初中生學習物理的障礙分析及對策研究

1、初中生學習物理的思維障礙分析及對策研究 摘要：提高物理教學質(zhì)量，除教材分析外，還要對學生學習物理的思維規(guī)律進行分析，提出優(yōu)化物理教學的對策。關(guān)鍵詞：思維特點 教學對策 思維定勢 發(fā)散思維 初中物理比其它學科難學，這是學生的普遍反映，究其原因除了與學科本身的特點有關(guān)外，還跟很多老師的教學準備工作太多放在教材本身的分析上，對學生學習物理的思維規(guī)律的分析缺乏足夠的重視有關(guān)。隨著教學改革的深入發(fā)展和教學理念的更新，很多教師越來越認識到這種做法已很難適應學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)及知識轉(zhuǎn)化為能力的更高要求。因此教師必須對初中生學習物理的思維規(guī)律足夠重視，通過分析研究，從而對物理創(chuàng)新教學提供依據(jù)，為普遍提高物理教

2、學質(zhì)量打好堅實的基礎(chǔ)。首先我們必須科學地研究學生思維定勢的形成與作用，以充分在利用其積極因素，并有法消除其消極因素，使之對物理教學起到更大的正向遷移作用。物理基本概念是物理學的細胞，物理規(guī)律是物理學的精髓，物理教學的基本原則是教師必須教會學生主動地獲得基本概念和規(guī)律，教會學生科學的思維方法。眾所周知物理概念的建立大多是以表象為中介的，而在表象形成的過程中，思維定勢既有正面作用又有負面影響。物理概念是反映事物普遍的本質(zhì)特征的，學生在形成概念的過程中，學生生活中先入為主的錯誤經(jīng)驗對思維過程起到了障礙作用。因為初中學生在學習物理前已通過各種渠道接觸了大量的物理現(xiàn)象，形成了一些初步的物理概念，無疑地，

3、學生形成的這些物理“概念”大多是片面的，甚至是錯誤的，與物理概念的科學性是矛盾的，但他們潛意識里還對這些所謂的“概念”還有強烈的心理傾向，甚至心理固執(zhí)?？隙ǖ剡@種先入為主的錯誤經(jīng)驗阻礙了物理概念的正確形成。例如熱量這一個物理概念，初中學生在學習物理前都有自己不同的理解，學生們在課堂上在老師的引導下總結(jié)出“熱量”是“物理在熱傳遞過程中傳遞內(nèi)能的多少”，又在老師的引導下也發(fā)現(xiàn)了“熱量”是一個過程量，而不是一個狀態(tài)量，只能說物體在熱傳遞中吸收或放出了多少熱量，而不能說物體含有（具有）或物體的熱量。他們也知道這樣說就將“熱量”和“內(nèi)能”這兩個概念混淆了，但碰到相關(guān)習題仍然犯上述的錯誤，其固執(zhí)程度甚至使

4、老師生氣，也很大成績程度上影響了學生后續(xù)物理的學習。另外先入為主的錯誤經(jīng)驗對物理學習的障礙作用還表現(xiàn)在學習新概念和新規(guī)律時，對認識結(jié)構(gòu)中已有的知識相似而不同時，往往以原有的知識去理解或取代新概念和新規(guī)律。例如學生在學習了滑輪組及機械效率后，由最初的滑輪組豎直提升重物，有用阻力是物體重，有用功是W有用=Gh,過渡到滑輪組水平使用拉動物體沿水平面運動時，有用阻力是水平面時物體的摩擦力f，有用功是W有用=fS物，而物體重是用不著的條件。受思維定勢的影響，許多學生不能適應和理解這種變化，有的甚至干脆不變，尤其嚴重的是滑輪組各種方法使用時不去區(qū)分物體移動距離（速度）和拉力作用點移動距離（速度）間的關(guān)系，

