新课改中谈学习物理的思维障碍

翁武松

摘要：面对新课程提出的新要求，教师应在教改实践中积极去发现学生在学习中所呈现的思维障碍问题，找出原因并解决问题，通过对学生多方面培养和锻炼，克服障碍，促进学生综合素质全面发展，提高课堂教学效率。

关键词：思维障碍；思维定势；错误经验；空间想象；隐蔽条件；能力培养

大部分的学生刚学习物理都有极浓厚的兴趣，随着学习的逐步深入，部分学生在学习过程中往往存在一听就懂，一学就会，一做就错的现象，使这些学生失去了学好物理的信心。通过调查、分析，这类学生在学习过程中普遍存在思维障碍。

心理学家告诉我们，思维是认识活动的核心部分，思维能力是认识能力，即智力的核心，思维做为对客观事物概括的认识过程，不论是按系统化和具体化进行习惯的思维活动，还是求异创新性思维活动，这个过程中出现的某些思维障碍是客观存在的。探讨和研究学生学习物理的思维障碍，这对推动物理学科的教学改革，促进学生综合素质全面发展是非常重要的，以下就实行教学改革以来的实践谈几种思维障碍及消除办法。

一、思维定势造成思维障碍

思维定势是指个体以前多次运用某一思维程序解决同类问题，从而逐步形成了习惯性反应，在以后的问题解决中仍然沿用习惯程序去解决问题。在条件不变的情况下解决类似问题时，思维定势可以帮助人们熟练迅速解决问题，因此具有积极作用，但在条件变化的情况下解决新问题，思维定势就可能是一种束缚，使人们难以跳出旧的思路，不利于求异，不利于训练思维的灵活性，表现出消极的影响，在创造思维中可能起着阻碍新思路的作用。所以，定势具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。一方面，思维定势的形成表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的思维推理能力；另一方面，思维定势往往在分析处理实际问题时起一定的消极作用，而且同一方法使用次数越多，这种倾向就越强烈，当具体条件稍有改变时，往往跳不出过去的一套框框，使思维误入歧途。比如，在物理中常用的正负号，它可用来表示矢量的方向，不表示矢量的大小；也可用来表示标量的正负，如温度的高低，功的正负，能量的正负，电势的高低；也可用来表示物体的性质，如透镜的性质，电荷的性质等等。而学生有时片面理解为表示方向，忘记有的表示性质，有的表示大小。又如，在初中热学中，多次讲到温度是表示物体的冷热程度的物理量，要用温度计来测量物体温度。由于学生在日常生活中常常接触这一自然现象时，已形成一种通过用手或身体去接触物体来判断物体温度的思维定势，所以当遇到这样的问题时往往出现不正确的判断方法。例如：在冬天里把一块铁和一块木块同时放在室外，过一段时间后，问哪一个温度低?大多数学生都凭着生活经验用手去摸铁块时感到凉一些，所以他们认为铁块的温度低，而事实上，它们的温度应该是相等的。如数学既是物理研究中定量描述的运算工具，又是进行逻辑思维推理的思维工具，但数学表达式与物理内容之间既有本质概括方面的逻辑联系，又有存在着某些具体的本质特征上的差异，数学形式不能取代物理模型，但学生由于长期受数学的熏陶，他们往往习惯于用纯数学的观点和方法来研究和解决物理的规律和问题，象对欧姆定律I=U/R，从数学上来说I与U成正比，与R成反比的关系，学生也同样地会把R=U/I理解为R与U成正比，与，成反比，类似情况在物体的密度p=m/V等同样发生，问题看起来很简单，但在学生思维上产生的障碍是很大的。造成学生出错的原因是受思维定势的影响，而没有注意此问题的所处的现状。可见，思维定势在人们接受新思想、新知识时，在对问题进行分析和判断时的影响是消极的，也是学生学习物理的思维过程中的一个不利因素。

消除障碍的方法：加强“双基”的教学和训练，要充分发挥实验和习题的作用，鼓励和引导学生从不同角度去解决问题，通过多观察，多动手实验，多思多疑。多讨论去掌握问题的本质规律，同时要注意到思维逻辑的科学性。

二、已有的错误经验引起的思维障碍

心理学家认为，学习的目的就是掌握科学概念，学习的过程就是掌握科学的过程，而掌握概念应以确切丰富的感性材料为基础进行积极思维。学生经过学习和生活经历获得了许多感性材料与经验，有的是解决问题的正确经验当然是可以用来解决类似问题，但由于初中学生受到心理发展的认识水平的限制，他们的思维还有一定的偏见，因此他们过去的学习和生活中的经验有的是错误的，在心理上产生一些“错觉”。这样学生对问题的处理就会“先入为主，想当然”而引发思维障碍。如在热学中，学生总是认为“温度高的物体热量多”、或“热量多的物体温度高”。在学习力和运动的关系这部分知识之前，许多学生都有这种看法，认为静止的物体，用力推动它时，它才会运动，力停止作用时，它就会停下来，推物体的力越大，物体运动的就越快，速度就越大，实际上，这种生活中形成的观念是片面的，结论是错误的。要等学生学完了力和运动的这部分知识之后，对此才会有了正确的认识，即受力的物体受的力大，则加速度大，但速度不一定大；反之，速度大，力不一定大。但是，仍有一部分学生，因为受原有错误的生活观念和经验的干扰和影响，运用物理概念和规律的思维判断被阻断，不能联系所学的知识，想当然、习惯性地按错误的生活观念进行判断，所以妨碍了物理概念的建立和巩固，使学生感到物理难学，产生畏难情绪。

