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摘要:学生普遍感到物理难学。而物理规律又是中学物理的核心内容,学生在学习物理规律过程中遇到的思维障碍又得不到及时解决。为了提高物理教学的质量,本文从物理教学的实际出发,对学生在学习物理规律中形成的思维障碍进行了分析,并就教学中如何排除思维障碍提出教学对策。
关键词:中学生;物理规律学习;思维障碍;教学对策
一、问题的提出
心理学家认为思维是人脑对客观事物间接的和概括的认识过程,是对客观事物的本质和规律性的反映。而思维能力又是一切能力的核心。在物理规律教学中,运用物理规律知识分析和解决实际问题最重要的心理保证是良好的思维能力。因此,学习物理规律的思维障碍,也是学生在学习物理过程中出现各种困难最主要的心理原因。在物理规律教学中研究学生学习思维障碍的成因与对策,对发展学生的思维能力,提高物理教学质量是十分重要的。因此,本文想从通过对中学生学习物理规律的主要思维障碍进行分析,探讨排除思维障碍的教学对策方面做些研究。
二、中学生学习物理规律的主要思维障碍原因分析
理解物理概念,掌握物理规律,是正确解释物理现象、准确处理物理问题的重要前提,但是要真正做到准确理解概念和掌握物理规律都是比较困难的事,要能够灵活运用就更难。对学生的思维活动规律和学习行为习惯的观察和分析不难发现,学生正确掌握物理规律的最主要的思维障碍主要来自于以下三个方面:
1、感性认识不足
“物理物理,见物说理”。这是对物理这门学科特点的高度概括。物理学是一门实验科学,物理规律是观察实验、物理思维和数学推理相结合的产物,通过观察物理现象获得的感性认识,不仅是物理思维的材料,也是建立物理规律的条件,更是理解物理规律的基础,如果没有足够的、能够把有关的物理现象及其之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的、曾经亲身感受过的事例作基础,学生就很难理解物理规律的来龙去脉、物理意义、适用条件等,从而影响对物理规律的掌握和运用。所以,要学好物理,必须让学生深入生活,让演示实验走上讲台,认真做好每一个学生实验,把动手实验的机会让给学生,让学生见多识广,让物理教学返朴归真。
2、相关知识的干扰
(1)相关知识的干扰表现之一是物理前概念的干扰。学生在学习物理规律之前,从日常生活中已经积累了一定的生活经验,对一些问题形成了某些概念,称为物理前概念。在这些物理前概念中,学生在生活中形成的生活观念有的基本正确,对学习物理知识有积极的促进作用。但有的概念是不正确的,这对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用将起一定的消极作用,造成一定的学习障碍,对学生正确理解物理规律往往起着严重的干扰作用。例如:在物体惯性问题的认识上,学生总认为运动快的物体惯性大,运动慢的物体惯性小;在运动和力的关系上,常常会认为力是维持物体运动的原因,物体受力才能运动,不受力的物体就不运动;从某种意义上讲,学习物理规律就是用反映物理发生、发展、变化规律的科学概念置换头脑中错误的前概念。物理教学的一个重要任务就是用科学的物理规律来转变头脑中已经形成的错误的前概念。如果这种置换过程难以完成,错误的前概念无法消除,则势必造成学习物理规律的思维障碍。
(2)概念不清是相关知识干扰的又一表现。物理规律反映了物质运动变化各个因素之间的本质联系,从一定意义上讲,物理规律揭示了在一定条件下的某些物理量之间内在的、必然的相互关联。例如当一束白光通过三棱镜时,偏折最厉害的是紫光,红光偏折角最小;而在双缝干涉中,同样用一束白光照双缝,在同一级干涉明条纹中,偏折最厉害(离中央明纹最远)是什么颜色的光?学生往往回答是紫光;又如:声波从空气进入水或钢铁中,频率不变,波速变大,波长变长,而当光从空气(真空)进入水或玻璃时,学生也常常误认为是光速度大,波长变长。以上例子中的物理现象虽然十分相似但是形成的物理机理却是完全不同之间存在着不可分割的辨证的联系。一方面形成物理概念是掌握物理规律的基础,概念不清就无法正确理解物理现象,准确处理物理问题;另一方面,掌握物理规律可以使我们从运动变化中、从物理对象与物理现象的联系中去更进一步深入地理解物理概念。
3、思维定势的消极影响
