榮梅
物理比其他學科難學,這是初中生普遍反映的問題,究其原因除了與學科本身的特點有關外,還與學生學習物理時思維障礙有關。學生在學習物理時思維障礙的表現(xiàn)是多方面的,下面談談初中生在學習物理過程中的常見思維障礙。
一、“經驗型”障礙
由于物理學與日常生活和生產關系密切,學生在學習物理以前,已從日常生活中積累了一些錯誤的物理“經驗”。這種生活經驗由來已久,給學生學習物理知識帶來一定的障礙。在初中階段學生物理知識的獲得往往都是從觀察實際現(xiàn)象開始的,或者是通過分析生活常識中的某一現(xiàn)象,總結歸納出物理規(guī)律的。然而學生所熟悉的大量現(xiàn)象或者通過演示所觀察到的現(xiàn)象,與其所反映的物理規(guī)律之間有時還存在“矛盾”。比如說“力是改變物體運動狀態(tài)的原因,不是維持物體運動的原因”。但學生看到和熟悉的現(xiàn)象恰恰是運動都是依靠力來推動的,如一輛平板車停在路面上,用力推它,它就運動,停止用力它就靜止。這樣易使學生得出有力作用在物體上物體就運動,沒有力作用在物體上物體就靜止。這種錯誤的結論對力的概念的建立形成思維障礙……
為克服這種“經驗型”形成的思維障礙,在物理教學中要重視實驗的驗證,用事實刺激學生的思維,形成鮮明的對比,使原有的概念發(fā)生動搖,直到消除。其次通過舉例使學生產生認知沖突,引導學生通過激烈的思維辯論,分析錯誤認識錯誤,認清錯誤的根源,獲得正確的概念。另外要強調掌握物理概念、物理規(guī)律的要點和本質特征。只有這樣才能將學生的“生活經驗”轉化為正確的物理概念。
二、思維定式使知識發(fā)生負遷移形成思維障礙
思維定式是人們按照一種固定的傾向性去反映現(xiàn)實從而表現(xiàn)出來的思維活動的趨向性、專注性。人們在生活中,一旦形成了某種固定觀念,就會限制住自己的思維,成為認識事物的障礙。而遷移是指先前的學習對以后的學習產生的某種影響。如果先前的學習對以后的學習有促進作用。這就是正遷移。反之是負遷移。如提重物時,學生總認為勻速上升時拉力大于重力,勻速下降時拉力小于重力。又如對于慣性的理解,學生往往在頭腦中有這樣的錯誤概念,即認為物體的慣性與它的速度有關,速度越大,慣性越大。原因是汽車速度越快,剎車后就越不容易停下來。盡管教學時再三強調慣性是物質固有的屬性,慣性的大小只與其質量有關,而與其運動狀態(tài)無關。但一碰到具體問題,思維定式仍在起作用。再比如甲、乙兩隊進行拔河比賽,甲隊勝。不少同學則認為甲隊隊員對乙隊隊員的拉力大。豈不知甲隊對乙隊隊員的拉力與乙隊對甲隊隊員的拉力是一樣大的……
為克服思維定式帶來的負遷移,在教學時要加強物理概念的教學,注重對學生思維方式和能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生多元思維和逆向思維能力,廣開思路,激發(fā)學生主動思維和創(chuàng)造性思維。發(fā)展學生創(chuàng)造想象力,加強概念類比理解。使學生切實掌握每一個概念及它的物理意義。
三、物理公式的數(shù)學化造成的思維障礙
用數(shù)學式子表達物理概念或規(guī)律,學生往往只從數(shù)學的意義上去理解,從而對正確理解物理公式的物理意義形成思維障礙。如密度公式p=m/V,學生易認為物質的密度與其質量成正比,與其體積成反比,又如由歐姆定律公式I=U/R可導出R=U/I學生則理解為導體的電阻跟加在導體兩端的電壓成正比,跟通過導體的電流成反比。其它如勻速直線運動的速度公式v=s/t,比熱容c=Q/(m△t),燃料的熱值q=Q□m等等。學生也易從數(shù)學公式的角度去理解,豈不知以上各物理量都是由物體本身性質決定的不變量,而與公式中的各物理量是無關的。
為克服物理公式數(shù)學化這一思維障礙,在教學過程中推導或總結物理公式時一定要強調公式成立的前提,強調公式的物理意義,理解公式所描述的物理現(xiàn)象、物理事實之間的因果關系、決定關系。加強實驗,增強學生的感性認識,把數(shù)學表達式與物理本質有機地統(tǒng)一起來,既要重視運用數(shù)學方法來解決物理問題的訓練,又要充分注意物理事實對數(shù)學方法的制約。加強練習,反復矯正和鞏固,強化理解和記憶,最終和數(shù)學問題區(qū)別開來,形成科學的認識。
四、在應用物理知識的過程中忽視隱含條件造成的思維障礙
學生在處理物理的問題時,往往涉及到眾多的條件,有些條件是以隱含的方式表現(xiàn)的,并且有些隱含條件在起主要作用,如果忽視隱含條件的作用,就會出現(xiàn)思維障礙。如一個重是9.8牛體積為0.03m3救生圈,能不能使重為294牛人在水中不致沉沒。學生通過計算得出救生圈在水中所受的的最大浮力為294牛,因救生圈自重為9.8牛,所以救生圈所承受豎直向下的壓力為284.2牛,小于人體重力,從而得出人要下沉這一錯誤結論。造成這一錯誤結論的原因是學生忽視了“人在救生圈上時,身體大部分浸在水中,人也受到水的浮力”這一隱含條件。此題的正確結論是人實際作用在救生圈上的力遠小于284.2牛,故人能借助救生圈不致于沉入水中。又如:一臺離心式抽水機功率是10千瓦它每小時可以從15米深的井中抽出水多少米?(g=10牛/千克)不少同學通過計算得出這臺抽水機每小時可以從15米深的井中抽出240m3的水。出現(xiàn)這一錯誤的原因是學生“忽視了”在通常情況下一個大氣壓只能支持10.3米高的水柱這一隱含條件,故此題的正確答案是抽水機不能從15米深的井中抽出水。每小時可以抽出0.03m3的的水。
為克服這種因忽視隱含條件而造成的思維障礙,在教學時要注意培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力,通過一題多解,一題多變等形式逐步培養(yǎng)學生的思維能力和靈活應變能力。
綜上所述學生在學習過程中表現(xiàn)的思維障礙是多方面的,除了以上幾種思維障礙外,學生在學習物理的過程中,還會出現(xiàn)其它一些思維障礙。在教學過程中教師要充分估計學生在學習過程中可能出現(xiàn)的一些思維障礙,對癥下藥采取相應措施,對學生進行針對性的訓練,消除各種思維障礙對學生學習物理知識帶來的負面影響,以利于提高初中物理的教學質量。