推进习题的有效教学 打破思维定势的束缚

夏佩君

高中生在学习物理过程中，用谈“物理”色变来形容他们对学习物理的感受一点也不为过.学生普遍反映：物理课一听就懂，但物理题一做就错，他们感到很困惑.针对学生反映的这个问题，笔者认为出现这一现象的罪魁祸首是思维定势的负迁移作用.那么形成思维定势的原因是什么呢？

简单地说，思维定势就是惯性思维，学生习惯用自己熟悉的思维方式去解决问题.当学生在解决物理问题时，不善于找出规律、公式之间的横纵联系，只会就题论题；不注意新旧问题间的差异，只会盲目地照搬旧经验，这样就会形成思维定势.学习中思维定势会造成思维方式的僵化，不利于思维的发散，缺乏创造性.同样思维定势在建立概念和规律时[HJ1.1mm]，因未真正掌握其内涵和外延，便会造成“定势错觉”，极易错误地迁移到应用中去.要打破思维定势的束缚，笔者认为一定要积极推进习题的有效教学，即引导学生把每个问题当作一个全新的问题来思考；每得出一个结论都能从题目中找出对应的已知条件；每写一个公式都有对应的结论来支撑；不再就题论题，生搬硬套.笔者通过一道例题，讲解如何进行习题的有效教学，从而打破思维定势的束缚.

例 如图1所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，已知小球摆至最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，求小球经过最低点时细线对小球的拉力.

解题时，根据题目提供的信息“已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ”，得出小球在位置C时的速度为零，在这个条件基础上想当然地得出另一个结论：小球在C点的加速度也为零.但是速度为零时，就可以得出加速度也为零吗？这是学生常犯的一种思维定势：虽然速度和加速度仅一字之差，就认为速度和加速度之间一定一一对应，完全混淆了速度和加速度这两个相关的概念.根据牛顿第二定律，加速度由合外力决定，而与速度无关.速度为零时，加速度可以为零，也可以不为零.例题中的小球在位置C时的速度为零，加速度却不为零.怎么消除思维定势的负面影响呢？

第一，帮助学生建立清晰的概念，可以多采用辨析与比较一些相似或相关的概念的方法，从比较中获知不同，从辨析中获得真知.

第二，有意识地预设，创建“思维冲突”，让学生的思维在冲突中由幼稚走向成熟，由浅薄走向深刻.为了解决例题中的小球在位置C时的加速度不为零的问题，可以预设以下两种思维冲突.预设1：若假设小球在C点的加速度为零，请问小球在C点时[HJ1mm]受力分析情况.小球此时受力平衡，受到重力，水平向左的电场力，和拉力.再请思考小球受到的每个力的做功情况，重力、电场力都做正功，拉力不做功.最后请根据动能定理WG+W电=ΔEk，小球在C点的速度还会为零吗？显然最后的结果与题给的小球在位置C时的速度为零相互矛盾.预设2：假设小球在C点的加速度为零，则小球在运动过程中受到水平向左的电场力.请问小球在A点时的受力情况，如图2中的粗实线所示，受到重力和电场力的作用.再请分析小球从A点静止释放后，做的还是圆周运动吗？根据小球初速度为零，小球的合外力斜向左下方（如图2中的粗虚线所示），结合初速度和受力情况，可以分析出小球从A点释放后将先做匀加速直线运动，与题给的小球做圆周运动相互矛盾.在上述两种预设中，学生深刻地体会到小球在在电场中运动时受到的电场力必须是水平向右，这样才能满足做圆周运动的条件和到达C点时速度为零的条件，所以小球在C点时的加速度不为零.在结论与假设发生矛盾时，在矛盾分歧中，学生体验了先分析力，再分析功，最后分析能和能的变化的过程.在思维的冲突中，学生知道了电场力方向的不同，小球的运动轨迹就会完全不同：当电场力水平向右时，做圆周运动，当电场力水平向左时，却先做匀加速直线运动，直到绳子拉紧为止.这样可以不断拓宽学生的视野，发散他们的思维，以后遇到绳子一端固定，另一端连上小球，然后从一定高度释放的情况时，不会再认为小球一定做圆周运动.应该先去分析物体的初速度和受力情况，才会确定物体的运动情况.

第三，加强锻炼学生说题的能力，提高将题中的表述和图中的描述转化为物理条件.

通过概念辨析，创设“思维冲突”，让学生说题三种方法积极推进习题的有效教学，从而有效地来消除思维定势的影响.高中物理教学中远不止于本文提到的两种思维定势现象，怎样打破思维定势的束缚，将物理教学进行下去是教师和学生需要共同面临的问题.在教学中不断摸索和反思，是能够较好地解决的.