所谓思维定势是指人脑多次受到某种外来信号的刺激作用而形成的一种固定的思维方式。思维定势往往在分析处理实际问题时起一定的消极作用,同一方法使用次数越多,这种倾向就越强烈,当具体问题的条件稍有改变时,往往跳不出过去的一套框框,使思维误入歧途。比如在高中讲了功的表达式W=Fscosθ后,若问“一个人用大小为F的水平力推一个物体沿半径为R的圆周走完一周后,推力做了多少功?”许多学生马上回答做功为零。因为沿圆周运动一周位移为零这一结论已深深扎根于脑海,再联系功的表达式,因而认定做功必为零。很明显,他们忽视了F是变力(方向在不断改变)这一重要因素,从而使思维误入歧途。在学习物理规律时,积极的思维定势是指人们把自己头脑中已有的思维模式和方法恰当地移植到新的物理规律的学习中去,解决新的物理问题。消极的思维定势是指人们把头脑中已有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到学习新的物理规律中去,不善于改变思考问题的方法,所以常常出现思维错误,运算困难或使问题难以解决。积极的思维定势有利于学生在原有知识的基础上学习和理解新的物理规律,不断提高思维水平;但消极的思维定势却干扰着学生对新的物理规律的理解和掌握。所以在进行物理规律的教学时,教师一定要注重激活学生的思维,引导学生突破思维定势的干扰,走出思维的误区。
三、中学物理规律教学的对策
在分析了中学生学习物理规律的主要思维障碍之后,笔者认为在中学物理规律的教学过程中,应采取如下对策:
1.重视物理实验教学,提高学生的感性认识
物理学是一门实验科学,通过观察物理实验获得物理现象,认识物理规律的发生、发展过程,物理实验的目的是增加对物理问题的感性认识,感性认识是建立物理规律的条件,理解物理规律的基础,如果没有足够的把相关物理现象展示的事例做基础,学生就很难理解物理规律的来龙去脉、物理意义、适用条件等,必然使学生感到物理规律有如空中楼阁,难于接受,造成学生的思维障碍,例如:我们讲解力的合成、光电效应,电磁感应现象时,没有演示实验,或演示实验不认真,误差太大,揭示不出现象的本质,学生就很难接受,解决的策略是有条件做的演示实验必须做,能够让学生自己做的就让学生动手做。
2.加强物理概念的教学,深化学生对物理规律的理解
学生对物理规律的理解是建立在掌握相关物理概念的基础上的,只有掌握相关概念才能深入理解物理规律。例如学生在学习牛顿第二定律之前必须掌握速度、加速度和力的概念,否则就会影响学生对物理规律的掌握。而物理上有许多相近的物理概念,它们既相互联系又相互区别,具有不同的本质属性,如速度和加速度、路程和位移、动能和动量、平衡力和相互作用力等,学生往往认识不够全面,为此,可以使学生明确概念的内涵和外延,有时还可以动用图像进行区别。如对于速度和加速度,在s-t图像中斜率表示物体的速度,纵坐标表示物体的位移,在v-t图像中,斜率表示物体的加速度,纵坐标表示物体的速度,使学生弄清概念的内涵和外延,具体地说,就是引导学生弄清概念的来龙去脉,公式的适用范围和成立条件,分清物理量的量度式和它的决定因素,了解物理概念与相关概念的区别和联系,这是深化对概念的理解、正确运用物理概念解决实际问题的前提条件。
3.注重物理规律的应用,培养学生发散思维,突破思维定势
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用。超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论。这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,由于定势思维的作用就乱套乱用物理规律,或盲目外推,得出错误结论。因此,在物理规律教学中,要引导学生注意物理规律的适用范围,培养学生正确利用物理规律解决实际物理问题的能力。如有关力学的物理问题的解决途径有以下三种:①利用牛顿运动定律;②利用动量定理和动量守恒定律;③动能定理和机械能守恒定律,但是学生在遇到这类问题时,由于习惯思维定势的作用往往只想到利用牛顿运动定律,从而影响到问题的解决。因此在物理规律教学中可以通过训练学生一题多解、多题一解,从而达到学生对物理规律的灵活应用,培养学生发散思维,突破思维定势的目的。
参考文献:
[1]乔际平,邢红军.物理教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2002.
