李懷念

物理教學中我們發(fā)現(xiàn)學習態(tài)度、學習動機、學習表現(xiàn)大致相同的學生，在物理學習成績上卻存在顯著差異。物理知識由物理概念、物理規(guī)律、物理實驗和物理研究思想方法等組成，是人們解決物理問題的基礎。物理知識具有一定的概括性和抽象性，學生學習時若不能真正把握知識的內(nèi)涵、聯(lián)系及其區(qū)別，在運用物理知識解決實際問題時，往往就會產(chǎn)生一些思維障礙。而這些思維障礙就是引起這一差異的主要原因。因此，突破探究學習中存在的思維障礙，改變學習方法，提高學習效率，成為物理教學的重要任務。

一、解題思維障礙的幾種表現(xiàn)形式

1.想當然

存在這種思維障礙的學生具體表現(xiàn)為：對問題的性質(zhì)、特點沒有進行深入細致的分析，不是自覺地應用物理知識解決實際問題，而是以臆想代替客觀事實，憑直覺經(jīng)驗武斷下結(jié)論。

例1：輪船在靜水中的速度為v，若船在A、B兩碼頭間行駛，兩碼頭間的距離為s，水流的方向從A到B，流速為v′，試求在A、B兩碼頭間往返一次所需的時間。

錯解：有不少的同學錯解如下：

2.顧此失彼

存在這種思維障礙的學生具體表現(xiàn)為：（1）觀察事物片面，描述物理現(xiàn)象不完整；（2）對于解題的多個相關因素，只抓住其中的幾個因素，而遺漏其他因素；（3）對問題的幾個解沒有全面考慮，造成答案不完整，等等。

例2：如圖所示，長為5m的平板車在水平地面上以恒定的速度v=1m/s向右運動。若在車的正中央相對于小車平板豎直向上拋出一個小球，球從拋出到落落回車上時所經(jīng)歷的時間為2s，問小球?qū)⒙浠氐叫≤嚿系氖裁次恢?？（不計空氣阻力?/p>

錯解：有的學生錯解如下：

小球豎直向上運動，而小車水平向右運動，2s內(nèi)，小車向右移動的距離為：s=vt=2m<2.5m.

由此可知，球?qū)⒙湓陔x車上原來的拋出點為2m.

正確分析：上述解答只考慮到小球相對于小車豎直向上的運動，而沒有考慮到由于慣性，小球在水平方向仍保持與車相等的速度運動，全面考慮這兩個方向的運動，即可知小球?qū)⒙浠氐杰嚿系脑瓛伋鳇c。

3.生搬硬套

有的學生在學習物理公式時僅停留在對公式的記憶上，而沒有對物理公式所包含的物理意義深刻地理解，主要表現(xiàn)在：（1）不明確公式中各量的物理意義；（2）不明確公式中各量的對應關系；（3）不明確公式的適用范圍。

例3：一物體在前10s內(nèi)的平均速度是，則它在20s內(nèi)通過的路程為（ ）

A.一定等于20m B.一定大于20m

C.一定小于20m D.不能確定

錯解：選A。因為有s=vt=20m.

正確分析：是物體在前10s內(nèi)的平均速度，而物體在第二個10s內(nèi)的運動快慢未知，故不能確定物體在20s內(nèi)究竟走過多少路程，故正確選項為D。

二、解題中的思維障礙及原因

1.形象思維中的形象淡漠

形象思維在中學物理學習中起著極為重要的作用，如果學生對特定條件下的物理現(xiàn)象和過程，在頭腦中沒有建立起正確的物理形象，就不會利用物理形象進行思維，就難以把文字敘述、數(shù)學表達式和現(xiàn)實過程聯(lián)系起來，也就難以正確地進行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。例如：學生頭腦中因為沒有物理原子結(jié)構(gòu)的初級模型的正確形象和電子運動的動態(tài)過程的正確圖景，則對于摩擦起電的理解，對于電的中和現(xiàn)象的理解，以及對于帶正電與帶負電的理解都會產(chǎn)生困難；又因?qū)W生頭腦中沒有建立起光線的鮮明正確形象，沒有建立起光的直線傳播的物理圖景，就難以理解和分析影子的形成、小孔成像等許多物理問題。

2.逆向思維缺失

逆向思維是解決物理問題常用的思維方法，它是以未知為起點，運用有關概念、定律、定理，通過層層逆向推理，找出有關物理量方面的聯(lián)系，確定解題路線的分析途徑。在物理學史上有很多關于逆向思維的史例，如法拉第從“電產(chǎn)生磁”的現(xiàn)象中得到啟發(fā)，從反方向思考并提出問題：“磁能不能產(chǎn)生電？”經(jīng)過十年的艱苦探索，無數(shù)次的實驗，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，實現(xiàn)了“磁轉(zhuǎn)變成電”。而學生平時做題都是從已知到未知的解題方法，老師講解例題也通常是從已知出發(fā)進行分析，缺少對學生逆向思維的訓練。因此，學生缺乏逆向思維的意識，面對問題不會利用逆向推理、逆向論證、逆向分析。

3.思維定勢

思維定勢在習慣上被稱作思維上的“慣性”，是指人們按習慣的、比較固定的思路考慮問題、分析問題。而這種思維上的“慣性”卻往往表現(xiàn)為經(jīng)驗式的、不加推理的直觀論斷，它會削弱思維開放性和靈活性，造成思維的僵化和呆板。因此，思維定勢對物理的學習有著不可忽視的影響作用，在很大程度上影響學生對物理學科的學習，必須在教學中予以克服，杜絕思維定勢的負面作用。

已有認知結(jié)構(gòu)和內(nèi)容能夠?qū)π轮R的學習產(chǎn)生消極影響，這也是思維定勢消極作用的另一種表現(xiàn)。例如，學習了歐姆定律表達式：I=U/R后，就會有學生對導出公式R=U/I得出結(jié)論：電路中電阻的阻值大小與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。產(chǎn)生這種錯誤的原因是由于將先前所學的數(shù)學知識僵化地用到現(xiàn)在所學的物理量度公式的分析中，從而失去了物理量度公式的物理內(nèi)涵。事實上，電阻的大小是電阻本身的一種屬性，只與其材料等因素有關。我們可用電阻兩端的電壓和通過它的電流的比求出它的電阻值大小，但它并不是電阻的定義式（定義式為R=ρL/S）。在同一電路中當電阻兩端電壓增大幾倍時，通過它的電流也增大幾倍，顯然電阻值并不與電壓成正比，也不與電流成反比。類似的公式還有ρ=m/V，v=S/t等，都有其物理內(nèi)涵。