学生学物理的思维障碍及其排除论文_吴世学

学生学物理的思维障碍及其排除论文_吴世学

吴世学 湖北省老河口市第一中学 441800

几十年的教育教学工作,常听学生反映,物理学科是中学最难学的学科,特别是女生“深受磨难”,个别好学的女生有时甚至会因为学不好物理而哭鼻子。进一步交流发现,还真有不少思维障碍极大地影响了学生的物理学习。

学生是学习过程中的主体,学的规律决定了教的规律,所以在进行教学策略研究时,必须先研究学生在解决物理问题时存在的思维障碍。所谓思维障碍,是指学生在学习过程中,由于思维起点的迷茫,思维形象的模糊,思维方向的偏离,思维逻辑的混乱,思维展开受到干扰等,而造成的思维过程的中断,或不能得到正确思维成果的现象。在解决物理问题活动中,千万个学生可能出现千万个思维障碍,但这些思维障碍具有相似性和重复性,在各种各样失误的表面现象后面,往往有其相似的心理诱因。其主要心理诱因如下:

一、日常观念的诱惑

日常生活中,在正式学习某一科学概念前,学生就已经时常接触到有关这一问题的许多现象,他们已按自己的认识水平对此形成了一些初步观念,即日常观念。在日常观念中,有的对科学概念的学习具有一定的积极“心向”,而更多的则是片面的先入之见、错误印象和误解。这些错误观念对正确认知,形成思维障碍。由于长期积累,学生在生活中经过自发内化,而形成了不少的日常观念,当一接触到具体的物理问题,特别是与日常生活联系较为紧密的一些问题时,这些日常观念便会先入为主,迅速产生错误构想,导致思维方向偏离科学概念,因而得出错误结论。

如摩擦力的概念,由于我们看到的实例中,摩擦力通常中阻力,因而许多学生得出结论,摩擦力一定是阻力,笔者在一次测验中做过调查,竞有36%的同学这么认为。可见,摩擦力是阻力这一观念影响之深。

二、联想的干扰

物理问题解决离不开概念的运用,而概念总是贮存在我们的长时记忆中,当我们面临一个具体的物理问题时,问题情景将会对我们的回忆起到激活作用。但这一激活不只是激活与问题有关的概念,因为激活作用在延展,许多与之相连接的概念也将会变成活动的状态。如果我们认知结构中概念的可辨别性较差,或有许多非本质信息附加于概念之上的话,则在我们从长时记忆提取有关概念解决问题时,由于联系的作用,一些无关概念将抑制必要概念的提取,附加信息将抑制本质信息的提取,从而造成思维障碍,这种情况称之为联想的干扰。

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联想的干扰造成思维障碍的具体表现有:

一是在涉及到相邻相近概念运用时,出现混淆不清的错误。如在分析一对平衡力和一对作用力与反作用力时,42%的学生分辨不出。二是分析问题时,常将非本质附加信息与概念的本质信息混杂在一起。如总认为“压力等于重力”,“物体在斜面上重力可分解为下滑力和物体对斜面的压力”等。

三、相关学科的影响

数学是自然科学的工具,数学稍弱的学生学物理时相对更要困难些。从去年开始,笔者和高一学生一起学习高中数学,发现需要的数学工具本身滞后,比如高一的向量教学落后半年时间,三角知识、几何知识、基本不等式等都要晚几个月不等,这对物理中许多力、速度等矢量的合成和分解教学,造成了很大的障碍。即便是到了高二、高三,运算能力不强的学生依然障碍多多。所以这一年的物理教学中,自己是数学物理几乎同时教,发现相对容易了些。

数学知识在解决物理问题时起着巨大的作用,但它毕竟只是解决问题的一个工具,作为工具的数学必须与物理现象的内容相统一,而且还要受到具体物理条件的制约。不注意这一点,从纯数学的角度来理解和使用物理概念、规律、公式,这也将造成思维障碍。这一障碍的具体表现有:

1.将数学函数关系与物理公式,特别是概念的定义简单对应。如认为ρ=m/V、E=F/q中,ρ与m、V的量值有关,E与F、q的数值有关,甚至得出与分子、分母成正、反比的结论等等。

2.只考虑数学运算,任意扩大物理规律的运用范围,无视物理规律的适用条件,如根据公式F=GM1M2/r2推出r→0时,F→∞的错误结论,就是由于忽视定律的适用条件(物体均被视为质点)而造成的。

四、思维定势的束缚

在学习中,学生由于经常接触同一类问题或同一种直观模式,因而往往形成一种惯性思维方向,这种思维定势对于问题解决有着积极的作用,但也有着将学生的思维束缚在一个狭小范围内,造成思维障碍的消极作用。比如当教师在学生非常熟悉的一类题上改变个别条件(尽管问题所涉及的概念与规律并不走出原有的知识范围),使物理情景发生了重要变化时,学生往往不会去认真分析题设条件变化带来的差异,而是一拿到题一看似曾相识,马上就按习惯的思路、方法求解。

五、教学负迁移的影响

教育心理学上把一种学习(已获得的知识、技能)对另一种学习(新知识、新技能)的影响称之为迁移。这种影响可能是积极的,也可能是消极的。积极的影响叫正迁移,消极的影响叫负迁移。

造成学生思维障碍的心理诱因很多,远远不止以上所罗列几种。比如相关的物理学科知识准备不足、数学知识和物理知识不能相配等。在教学中教师认真分析、研究学生的思维障碍,是形成正确教学策略的起点,而有了正确的教学策略,教师才能上好每一节课,使学生在物理知识学习中得到良好的训练,克服对物理的畏难情绪,从而学好物理学。

论文作者:吴世学

论文发表刊物:《中小学教育》2015年7月总第211期

论文发表时间:2015/7/15

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