[2]梁树森.物理学习论[M].南宁:广西教育出版社,1996.
[3]陶昌宏.面对普通高中新课计划的思考[M].课程·教材·教法,2001,9.
关键词:中学生;物理规律学习;思维障碍;教学对策
一、问题的提出
心理学家认为思维是人脑对客观事物间接的和概括的认识过程,是对客观事物的本质和规律性的反映。而思维能力又是一切能力的核心。在物理规律教学中,运用物理规律知识分析和解决实际问题最重要的心理保证是良好的思维能力。因此,学习物理规律的思维障碍,也是学生在学习物理过程中出现各种困难最主要的心理原因。在物理规律教学中研究学生学习思维障碍的成因与对策,对发展学生的思维能力,提高物理教学质量是十分重要的。因此,本文想从通过对中学生学习物理规律的主要思维障碍进行分析,探讨排除思维障碍的教学对策方面做些研究。
二、中学生学习物理规律的主要思维障碍原因分析
理解物理概念,掌握物理规律,是正确解释物理现象、准确处理物理问题的重要前提,但是要真正做到准确理解概念和掌握物理规律都是比较困难的事,要能够灵活运用就更难。对学生的思维活动规律和学习行为习惯的观察和分析不难发现,学生正确掌握物理规律的最主要的思维障碍主要来自于以下三个方面:
1、感性认识不足
“物理物理,见物说理”。这是对物理这门学科特点的高度概括。物理学是一门实验科学,物理规律是观察实验、物理思维和数学推理相结合的产物,通过观察物理现象获得的感性认识,不仅是物理思维的材料,也是建立物理规律的条件,更是理解物理规律的基础,如果没有足够的、能够把有关的物理现象及其之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的、曾经亲身感受过的事例作基础,学生就很难理解物理规律的来龙去脉、物理意义、适用条件等,从而影响对物理规律的掌握和运用。所以,要学好物理,必须让学生深入生活,让演示实验走上讲台,认真做好每一个学生实验,把动手实验的机会让给学生,让学生见多识广,让物理教学返朴归真。
2、相关知识的干扰
(1)相关知识的干扰表现之一是物理前概念的干扰。学生在学习物理规律之前,从日常生活中已经积累了一定的生活经验,对一些问题形成了某些概念,称为物理前概念。在这些物理前概念中,学生在生活中形成的生活观念有的基本正确,对学习物理知识有积极的促进作用。但有的概念是不正确的,这对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用将起一定的消极作用,造成一定的学习障碍,对学生正确理解物理规律往往起着严重的干扰作用。例如:在物体惯性问题的认识上,学生总认为运动快的物体惯性大,运动慢的物体惯性小;在运动和力的关系上,常常会认为力是维持物体运动的原因,物体受力才能运动,不受力的物体就不运动;从某种意义上讲,学习物理规律就是用反映物理发生、发展、变化规律的科学概念置换头脑中错误的前概念。物理教学的一个重要任务就是用科学的物理规律来转变头脑中已经形成的错误的前概念。如果这种置换过程难以完成,错误的前概念无法消除,则势必造成学习物理规律的思维障碍。
(2)概念不清是相关知识干扰的又一表现。物理规律反映了物质运动变化各个因素之间的本质联系,从一定意义上讲,物理规律揭示了在一定条件下的某些物理量之间内在的、必然的相互关联。例如当一束白光通过三棱镜时,偏折最厉害的是紫光,红光偏折角最小;而在双缝干涉中,同样用一束白光照双缝,在同一级干涉明条纹中,偏折最厉害(离中央明纹最远)是什么颜色的光?学生往往回答是紫光;又如:声波从空气进入水或钢铁中,频率不变,波速变大,波长变长,而当光从空气(真空)进入水或玻璃时,学生也常常误认为是光速度大,波长变长。以上例子中的物理现象虽然十分相似但是形成的物理机理却是完全不同之间存在着不可分割的辨证的联系。一方面形成物理概念是掌握物理规律的基础,概念不清就无法正确理解物理现象,准确处理物理问题;另一方面,掌握物理规律可以使我们从运动变化中、从物理对象与物理现象的联系中去更进一步深入地理解物理概念。
3、思维定势的消极影响