5、時常出現(xiàn)錯誤。還有思維定勢會產(chǎn)生錯誤的思維傾向，進而對物理學習產(chǎn)生障礙，妨礙對新問題的解決，且往往越努力，錯誤的偏差越大。例如一部分學生在學習了“電阻”概念后，始終認為只有將導體接入電路后，有了電流流過導體時，導體才有電阻，導體有無電阻跟有無電流有著直接的關(guān)系。老師遇到上述情況時，應盡可能使思維定勢的下面作用放大，而減弱或消除思維定勢的負面影響。反復強調(diào)電阻是導體本身的性質(zhì)，只與導體本身的四因素（材料、長度、橫載面積，溫度）有關(guān)，與其它因素無關(guān)，同時配合習題訓練及時更正學生正在產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生的負值的思維定勢，而用正值的思維定勢取代之。一旦扭轉(zhuǎn)過來就會在學生的思維鏈條中解開一個扣，進而又會使一些

6、相關(guān)的扣一一解開，避免學生鉆入思維的“死角”?？傊?，教師為克服這種思維定勢的負值影響，在教學中必須重視基本概念的引用和建立。一方面在基本概念形成時，應通過大量實例和演示實驗將一類事物的物理現(xiàn)象展示在學生面前，啟迪學生挖掘其本質(zhì)特征，剔除次要因素，抽象出物理概念。應使學生認識清概念的內(nèi)涵和外延，絕不能在使學生在形成概念的過程中產(chǎn)生“盲點”，在辨析概念時應注意暴露概念中的諸多干擾因素，使學生在排除干擾因素的過程中，提高概念的清晰度，從而抓住概念的本質(zhì)特征。另一方面，應在物理概念的探索過程和推導過程上大加注意，應將科學的物理思維程序充分展示在學生面前，切忌從口頭上灌輸給學生并讓其死記結(jié)論，應注意規(guī)律

7、教學的階段性和漸進性，讓學生明白規(guī)律是如何得到的，適用范圍是什么，使用時應注意什么等。再者對于相近知識應注意揭示它們間的共性和個性，可有意設置“誤區(qū)”，讓學生上當，再引導學生辨析，清除學生頭腦中的模糊認識，變被動為主動，真正掌握住物理概念的本質(zhì)。二 物理概念的、規(guī)律的抽象性對學生物理學習形成的障礙。1 物理概念和規(guī)律具有很強的抽象性、有嚴格的內(nèi)涵和外延，而且概念、規(guī)律的數(shù)量多，而初中生的抽象思維能力還處在初步發(fā)展階段，這就導致了初中生學習物理的又一思維障礙。如對電阻這一概念，課本上是這樣定義的：“電阻表示導體對電流的阻礙作用”，由此不少學生這樣理解：電阻的存在是因為電流通過導體而形成的，電流是

8、電阻存在的必要重要條件，若沒有電流就沒有電阻，對電阻概念的理解出現(xiàn)了錯誤，影響了以后對電學的學習。對于這類抽象而又缺少感性認識的概念和規(guī)律教學，教師應重視實驗，充分發(fā)揮實驗的作用并在講解概念時足夠強調(diào)電阻是導體本身的性質(zhì)，只跟導體本身有關(guān)，跟加在導體兩端的電壓和通過導體的電流無關(guān)，從而對概念和規(guī)律形成一個具體的感性認識，進而上升為理論。2 數(shù)學表達式與物理本質(zhì)的差異區(qū)分不清數(shù)學是學習物理不可缺少的工具，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，數(shù)學表達式與物理內(nèi)涵有本質(zhì)差異，因此造成對學習物理的障礙。具體表現(xiàn)在：對公式及公式變形后的物理意義理解不清，混為一談。典型的例子是：R=U/I

