn)行研究，以引起同仁們的思考。

1 基礎(chǔ)知識(shí)的不足

學(xué)生從初中進(jìn)入高中年級(jí)，積累了一些淺顯的數(shù)理概念，主要是一些定性的概念。但學(xué)習(xí)高一物理時(shí)，要準(zhǔn)確地接受新的物理知識(shí)，還缺乏建立相關(guān)物理概念必要的知識(shí)準(zhǔn)備和感性經(jīng)驗(yàn)。它包括學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與學(xué)習(xí)能力，這樣容易形成物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)障礙。如學(xué)生學(xué)習(xí)“合力與分力”以及“力的平行四邊形法則”和運(yùn)用幾何知識(shí)解決問題時(shí)，感到十分困難。原因有兩個(gè)方面：一方面，學(xué)生的幾何知識(shí)和三角函數(shù)知識(shí)不牢固；另一方面，學(xué)生對(duì)合力與分力之間的等效關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此，在教學(xué)中除了注意有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，使學(xué)生順利地把數(shù)學(xué)知識(shí)遷移到物理問題的解決中；還要加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生獲得豐富的、可靠的感性認(rèn)識(shí)。

另外，學(xué)生由于基礎(chǔ)知識(shí)不牢，學(xué)習(xí)物理時(shí)容易形成模糊的物理概念，這樣也容易造成思維障礙。例如：學(xué)生學(xué)過力和運(yùn)動(dòng)后，大部分學(xué)生可以回答力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，能夠準(zhǔn)確回答“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”。但對(duì)“以一初速度滑上斜面的木塊”進(jìn)行受力分析時(shí)，又要畫上一個(gè)沿斜面向上的沖力。在分析斜面上物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，認(rèn)為物體還受到一個(gè)下滑力，這實(shí)際上是沒有理解力產(chǎn)生的條件必須是兩個(gè)物體的相互作用，受力者必須有施力者，而且要作用在該物體上不能作用在其他物體上等。

2 “前概念”的影響

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理新概念前，已經(jīng)在生活中對(duì)客觀世界有了一定的認(rèn)識(shí)和了解，形成了一系列的概念（并不一定是某一學(xué)科的概念），但這些概念往往是片面的，甚至是錯(cuò)誤的，這就是“前概念”。學(xué)生形成的“前概念”，往往只從直接的直觀想象或生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)去建構(gòu)知識(shí)的意義，而不能抓住事物的本質(zhì)和物理問題的特征。這些概念在學(xué)生頭腦中具有持續(xù)性、頑固性，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中容易形成思維障礙。例如：在學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)認(rèn)為“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”“力越大物體運(yùn)動(dòng)越快”“重的物體下落快，輕的物體下落慢”“波向前傳播的過程就是質(zhì)點(diǎn)向前移動(dòng)的過程”等。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中，受到很多的干擾，對(duì)形成正確的力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、形成正確的物理概念將產(chǎn)生很大的思維障礙。所以，學(xué)好物理必須要不斷地與前概念斗爭(zhēng)。教師在教學(xué)中，要有意識(shí)地分析課本中的哪些物理概念與平時(shí)的聯(lián)系比較密切，與平時(shí)的生活習(xí)慣聯(lián)系較多。在教學(xué)之前，讓學(xué)生將物理概念與日常觀念進(jìn)行比較，找出共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，要善于摒棄舊知識(shí)，也就是常說的要學(xué)會(huì)“忘記”，吸收新的知識(shí)。幫助學(xué)生深入理解和掌握物理學(xué)基本概念的規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生把學(xué)到的理論知識(shí)跟生產(chǎn)實(shí)際和生活實(shí)際緊密地結(jié)合起來，在一定范圍內(nèi)能夠運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)解決若干實(shí)際問題。從物理意義上來理解物理概念，為學(xué)習(xí)物理概念打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，努力克服由于“前概念”形成思維障礙的影響。

