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关键词：思维障碍；内涵和外延；对策；公式的意义
人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生学习中的思维障碍到底是怎么产生的这个问题，就应该把学生这个学习的主体和学习的内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。就以《机械基础》教学来说，它的知识由概念、工作原理、实例运用、使用特点等组成，由于学生缺乏对生产实际的感性认识，又受自身的心理认识水平和生活经验的制约及学习内容概括性、抽象性程度的制约，学生学习时往往不能真正把握所学知识的内涵，联系及其区别，所以在运用知识进行思维时，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。本文拟就学生在《机械基础》学习中经常出现的几种思维障碍的形成原因作分析，并提出相应的矫正办法。
一、由概念内涵和外延的模糊认识形成的思维障碍
《机械基础》中任何一个概念都是内涵和外延的统一。我们通常所说的使学生掌握概念，一方面指的是要理解其概念的内涵，同时也要明确其外延。所谓外延，即概念所涉及的范围和条件、公式的适用范围和成立条件。教学实践告诉我们，使学生弄清概念的外延是深化对概念的理解，正确运用概念解决实际问题的前提条件。但由于概念的外延指的是适用该概念的一切有关构件，因此，学生在理解或实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的外延，因而造成错误的结果。
缩小概念外延主要表现为：忽视了同一概念所包含的多样性，以较熟悉的个别代替全部。例如填空题：当平面连杆机构具有死点位置时，其死点有1∽2 个，在死点位置时，该机构的连杆 和从动件 处于共线状态。由于学生在审题时，只以书本上所介绍的曲柄摇杆机构来分析，而忽略了此题中指的是所有平面连杆机构，包括摇杆机构，因此错误地回答有二个死点位置，在连杆与曲柄共线时产生。发生这一错误的原因，一方面由于学生审题不全面，同时也暴露出学生思维缺乏周密性。相反，也有无意识地扩大外延的情况，如运动副中的螺旋副定义是：组成运动副的两构件只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副。机器中螺母与螺杆的传动是动件、是螺旋副，而普通螺紋的连接，虽然也是内、外螺纹旋入，但它是静件，不是运动副，所以不是螺旋副。有的学生因忽视了运动副的概念而把不是运动副的螺纹连接也认为是螺旋副，扩大了外延。为了克服这种思维障碍，在教学中必须把基本概念的物理意义讲清楚，讲清公式的适用范围，配合练习加强运用，在运用中进行检查，深化理解，逐步达到正确掌握基本知识的目标。
二、由生活中习惯认识形成的思维障碍
《机械基础》研究的对象是各种设备的构造原理及运动规律，而有些机械结构与人们的日常生活有密切的联系。学生天天置身于千变万化的世界中，会自然地获得一些有关机械知识方面的感性认识，形成一定的认知方式和经验，这是学习机械知识的基础。先入为主的认知经验有的基本正确，对学习有积极的促进作用，也有的观念是错误的，对机械知识概念的形成，正确的理解和运用将起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。主要表现有两点：一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解，二是阻断知识理解的内在联系，造成知识与应用脱节。例如，在学习齿轮传动之前许多学生都有这样的想法，认为齿轮大轮齿就大，齿轮小轮齿就小，实际上这只是平时看到的一种一般现象，从而形成的一种片面观念，结论是错误的。而等学生学完齿轮传动这部分知识之后，才对此有正确的认识，了解了齿轮的大小不但与模数成正比而且与齿数成正比.当模数一定时，齿数多的齿轮大，齿数少的齿轮小.当一对齿轮啮合时，不管大齿轮有多大还是小齿轮有多小它们的轮齿部分一定是相同大小的。但是，仍有一部分学生因为受原有错误观念和经验的干扰与影响，运用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、习惯性的按错误的思维方式进行判断.妨碍了知识的正确运用。
先入为主的认知经验往往驱使学生作出想当然地错误判断，阻碍学生对《机械基础》知识的掌握，要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：一是讲解概念时，应展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉。明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。二是用一些生动课件演示给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至去除。
三、公式数学化形成的思维障碍
数学是学习和研究机械传动和机械机构的重要工具。运用数学工具解决《机械基础》中问题的能力，是教学中的一项重要的任务。在教学中，我们往往发现，学生在运用数学知识解决机械问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的机械运动现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析机械问题的思维偏差。如，机构的“急回特性”，用“急回特性系数”K来表示，它的物理意义是：
K= =
经过推导可以得到K= ，平时学生经常利用这一公式求解 或K，而忽略了K的意义。
