初中“机械效率”问题解决思维障碍和教学对策研究

聂继航

摘要：“机械效率”是初中物理教学的一个知识点，这部分内容看似概念公式都比较简单，但是大部分学生在学习时会产生对概念模糊不清，容易发生混淆，对知识点难以理解等现象。教好这一节的内容对培养学生概括能力及运用知识的能力有着重要意义，本文就学生在学习上遇到的思维障碍及如何克服困难改善教学对策进行探讨。

关键词：机械效率；思维障碍；教学对策

引言：

物理学习会大量使用逻辑思维，积极有效的思维活动才可以解决学习中遇到的问题，如果在学习中受到干扰就会形成思维障碍，增加解决问题理解知识的难度，影响学习效率，所以分析“机械效率”解决思维障碍的教学对策具有重要的现实意义。

一、思维障碍

思维障碍有四大主要形式——先入为主形式、片面思维形成的障碍、负迁移形成的思维障碍和不善于使用工具形成的思维障碍。首先人们普遍存在先入为主的心理倾向，会对最先接受的信息进行消化吸收使其占据思想的主导位置并排斥其他后续意识，这就容易造成思维受到限制，形成固定思维。第二，人的思维品质具有鲜明的个性特征，在学习过程中往往采用单一的解决办法忽略了对其他特征的认识，这种以偏概全的思维方式就是思维片面性的体现，尤其是在物理学习中，过于追求逻辑的严密性反而会妨碍问题的解决，这就需要教师引导学生培养多样性思维方式。第三，负迁移一般发生在学习两种既相似又不同的内容时，由于对相关知识的理解似是而非造成的思维被误导的现象，这种情况下学生很容易出现思想混淆，采用生搬硬套的方法解决问题，阻碍了知识的正确理解与掌握。第四，不善于使用教学工具也会影响学生的思维形成，在物理教学中，很多问题需要通过教学工具完成，同时，物理教师也应意识到物理和数学存在一定的联系，数学语言和物理表述之间的转换难以通过图像表格等数学语言来完成，绝对化的数学思路也会影响对物理意义及其本质的思考，运算能力差、数学知识薄弱也会导致运算过程出现失误造成结果错误。

二、解决思维障碍的教学对策研究

1.针对先入为主形成的思想障碍解决对策

教师要随着后续内容的展开引导学生思考新的问题，比如在构建机械效率初步概念时，已经认识到机械效率的计算方法，但是没有刻度尺没有办法测量距离，就不能计算有用功和总功的大小。用刻度尺去量就是学生们形成的先入为主的解题方式，要突破这一思维障碍就需要老师引导学生以新的思路和视角重新审视问题，如何不用尺子、不测量距离解决问题，比如可以通过分析滑轮组结构，观察滑轮组由几根绳子吊起物体就不需要刻度尺测量距离再解决问题了。

2.针对片面思维形成的思维障碍解决对策

直觉思维具有快速简洁和跳跃的特点，一般可以快速的解决问题，所以引导学生认识到每种思维形式都有其独特的优势，培养学生思维的多样性也是教师授课的重要目标。通过不一样的思维模式发现不一样的解题思路可以有效的提高学生对极限思维、跳跃思维、直觉思维的灵活运用，更容易在解决问题时发现问题的本质，透过现象看本质可以有效提高解题效率，简单方便，通俗易懂。

3.针对负迁移形成的思维障碍解决对策

负迁移形成的思维障碍一般表现在学习新旧知识、掌握新旧方法的相互影响中，所以在教学中老师要分类比较，把握本质。探究斜面机械效率实验中，如何计算物块受到的摩擦力？探究影响斜面机械效率的因素，沿斜面把物块匀速拉上去，采用控制变量法进行多次实验，实验所用物块为一辆模型小车，通过将小车正放和倒放来改变受斜面摩擦力的大小。学生比较容易判断出：克服小车与斜面之间摩擦所做的功为额外功。重2.5N的小车在大小为0.8N的拉力作用下沿着长50cm，高10cm的斜面向上作匀速直线运动，计算小车受到的摩擦力大小，许多学生的答案是：f摩=F=0.8N，理由是小车在做匀速直线运动。这个误判是由先前测量滑动摩擦力实验方法的负迁移造成的。教师引导学生把测量滑动摩擦力的实验与现在的斜面实验进行逐项分类比较：从直观上判断，相同点是两个物体都在做匀速直线运动；不同点是：一个沿水平方向运动，另一个沿斜面方向运动；深入到实质方面，测量滑动摩擦力的原理是二力平衡，即水平方向摩擦力与拉力是一对平衡力，竖直方向上重力与支持力也是一对平衡力。这两个力对物体水平方向的运动不产生影响；而物体在斜面上运动时，重力与支持力不在同一直线上，不构成平衡力，它们对物体斜面方向的运动会产生影响，这就是两者本质上的区别。学生之后的解法是：W额外=W总-W有用=0.40J-0.25J=0.15J，由W额外=f摩·s，得f摩=W额外/s=0.15J/0.50m=0.3N。

4.针对不善于运用数学工具形成的思维障碍解决对策

熟练运用数学语言，比如图形语言，寻找物理过程和数学图形之间的关键点，通过数形结合破译图形语言的数形关系，将物理问题转化为数学问题，用数学语言表达物理量之间的关系，再通过数学运算解释其物理意义，最终解决物理问题。

三、结束语

综上所述，学生在实际学习和解决问题中会遇到许多因为思维障碍造成的困难，不同的个体有着不同的思维，思维障碍也是千差万别。这就需要老师不断的研究物理学习规律，了解并发现学生在解决问题时的思路和方式，有效的改善并克服学生的思维障碍。

参考文献：

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