即時思維在解決高中陌生物理問題中的應(yīng)用獲獎科研報告

即時思維在解決高中陌生物理問題中的應(yīng)用獲獎科研報告摘要：經(jīng)過對高中生解決陌生物理問題時的思維進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)學生解決陌生問題主要呈現(xiàn)“整體模仿”和“科學分析”兩種思維操作模式，其中前者具有思維定勢影響，后者帶有被迫分析。培養(yǎng)好學生思維模式對于學生解決高中陌生物理問題具有極大幫助。本文對學生的兩種即時思維操作模式進行分析，探究其在解決高中陌生物理問題中如何得到有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高中物理陌生問題即時思維定性思維科學分析

問題解決是一系列有目的的認知操作，解決問題的本身便是一種思維活動，是思維的一種最普遍形式。美國心理學家斯滕伯格教授將人在解決問題時思維劃分為實用、分析、創(chuàng)造三種，即三元思維模式。了解學生在解題問題時的思維活動過程，并進行有效應(yīng)用，對于幫助學生解決陌生物理問題具有重要作用。

一、解決高中陌生物理問題的兩種即時思維模式活動分析

采用“口語報告”技術(shù)對學生的即時思維進行研究，實驗根據(jù)一所高中物理學習成績排名，隨機分層抽樣抽取30名同學。以“貓爬桿”為主要背景作為實驗的題目，涉及牛頓第二、第三定律。

實驗題主要為一只貓向上躍起捉住吊掛在屋頂上的垂直桿，若此時吊繩斷了，設(shè)這根垂直桿足夠長，貓由于一直往上爬離地面的距離并沒有改變，那么這只垂直桿下降的加速度為多少？已知貓的質(zhì)量為m，桿的質(zhì)量為M。

實驗結(jié)果只有五名同學得出正確答案，在這一過程中對他們的思維模式進行分析得出解決陌生情境問題時主要呈現(xiàn)兩種即時思維。

（一）“整體模仿”的定性思維。

所有學生面對陌生情境問題時都會下意識地首先將此問題與過往所遇物理問題進行對比，尋找相似的解題方法，這是一種模仿的定型思維模式。學生在平日學習中積累了大量定律知識、解題方法和思維方法，解題時會不由自主地向這些熟悉的知識方法靠攏現(xiàn)套，形成了思維定勢。這種思維模式是在過往的經(jīng)驗上熟練解題，可以避免許多誤區(qū)。但很多學生遇到新題目時，如果沒有找到相似例題往往就會選擇放棄解題，因此老師要培養(yǎng)學生多種物理思考思維模式，以便學生在解決陌生物理問題過程中熟練應(yīng)用。

（二）“科學分析”的被迫思維。

定向思維模式解題受阻失敗后，有些學生會被迫轉(zhuǎn)向科學分析解題。根據(jù)得出正解的學生的思維歷程可以看出，他們的即時思維操作受到與牛頓定律相關(guān)聯(lián)的“分析規(guī)范”所引導，學生根據(jù)“分析規(guī)范”的指導慢慢確立問題的研究對象和研究過程，再進行一步步的狀態(tài)分析和受力分析，然后根據(jù)指引逐一進行探究，得出局部及整體的答案。進行科學分析能夠幫助學生將物理問題的整體陌生轉(zhuǎn)化為局部點的陌生，降低解題難度，是以教師要注重發(fā)展學生的創(chuàng)新性和分析性的即時思維解題模式，傳授多種解決問題的分析方法。

二、兩種即時思維在解決高中陌生物理問題中的具體應(yīng)用分析

（一）熟練掌握經(jīng)典例題知識，有效應(yīng)用定向思維解題。

整體模仿的定型思維模式能夠使學生在遇到陌生物理問題時根據(jù)已掌握的知識例題方法迅速解決新問題。因此，學生在平時物理學習過程中必須熟練背誦相關(guān)定理定律，熟悉經(jīng)典例題解題方法，并培養(yǎng)多種思維解題方法。

如學習運動的一章時，首先要將運動的相關(guān)概念記牢，熟練掌握速度的相關(guān)公式定理，能有效分析運動的狀態(tài)，并熟悉相關(guān)經(jīng)典例題的解法。

（二）訓練培養(yǎng)完善分析規(guī)范，有效應(yīng)用科學分析解題。

當定向思維解題不同時，學生思維便要根據(jù)所學知識進行科學分析，自己重新解題新問題，此過程中要運用創(chuàng)新性分析性思維。因此，學生平日學習中要注意訓練解題分析能力，學習多思維方式，如極端思維法、逆向思維法等。

如學習力一章時，學生不僅要熟記力的相關(guān)概念及牛頓定律等，還要熟練掌握分析力的方法。

例題2：如圖所示，m和M兩個物體都保持相對靜止狀態(tài)，其中底邊傾角為θ，當兩個物體一起沿傾角的光滑斜面下滑時，M和m的摩擦力大小為多少？

學生在遇到此類問題時，首先會盲目模仿，認為分析摩擦力時必須先找接觸面，認為摩擦力方向一定與接觸面相切。卻不知這是由于思維定勢導致的錯誤解題方法，學生的思維并沒有跟上，此時便要對此道陌生物理問題的物理過程進行科學分析加以解決。

解：因為物體m和M保持相對靜止，所以可以將（m+M）整體作為研究對象，建立坐標進行受力分析，得出整個所受重力（M+m）g、支持力N，根據(jù)牛頓第二定律，我們可以列出方程式：

000000

三、結(jié)語

探究學生在解決高中陌生物理問題的即時思維，