有这样一选择题：应用摆动导杆机构的牛头刨床具有急回运动特性，已知该机构的工作行程所需时间为3秒，空回行程为2秒，则该机构极位夹角值为（ ）
A.36 B.30 C.26 D.20
学生在求解此题时，由于平时只注意对公式的数学运用，忽略了公式的推导过程
K= ，只了解K与 的关系，不了解K与t的关系，使做题无从下手。克服这种思维偏差的主要措施：一是要强调公式的实际意义、理解公式所描述的现象和事实之间的因果关系、决定关系。二是要明确公式的来龙去脉。突出对公式的推导过程意义的分析。防止单纯数学公式的教学法，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识，数学方法，描述机械运动的问题。真正建立起机械基础上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用数学工具的能力。
四、受思维定势干扰形成的思维障碍。
学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。但这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。从正面说，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；从反面说，这种思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定的阻碍作用，这种现象在教学中是很常见的。比如，在《机械基础》中常用的正负号，它常常用来表示矢量的方向，不表示标量的大小，如差动螺旋传动活动螺母实际移动距离L=n（Sa-Sb），计算结果得“+”，说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向一致，得“-”说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反；也可用来表示物体的性质，如标准斜齿圆柱齿轮的啮合条件之一是β1=β2表示两啮合斜齿轮为内啮合，β1=-β2表示两啮合斜齿轮为外啮合。而学生在分析这些问题时，有时片面地理解为标量，忘记有的可以表示方向，有的可以表示性质。要克服这种思维定势，应该注意运用典型的事例加强练习，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，重在提高具体问题具体分析的能力，切实加强审题能力的培养，使学生形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路来解题的不良习惯。
总之，为了有效克服以上所述的各种思维障碍，就必须认真研究学生思维障碍产生的根源，采取各种教学手段，增强预见性和针对性，切实纠正学生思维过程中的错误偏差，并且在运用中不断巩固、深化、提高思维能力。
参考文献
[1]《机械基础》劳动版
[2]《机械设计基础》陈霖，甘露萍
[3]《机械设计基础》邓昭明
（作者单位：无锡机电高等职业技术学校）
人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生学习中的思维障碍到底是怎么产生的这个问题，就应该把学生这个学习的主体和学习的内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。就以《机械基础》教学来说，它的知识由概念、工作原理、实例运用、使用特点等组成，由于学生缺乏对生产实际的感性认识，又受自身的心理认识水平和生活经验的制约及学习内容概括性、抽象性程度的制约，学生学习时往往不能真正把握所学知识的内涵，联系及其区别，所以在运用知识进行思维时，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。本文拟就学生在《机械基础》学习中经常出现的几种思维障碍的形成原因作分析，并提出相应的矫正办法。
一、由概念内涵和外延的模糊认识形成的思维障碍
《机械基础》中任何一个概念都是内涵和外延的统一。我们通常所说的使学生掌握概念，一方面指的是要理解其概念的内涵，同时也要明确其外延。所谓外延，即概念所涉及的范围和条件、公式的适用范围和成立条件。教学实践告诉我们，使学生弄清概念的外延是深化对概念的理解，正确运用概念解决实际问题的前提条件。但由于概念的外延指的是适用该概念的一切有关构件，因此，学生在理解或实际运用概念时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的外延，因而造成错误的结果。
缩小概念外延主要表现为：忽视了同一概念所包含的多样性，以较熟悉的个别代替全部。例如填空题：当平面连杆机构具有死点位置时，其死点有1∽2 个，在死点位置时，该机构的连杆 和从动件 处于共线状态。由于学生在审题时，只以书本上所介绍的曲柄摇杆机构来分析，而忽略了此题中指的是所有平面连杆机构，包括摇杆机构，因此错误地回答有二个死点位置，在连杆与曲柄共线时产生。发生这一错误的原因，一方面由于学生审题不全面，同时也暴露出学生思维缺乏周密性。相反，也有无意识地扩大外延的情况，如运动副中的螺旋副定义是：组成运动副的两构件只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副。机器中螺母与螺杆的传动是动件、是螺旋副，而普通螺紋的连接，虽然也是内、外螺纹旋入，但它是静件，不是运动副，所以不是螺旋副。有的学生因忽视了运动副的概念而把不是运动副的螺纹连接也认为是螺旋副，扩大了外延。为了克服这种思维障碍，在教学中必须把基本概念的物理意义讲清楚，讲清公式的适用范围，配合练习加强运用，在运用中进行检查，深化理解，逐步达到正确掌握基本知识的目标。
二、由生活中习惯认识形成的思维障碍