消除障碍的方法：必需加强观察和实验，同时教师要引导学生深入生活、生产，或从学生已有知识体系中提出问题，纠正学生长期以来形成的错误生活经验或观念；提供探索事物本质属性和物理规律的必要的感性材料，努力创设问题的情境，培养学生分析解决问题的科学观和科学方法，明确物理概念、定律和原理的内涵及外延。抓住问题的本质，纠正前概念造成的思维障碍。

三、空间想象能力差形成的思维障碍

想像就是形象思维，想象能力的水平，决定于已有表象材料的数量和质量。空间想象是建立于三维空间的形象思维，中学生空间想象能力的发展存在着明显的年龄特征，正处于发展阶段，由于发展的不平衡，他们之间的差距较大，如学生在学习过程中对基本的图形要能正确画图，能在头脑中分析基本图形的基本元素之间的度量关系及位置关系(从属、平行、垂直及基本的变化等)；能借助图象来反映并思考客观事物的空间形状及位置关系。具有熟练的认图能力，即从复杂的图形中区别出基本图形，并能分析基本图形和基本因素之间的关系。当学生这些空间想象能力存在毛病即引发思维障碍。如光学中的“光路图”、“透镜成像”，电学中的“等效电路图”，电磁学中的“磁感线分布”、“磁感线方向、电流方向，通电导线受力运动方向三者的相互联系”等等学生都感到难学，难理解，关键就是因为空间想象能力差引起的思维障碍。

消除方法：加强物理的直观教学手段，即加强课堂演

示和实验，充分利用各种实物和挂图，做到物和图结合，让学生逐步掌握三维空间的平面表示法，把存在于三维空间的客观事物分解为二维的图形，并引导学生对二维平面图进行观察、分析和抽象思维，在此基础上逐步培养学生建立合理物理模型的能力，消除形象思维上的障碍。

四、隐蔽条件导致思维障碍

对于物理问题，隐蔽的条件常见有以下几种情况，一是数据隐藏，二是题意隐藏，三是隐蔽于图形的结构内部，或者是互相兼有。

数据隐蔽常在计算题中出现，如“室温”，“标准大气压”，“用电器正常工作”等，把许多数据隐蔽于生活和生产的规定数值中。题意隐蔽在力学的浮力部分，和电学部分的习题中是经常存在的，如求物体的密度，无法用ρ=M/V，公式直接来求出，而要结合浮力的知识来求解，如利用浮体的F_浮=G_物，推导ρ_水gV_排=ρ_物gV_物去求物体的密度。此类情况在电学的综合计算中出现的更多。几年来本地区中考，压轴题都是电学计算，最后一步的计算都是建立在以前几个问题解答的结论为条件解题、或是通过各个公式的演变才能找出内在联系、或是通过计算推导得某一数据来判断，此时用电器处于什么工作状态为后面的运用打下基础。另外许多解题的条件隐蔽于图形之中，特别是力学和电学部分常见的有“如图所示，当S₁闭合，S₂断开”等使电路的结构在开关的通断发生变化，成了串联或并联电路，而许多解题的条件就隐蔽在串、并联电路之中。许多学生由于形成传统的习惯心理，无法结合有关的概念、定律、公式，构思出一幅清晰的物理图景，画出示意图，从中找出有关概念和物理量之间的联系，而是死搬硬套公式，无法通过分析比较对所出现的条件、数据进行筛选处理，做到“去粗取精”、“去伪存真”，因而产生了思维障碍。

消除方法：精选习题，坚持精讲多练，从审题——构思——作答——检验的解题思路对学生进行训练，养成良好的解题习惯。审题时能从题目的文字叙述中，看清题目的要求和条件，不要漏掉隐蔽的条件，不要被一些表面的字眼所迷惑，能由“同”而析“异”，(即这些题目看上去和过去做的题目类似，但实际上某一已知条件或要求变异了。解答也有所不同，是新题目。)构思能认真分析题目所给一些量的物理意义。并在解题过程中及时澄清被混淆的问题。能注意到一事物的变化，往往同时引起几个量的变化。因此，要能把几方面的变化联系起来看。同时在构思过程中能养成作草图的习惯，以图助解，疏通解题思路。作答要能做到作答的文字或列式简要明了，依据明了，数据准确，条理清楚。由于学生的心理与能力所限，这种思维障碍的消除需要一个长期的细致引导过程。

总之，思维障碍的消除。思维能力的培养是一项复杂而艰巨的任务，需要一个长期的过程，首先要求物理教师本身对思维科学与逻辑要有深刻的理解，并与平时的教学紧密结合起来，在授课、演示、实验、讲解习题和辅导等教学的各个方面处处启迪学生的思维，细水长流、潜移默化，采取各种正确的、科学的教学手段和教学途径，来消除思维障碍培养思维能力。与此同时，我们还应时时记住，学生在学习物理的过程中，从未知到有知，是通过学生主体自我调节的主动行为，教师只能创造条件引发，而不能代替。所以不要搞填鸭式、满堂灌，要充分调动学生的主观能动性。每个问题的解决都要鼓励学生多想办法，方法越多，思维就越活跃，求异思维就越发展，创造性思维能得到锻炼和培养。思维明晰，方法正确，障碍也就自然而然地消除。

参考文献：

[1]郑庆升初中物理教学法[M].福州：福建教育出版社.

[2]钟启泉新课程的理念与创新[M].北京：高等教育出版社.