3 思維定勢(shì)的束縛

思維定勢(shì)具有兩重性：一方面是思維定勢(shì)的積極作用，它可引發(fā)靈敏的思考，提供正確的思路等；另一方面是思維定勢(shì)的負(fù)作用，它又可能導(dǎo)致解題方法的刻板和僵化，甚至錯(cuò)誤的思考。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生經(jīng)常遇到同一類型的問題或同一直觀模型，因而往往形成一種習(xí)慣性的思維方向，這樣將學(xué)生的思維束縛在一個(gè)狹小的范圍，造成思維障礙。因此，要培養(yǎng)學(xué)生在解答問題的過程中（如用常規(guī)方法、習(xí)慣思維求解發(fā)生困難或解題過程繁瑣時(shí)），要善于變換思維角度，去探求新的解題途徑和解題方法，打破常規(guī)，創(chuàng)造性地拓展思路，找出優(yōu)解，能起到突破性的效果。

例 質(zhì)量為m，速度為v0的子彈剛好能射穿4塊固定的木板，如圖1所示。這4塊木板對(duì)子彈的平均阻力相同，且子彈穿過每塊木板所需的時(shí)間相同，求4塊木板的厚度之比。

分析 思維定勢(shì)：設(shè)4塊木板的厚度分別為d1、d2、d3、d4，子彈穿過木板的速度分別為v1、v2、v3、v4，木板對(duì)子彈的阻力為f，穿過木板的時(shí)間為t。以子彈為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理和動(dòng)量定理列出方程，求出答案。這樣的解題過程比較繁瑣，運(yùn)算不細(xì)心也容易出錯(cuò)。

變換思維角度：運(yùn)用“逆向思維”，因?yàn)閒恒定，且v4=0，可以得出子彈穿過木板的逆過程就是初速度為0，末速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可以知道，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比s1：s2：s3：s4=1：3：5：7，容易得出4木塊的厚度之比：d4：d3：d2：d1=1：3：5：7。

所以，在平時(shí)的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生善于突破思維定勢(shì)，當(dāng)解決某一問題的思路受阻時(shí)，要善于多方面、多角度去思考問題，變換思維的角度，克服機(jī)械地按固有模式進(jìn)行思維的習(xí)慣，克服思維定勢(shì)的消極因素，敢于和善于突破已有的思維定勢(shì)，提高分析問題、解決問題的能力。

4 心理因素的抵觸

通過對(duì)進(jìn)入高中后學(xué)生學(xué)習(xí)情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：有相當(dāng)多的學(xué)生特別是女生在入學(xué)前聽說高中物理這門學(xué)科不好學(xué)（這就是物理學(xué)習(xí)的輿論氛圍），從心理上感到有些害怕。還有些學(xué)生認(rèn)為“物理是理科，我們數(shù)學(xué)功底差，要想學(xué)好物理不可能”，少數(shù)學(xué)生認(rèn)為“學(xué)多學(xué)少一個(gè)樣，懂與不懂無(wú)所謂”……上述種種現(xiàn)象表明學(xué)生在學(xué)物理前，學(xué)習(xí)興趣就處于低潮，甚至對(duì)物理毫無(wú)興趣。因此，針對(duì)這些復(fù)雜的心理，教師必須逐一摸透，統(tǒng)一學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的思想認(rèn)識(shí)，這是培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)興趣的前提。

在物理教學(xué)中，不能總是拼命向?qū)W生灌輸，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性，讓學(xué)生緊緊圍繞教師的指揮棒轉(zhuǎn)，而很少考慮到學(xué)生的心理積極性和學(xué)習(xí)物理概念的興趣，不管他們?cè)覆辉敢猓懿荒軌蚪邮?，能不能夠把外部的客體變化為學(xué)生內(nèi)部的主體。如果學(xué)生不愿意、不能夠發(fā)起自己心理活動(dòng)的積極性，則教育便會(huì)收不到應(yīng)有的效果。正所謂外因是條件，內(nèi)因是決定因素。歸根到底，調(diào)動(dòng)學(xué)生主體的活動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，這是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

另外，可充分利用教材，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；聯(lián)系生活實(shí)際，廣泛培養(yǎng)學(xué)生的興趣；指導(dǎo)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)，集中培養(yǎng)學(xué)生的興趣；輔導(dǎo)學(xué)生作業(yè)，不斷鞏固學(xué)生的興趣。例如：每當(dāng)教到有關(guān)物理學(xué)家的物理量、單位、定律時(shí)，介紹他的生平，主要貢獻(xiàn)及故事（講到牛頓時(shí)，介紹牛頓從蘋果落地現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要的力學(xué)定律）；充分運(yùn)用豐富多彩的物理世界，把演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來；把課堂教學(xué)與課外活動(dòng)結(jié)合起來；把物理概念的形成與物理問題的討論結(jié)合起來；把課本知識(shí)和生活現(xiàn)象結(jié)合起來；學(xué)會(huì)思考、處理物理問題的某些思想方法，培養(yǎng)思維能力和獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生濃厚興趣。