9、，是由歐姆定律的表達式I=U/R變形而來的，但它們的物理意義不同。后者表述了導體中的電流、電壓和電阻之間的定量關(guān)系，而前者則反映的是導體的電流的阻礙作用大小用U和I的比值來表示，與電壓電流無關(guān)。許多學生僅從數(shù)學形成上理解物理規(guī)律，而不考慮物理事實去進行同樣的思維和推理。如由I=U/R知I 與U成正比，與R成反比，U=0時I也等于零，同樣由R=U/I推知R與U成正比，與I成反比，U=0時R也等于零。這種錯誤能影響學生很長時間，也可算作思維定勢的表現(xiàn)影響學生對電阻概念的正確理解。為了使學生能正確地用數(shù)學語言表述物理內(nèi)容，在教學中應加強實驗教學，增強學生的感性材料，并注意引導學生對實驗所得的磁性材料

10、進行抽象思維，由感性認識上升到理性認識，形成正確的概念，正確理解規(guī)律，把數(shù)學表達式與物理本質(zhì)有機地統(tǒng)一起來。3非本質(zhì)特征的刺激，影響物理概念和規(guī)律的形成是造成學生學習物理的又一思維障礙。由于初中學生思維的獨立性和批判性還處在發(fā)展階段，看問題常常只顧現(xiàn)象而忽視本質(zhì)，容易片面化和表面化，客觀上造成了學習的困難。例如，壓力是垂直作用在物體表面的力，課本上闡述壓力概念時較多地出現(xiàn)由于物體受重力而產(chǎn)生了對水平面的壓力的情況，不知不覺中容易使學生產(chǎn)生壓力就是重力的錯誤理解。當然壓力現(xiàn)象太過復雜性多樣和本質(zhì)屬性的豐富，也一定程度上會影響學生對這一概念的理解。此種情況，教師在教學中要注意引導學生從諸多的現(xiàn)象中

11、能摒棄非本質(zhì)因素，而抓住本質(zhì)因素。同時教師列舉的事例應該是多方位的，使學生形成的概念立體化、多元化。4物理問題的易變性與學生思維的靈活性發(fā)展不夠相矛盾對學生學習物理產(chǎn)生的障礙。物理學問題的形式復雜多變，這就要求學生的思維具有一定的敏捷性，應具有相應的應變能力，而初中學生思維的靈活性還處于發(fā)展之中，這就會使學生解決靈活多變的物理問題時出現(xiàn)障礙。具體表現(xiàn)在：解決問題時容易忽視隱蔽因素 當已知條件多于解題條件時，學生難以選擇或錯誤地選擇所需條件下解題 當提問角度變化時，不善于尋找替換方案，造成思路不暢。解決這類問題的有效方法是：注意培養(yǎng)學生思維方法的靈活性和創(chuàng)造性。因為培養(yǎng)學生思維的靈活性和創(chuàng)造性可

12、有效地提高學生思維的發(fā)散性和求異性，提高應變能力。教師在教學中應引導學生從不同的方向不同角度，多途徑地探索問題，應鼓勵與提倡學生采用各種思維模式，保護學生思維的積極性，注意培養(yǎng)學生的等效思維、對等思、逆向思維、整體思維的能力。在習題教學中可采用一題多解、一題多變、一題多答，使學生的發(fā)散性思維能力得到提高，從而遏制學生思維定勢的消極影響。注意練習的多樣性，加強橫向拓展。習題教學特別是期末總復習忌諱摳題型、對套路。如果只采取強化解題模式的方法，只能形成眾多的思維定勢，使人眼花繚亂，遇到新問題時往往左右搖擺。所謂“橫向拓展”就是使用相同之處知識點或知識點組對某一物理問題的不同變化進行分析求解，使原問題“爆炸開花”，從而達到以少勝多的目的。常用的“橫向拓展”形式主要是一題多變，即在不念一個題的基礎(chǔ)上改變物理重要條件、物理狀態(tài)、物理過程、物理模型，逐步深入層層展開，從而 拓展學生的思維視角，使學生突破某些思維