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在高中理科教学中,物理占着十分重要的地位,并对学生能力的发展有着非常重要的意义.对高中生而言,他们的思维还处在发展阶段,对物理知识的抽象性与概括性认识也不足,他们还不能全面正确地掌握知识之间的联系与区别、内涵与外延,因而在物理知识运用与思维中,常常会产生一定的思维障碍,导致各种错误,如张冠李戴、乱套公式,思维混乱等.因此,在物理教学中,对学生的各种思维障碍进行分析,并探索出有效的解决对策是十分必要的.
一、因思维定式,产生思维障碍
思维定式即人们进行某一活动的预备心理状态,对后继活动有着一定的影响.在认知中,这一思维方法有两种作用:当对新认知对象形成正迁移时,起积极作用;当对新认知对象形成负迁移时,起消极作用.
例如,“物体重力和物体对接触面的压力之间的关系”.在初中物理中,研究的物体都处在平衡状态,多放于静止的水平面上,所以物体对接触面的压力等于物体的重力.在初中物理教学中,教师教导这一点,学生练习时也将其反复强化,于是产生思维定式.但在高中物理教学中,若还是这样看待问题,则会不自觉地出现错误,在物理新知识的学习中形成思维障碍.如,计算物体在斜面上的摩擦力时,有的学生往往写成F=μmg,导致错误.其原因是:他们误以为压力就等于重力,未弄清重力与压力、压力与弹力之间的关系.另外,有的学生在高中物理的学习中仍以标量的处理方法来解决矢量问题等,这是因思维定式而导致的错误结果.
这一思维障碍的解决对策:事物之间存在着相似性与差异性.而定式思维侧重事物之间的不变性与相似性.因此,在物理教学中,若想消除学生因定式思维而产生的思维障碍,教师则应重视学生的比较与分析能力的培养,指导学生在不同事物中要比较其相似性,对相似的事物则比较其差异性,从而形成知识与经验、观念的正迁移,避免出现负迁移.同时,教师要利用耐心仔细的讲授,深入挖掘出定式思维的形成根源,启发学生分析与对比,同时有针对性的进行强化训练,通过反复刺激来培养其求异思维与逆向思维.
二、因错误的生活经验,产生思维
障碍
在物理学习中,主要是研究物体与物体运动的特征与规律,当学生置身在变化万千的物理世界中,自然而然地得到与物理相关的感性认识,逐渐形成生活经验与观念.然而,在这些经验或观念中,有些是正确的,对学生的学习有促进作用,但有些经验则是错误的,会给物理概念与规律的理解与运用带来消极的影响,形成思维障碍.
这一思维障碍的解决对策:第一,教师应善于引导与指导学生于课内外对日常的生活现象进行仔细地观察与分析,尤其是分析与探讨错误产生的原因,从而有意识地、有针对性地培养学生的问题分析与解决能力;第二,加强实验实践,引导学生进行自主学习与探究,通过鲜明对比与强烈刺激,让学生在认知上产生巨大冲突,明白已有观念、经验的问题所在,促使学生逐渐纠正错误认识,构建新的正确的物理认知.
三、因数学化物理公式,产生思维
障碍
在物理问题的学习与解决中,数学是一个重要的辅助工具,以数学方法来分析与解决物理问题也是物理教学中应培养的一种能力.在实际物理教学中,有些学生在借助数学知识来解决问题时,往往脱离了公式中的物理意义,忽略了公式中所表述的物理现象间的关系,从而导致思维障碍.如场强公式E=F/q,这只是物理量的一个定义方法,没有E反比于q或正比于F的问题,实际上,E的方向与大小与F及q无关系.
消除这一思维障碍的对策:在物理教学过程中,教师应突出物理公式、定律、定理的物理意义,把握其和所表述的物理事实、物理现象间的关系,了解公式的形成过程,引导学生由物理现象的分析进行切入,于头脑中形成物理图像,避免与物理概念脱节的纯“算术”的思维方式,培养学生运用数学知识与方法来对物理问题进行描述,构建出物理数量关系,并提高学生借助数学工具来分析与解决物理问题的能力.而在利用公式计算出结果后,则应回归于物理问题中加以分析与讨论,验证结论的可靠性、合理性与真实性.
四、因未弄清物理知识的内涵与
外延,产生思维障碍
在物理学中,物理量均为内涵与外延的统一,因而要想掌握物理概念,不但要正确地理解其内涵,还应了解其外延.外延即知识涉及的条件与范围.但因概念外延即适用本概念的任何相关事物,因而在概念的理解、运用中,学生难免会将其外延缩小或扩大,从而导致错误结果.
消除这一思维障碍的对策:指导学生弄清物理概念与规律的内涵与外延,把握物理规律的基本性质、注意事项与适用条件等.
例如,在运动学中速度的变化率与变化量,既有区别,又有联系.此外,教师还应有意识地强化概念与规律的对比,并能够大胆而合理地运用.