物理学困生解题思维障碍的探究，本文主要内容关键词为：障碍论文,思维论文,物理论文,学困生论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理难学已是不争的事实。在日常教学中，困难主要表现在物理习题的不会做，或者一做就错。从我校开始使用新教材，我对学困生作了跟踪调查，发现他们上课听懂似乎不是太大的问题，关键是听懂了，物理题还是不会做。观察学困生们解题的过程，发现他们的思维存在着很多的障碍。物理教学，只有找到学困生思维障碍的成因，才能对症下药，才能有效地提高学困生解题能力，提高他们的物理成绩。我把学困生的思维障碍归纳为以下几个方面：
第一、学困生新学习的知识由于应用的机会少，只是处于记忆的层面，不能达到自动化提取的程度。在遇到相似的情景时，新学的知识不能激活，出现前摄取抑制，旧知识出现严重的负迁移。如我在高一下学期的一个测试题：两个互相垂直的力
作用于同一物体，物体通过一段位移，
做功为4J，
做功为3J，则、的合力做功为
A.7 JB.2 J
C.5 JD.3.5 J
学困生多选C。问：原因是什么？答起来很干脆：力是矢量，遵循平行四边形定则，勾三股四弦五，
。所以，
做功为5 J。
从以上学生的思考不难发现：功是标量，是新学的知识点，但是在力是矢量这个在上学期就不断强化的知识面前，出现了前摄抑制，它不能被激活，提取，于是勾三股四弦五的矢量运算法则迁移到功的计算中来，答案是5 J无疑了。
第二、学困生的头脑中缺乏物理知识相应的中心图式或知识组块，或者虽然记得，但不熟练，达不到自动化激活的程度。学困生学习的知识是零散的，他们几乎不对学习的知识进行整理，建构物理的知识结构。这样，他们在解物理题时常常表现出思维的迟钝，反应的缓慢。我曾让一个学困生做下面这道题：两个大小不同的绝缘金属圆环，如图叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环中，当大圆环通有顺时针电流的瞬间，小圆环中电流方向为
A.顺时针方向B.逆时针方向
C.左半圆顺时针方向，右半圆逆时针方向
D.无感应电流
图1
我让他边做边说出思考的过程。
他说：“先判断大圆环中磁场的方向”。并动手比划。
“小圆环感应电流的方向？”握着笔，样子沉思，嘴里不停地说：“感应电流的方向？”
“不知道怎么做。”……
过了一会儿说：“不会做了。”
我问他：“你知道楞次定律解题的基本步骤吗？”
他说：“不记得”，“想不起来了”。
我向他详细地介绍了上课时讲过的有关楞次定律的中心图式或知识组块。他听了直点头，脸上也露出了笑容，不停地说懂了，懂了，会做了。按照楞次定律的中心图式，不一会，他果然解出来此题。
其实，学困生面对物理题茫然不知所措，正是头脑中缺乏相应物理知识的中心图式或知识组块，以致解题没有任何方向，胡乱堆积一些公式。象牛顿第二定律，动能定理，机械能守恒，万有引力定律等等一系列的物理习题求解都需要相应知识的中心图式或知识组块，这样解题的思维才能顺畅。而学困生由于对物理兴趣不大，或者怕物理，他们实际投入的物理有效学习时间很少，这样他们头脑中缺少了物理知识的中心图式或知识组块的建构。有时虽然有些印象，但不熟练，达不到自动化应用的程度，从而解题时出现思维障碍。
第三、元认知能力的欠缺。所谓元认知就是个体对自己的认知加工过程的自我觉察、自我评价、自我调节。学困生解物理题往往是机械地照搬公式，缺乏对解题过程的反省。他们很少对题目的条件反思，很少挖掘题目的隐含条件，很少对计算的结果反思。优秀的学生——所谓的“专家能手”，正相反，他们不停地思考着自己的解题过程，发现问题，及时纠正。比如一次课堂练习：如图2用一根细绳通过定滑轮拉物体A。物体A静止不动。画出物体A的受力分析图。
图2
学困生有的画成图3；有的画成图4；有的画成图5。
图3
图4
图5
学困生做完了题目，就放下笔玩耍，不再进行进一步的思考，等待老师的讲解。他们不去想解的对与错，对题目给的条件：A物体静止熟视无睹。他们根本不会去反思一下，想不到静止用二力平衡去判断一下。只有当老师提醒他们做错了时，他们才会去想：怎么会错呢？在老师的提醒下才会注意到“静止”两个字，才会想到二力平衡，摩擦力的方向应沿着物体的接触面，才会恍然大悟。如果没有老师或其他人的提醒，他们或许永远发现不了题目中“静止”两个字。教学中这种现象在学困生身上比比皆是。这正是缺少了对自我认知过程的反思——元认知所致，也就是学生一听就懂，一做就错的根源。
第四、物理知识是对实际情景的抽象概括，如：质点、匀变速直线运动公式、机械能守恒定律、点电荷、匀强电场、恒定电流、电流元等等。虽然它来源于实际，但不同于实际。在面对具体的物理习题时，需要能够根据题目的要求对物理的现象和过程用物理的符号和图形进行正确的物理表征，这样才有利于思维的畅通，否则学习的理论知识则是一堆僵化了的堆砌物，而无法应用。学困生对实际的问题傻了眼，他们就是不会对物理问题进行表征。如高一物理的一次测试其中有道题：汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显地看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以
加速度运动，刹车线长14 m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是多少？
这不是一道难题。然而学困生就是不知道如何做。查看他们的试卷，发现他们的试卷上胡乱地堆放了一些公式：
，就空着不做了。分析试卷时，我曾把题目改成：一个质点作匀减速直线运动，加速度的大小是，当它的位移为14m时，停止不动。问：质点运动的初速度是多少？我帮助他们画出图像。接着让学困生去做，发现学困生不费多少力气就可以把它解出来。什么原因呢？原来改编后的题目与物理的公式是直接相对应的，不需要知识的表征，直接套用公式就可以了。而具体到实际的汽车，学困生不能够用匀变速直线运动的知识把汽车运动的实际情景正确地进行表征了，他们一般想不到画图，不会把汽车运动轨迹表征为直线，把汽车表征为质点，把刹车表征为匀减速运动，把刹车线的长度表征成质点的位移，且意味着末速度是零。这一系列的知识表征不能顺利进行，尽管记得公式，也不会使用，也只能束手无策了。
第五、空间想象能力的不足，是物理学困生另一个思维的障碍。高中物理很多地方需要较高的空间想象能力，如：相对运动、受力分析、天体运行、带电粒子在电场、磁场中的运动、楞次定律的应用等等。学困生在这方面受到很少的训练，空间想象能力满足不了高中物理的某些教学要求，这给他们学习带来一些障碍。如在上“平抛运动”时我曾讲解一例题：如图6所示，光滑的斜面长为b，宽为a，倾斜角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，则入射的初速度为多少？这是个类平抛问题。但向学困生讲明白，让他们理解这道题的解法，可谓要费九牛二虎之力。因为学困生头脑中空间想象能力很差，他们很难想象出物块是如何运动的！即使把它分解成平面图形，他们也难以理解，只有借助于实物讲解，学困生才能明白。这里他们的反应比优秀学生明显要慢得多！
图6