《机械基础》研究的对象是各种设备的构造原理及运动规律，而有些机械结构与人们的日常生活有密切的联系。学生天天置身于千变万化的世界中，会自然地获得一些有关机械知识方面的感性认识，形成一定的认知方式和经验，这是学习机械知识的基础。先入为主的认知经验有的基本正确，对学习有积极的促进作用，也有的观念是错误的，对机械知识概念的形成，正确的理解和运用将起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。主要表现有两点：一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解，二是阻断知识理解的内在联系，造成知识与应用脱节。例如，在学习齿轮传动之前许多学生都有这样的想法，认为齿轮大轮齿就大，齿轮小轮齿就小，实际上这只是平时看到的一种一般现象，从而形成的一种片面观念，结论是错误的。而等学生学完齿轮传动这部分知识之后，才对此有正确的认识，了解了齿轮的大小不但与模数成正比而且与齿数成正比.当模数一定时，齿数多的齿轮大，齿数少的齿轮小.当一对齿轮啮合时，不管大齿轮有多大还是小齿轮有多小它们的轮齿部分一定是相同大小的。但是，仍有一部分学生因为受原有错误观念和经验的干扰与影响，运用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、习惯性的按错误的思维方式进行判断.妨碍了知识的正确运用。
先入为主的认知经验往往驱使学生作出想当然地错误判断，阻碍学生对《机械基础》知识的掌握，要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：一是讲解概念时，应展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉。明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。二是用一些生动课件演示给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至去除。
三、公式数学化形成的思维障碍
数学是学习和研究机械传动和机械机构的重要工具。运用数学工具解决《机械基础》中问题的能力，是教学中的一项重要的任务。在教学中，我们往往发现，学生在运用数学知识解决机械问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的机械运动现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析机械问题的思维偏差。如，机构的“急回特性”，用“急回特性系数”K来表示，它的物理意义是：
K= =
经过推导可以得到K= ，平时学生经常利用这一公式求解 或K，而忽略了K的意义。
有这样一选择题：应用摆动导杆机构的牛头刨床具有急回运动特性，已知该机构的工作行程所需时间为3秒，空回行程为2秒，则该机构极位夹角值为（ ）
A.36 B.30 C.26 D.20
学生在求解此题时，由于平时只注意对公式的数学运用，忽略了公式的推导过程
K= ，只了解K与 的关系，不了解K与t的关系，使做题无从下手。克服这种思维偏差的主要措施：一是要强调公式的实际意义、理解公式所描述的现象和事实之间的因果关系、决定关系。二是要明确公式的来龙去脉。突出对公式的推导过程意义的分析。防止单纯数学公式的教学法，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识，数学方法，描述机械运动的问题。真正建立起机械基础上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用数学工具的能力。
四、受思维定势干扰形成的思维障碍。
学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。但这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。从正面说，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；从反面说，这种思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定的阻碍作用，这种现象在教学中是很常见的。比如，在《机械基础》中常用的正负号，它常常用来表示矢量的方向，不表示标量的大小，如差动螺旋传动活动螺母实际移动距离L=n（Sa-Sb），计算结果得“+”，说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向一致，得“-”说明活动螺母实际移动方向与螺杆移动方向相反；也可用来表示物体的性质，如标准斜齿圆柱齿轮的啮合条件之一是β1=β2表示两啮合斜齿轮为内啮合，β1=-β2表示两啮合斜齿轮为外啮合。而学生在分析这些问题时，有时片面地理解为标量，忘记有的可以表示方向，有的可以表示性质。要克服这种思维定势，应该注意运用典型的事例加强练习，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，重在提高具体问题具体分析的能力，切实加强审题能力的培养，使学生形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路来解题的不良习惯。
总之，为了有效克服以上所述的各种思维障碍，就必须认真研究学生思维障碍产生的根源，采取各种教学手段，增强预见性和针对性，切实纠正学生思维过程中的错误偏差，并且在运用中不断巩固、深化、提高思维能力。
参考文献
[1]《机械基础》劳动版
[2]《机械设计基础》陈霖，甘露萍
[3]《机械设计基础》邓昭明
（作者单位：无锡机电高等职业技术学校）