5 概念聯(lián)想的干擾

所謂聯(lián)想是指當(dāng)我們受到一定的刺激，就會(huì)由這個(gè)刺激引起我們對(duì)別的刺激的印象。如接近聯(lián)想、類似聯(lián)想、對(duì)比聯(lián)想、因果聯(lián)想等等。每當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念時(shí)，許多與之相聯(lián)系的概念將會(huì)處于活動(dòng)狀態(tài)。如果學(xué)生在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中概念的可辨性較差，或有許多非本質(zhì)信息附加于概念之上的話，則在我們從長(zhǎng)時(shí)記憶提取有關(guān)概念解決問題時(shí)，由于聯(lián)想的作用，一些無(wú)關(guān)的概念將抑制必要概念的提取，從而造成思維的障礙。例如：物體在斜面上所受的重力可以分解為下滑力和物體對(duì)斜面的壓力；摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的物體必然受到力的作用；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體還受到一個(gè)向心力的作用等等。所以，在教學(xué)中必須要加強(qiáng)概念的教學(xué)。當(dāng)學(xué)生初步形成概念時(shí)，必須給他們提供運(yùn)用概念的機(jī)會(huì)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理概念的情境，讓他們將抽象的概念返回到具體的現(xiàn)實(shí)中去，使他們?cè)谶\(yùn)用概念的過程中鞏固、深化、活化概念，使學(xué)生形成正確的、全面的概念，發(fā)展運(yùn)用概念的技能，減少概念聯(lián)想的思維障礙。

6 物理定律數(shù)學(xué)化的負(fù)作用

數(shù)學(xué)知識(shí)在解決物理問題時(shí)起著很大的作用，但必須要認(rèn)識(shí)到它只是解決物理問題的工具，作為工具的數(shù)學(xué)必須要與物理現(xiàn)象相統(tǒng)一，特別是受到物理?xiàng)l件的制約。不注意這一點(diǎn)，從純數(shù)學(xué)的角度來理解和使用物理概念、規(guī)律、公式，這往往造成思維障礙。

在遇到物理問題時(shí)，學(xué)生往往習(xí)慣于生搬硬套公式，而不是理解物理概念和公式的物理意義，解決物理問題時(shí)不能靈活選擇方法。例如：向心加速度公式a=v2/r，學(xué)生認(rèn)為向心加速度與半徑成反比；而另一公式a=rω2，又認(rèn)為向心加速度與半徑成正比，得出自相矛盾的結(jié)論，而不能夠正確理解。有時(shí)只考慮數(shù)學(xué)運(yùn)算，任意擴(kuò)大物理規(guī)律的運(yùn)用范圍，無(wú)視物理規(guī)律的適用條件。如根據(jù)公式F=G， 推出r→0，F(xiàn)→∞的錯(cuò)誤結(jié)論，實(shí)際上是忽略了定律的成立條件——物體能被看成質(zhì)點(diǎn)。因此，在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生具備必要的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，能夠用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行具體運(yùn)算與推導(dǎo)，能夠把物理問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)模型。同時(shí)，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具與文字符號(hào)作為物理語(yǔ)言去表達(dá)物理意義，不能把數(shù)學(xué)結(jié)論和物理結(jié)論完全等同起來，運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果來合理表述物理結(jié)論。

造成學(xué)生學(xué)習(xí)物理困難的“非物理因素”類型是很多的，遠(yuǎn)不止上述幾種。在教學(xué)過程中，為了提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，我們必須要認(rèn)真研究學(xué)生物理學(xué)習(xí)困難的“非物理因素”，采取必要的措施，有的放矢，形成正確的教學(xué)策略，從而達(dá)到全面提高教育、教學(xué)質(zhì)量的目的。

（欄目編輯 劉 榮）