所谓思维定势是指人脑多次受到某种外来信号的刺激作用而形成的一种固定的思维方式。思维定势往往在分析处理实际问题时起一定的消极作用,同一方法使用次数越多,这种倾向就越强烈,当具体问题的条件稍有改变时,往往跳不出过去的一套框框,使思维误入歧途。比如在高中讲了功的表达式W=Fscosθ后,若问“一个人用大小为F的水平力推一个物体沿半径为R的圆周走完一周后,推力做了多少功?”许多学生马上回答做功为零。因为沿圆周运动一周位移为零这一结论已深深扎根于脑海,再联系功的表达式,因而认定做功必为零。很明显,他们忽视了F是变力(方向在不断改变)这一重要因素,从而使思维误入歧途。在学习物理规律时,积极的思维定势是指人们把自己头脑中已有的思维模式和方法恰当地移植到新的物理规律的学习中去,解决新的物理问题。消极的思维定势是指人们把头脑中已有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到学习新的物理规律中去,不善于改变思考问题的方法,所以常常出现思维错误,运算困难或使问题难以解决。积极的思维定势有利于学生在原有知识的基础上学习和理解新的物理规律,不断提高思维水平;但消极的思维定势却干扰着学生对新的物理规律的理解和掌握。所以在进行物理规律的教学时,教师一定要注重激活学生的思维,引导学生突破思维定势的干扰,走出思维的误区。
三、中学物理规律教学的对策
在分析了中学生学习物理规律的主要思维障碍之后,笔者认为在中学物理规律的教学过程中,应采取如下对策:
1.重视物理实验教学,提高学生的感性认识
物理学是一门实验科学,通过观察物理实验获得物理现象,认识物理规律的发生、发展过程,物理实验的目的是增加对物理问题的感性认识,感性认识是建立物理规律的条件,理解物理规律的基础,如果没有足够的把相关物理现象展示的事例做基础,学生就很难理解物理规律的来龙去脉、物理意义、适用条件等,必然使学生感到物理规律有如空中楼阁,难于接受,造成学生的思维障碍,例如:我们讲解力的合成、光电效应,电磁感应现象时,没有演示实验,或演示实验不认真,误差太大,揭示不出现象的本质,学生就很难接受,解决的策略是有条件做的演示实验必须做,能够让学生自己做的就让学生动手做。
2.加强物理概念的教学,深化学生对物理规律的理解
学生对物理规律的理解是建立在掌握相关物理概念的基础上的,只有掌握相关概念才能深入理解物理规律。例如学生在学习牛顿第二定律之前必须掌握速度、加速度和力的概念,否则就会影响学生对物理规律的掌握。而物理上有许多相近的物理概念,它们既相互联系又相互区别,具有不同的本质属性,如速度和加速度、路程和位移、动能和动量、平衡力和相互作用力等,学生往往认识不够全面,为此,可以使学生明确概念的内涵和外延,有时还可以动用图像进行区别。如对于速度和加速度,在s-t图像中斜率表示物体的速度,纵坐标表示物体的位移,在v-t图像中,斜率表示物体的加速度,纵坐标表示物体的速度,使学生弄清概念的内涵和外延,具体地说,就是引导学生弄清概念的来龙去脉,公式的适用范围和成立条件,分清物理量的量度式和它的决定因素,了解物理概念与相关概念的区别和联系,这是深化对概念的理解、正确运用物理概念解决实际问题的前提条件。
3.注重物理规律的应用,培养学生发散思维,突破思维定势
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用。超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论。这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,由于定势思维的作用就乱套乱用物理规律,或盲目外推,得出错误结论。因此,在物理规律教学中,要引导学生注意物理规律的适用范围,培养学生正确利用物理规律解决实际物理问题的能力。如有关力学的物理问题的解决途径有以下三种:①利用牛顿运动定律;②利用动量定理和动量守恒定律;③动能定理和机械能守恒定律,但是学生在遇到这类问题时,由于习惯思维定势的作用往往只想到利用牛顿运动定律,从而影响到问题的解决。因此在物理规律教学中可以通过训练学生一题多解、多题一解,从而达到学生对物理规律的灵活应用,培养学生发散思维,突破思维定势的目的。
参考文献:
[1]乔际平,邢红军.物理教育心理学[M].南宁:广西教育出版社,2002.
[2]梁树森.物理学习论[M].南宁:广西教育出版社,1996.
[3]陶昌宏.面对普通高中新课计划的思考[M].课程·教材·教法,2001,9.