浅议初学物理思维障碍的成因及排除方法

摘要：物理学以其奇妙的物理现象和有趣的物理实验吸引着学生，许多初学者往往带着浓厚的兴趣去学物理。但是，当这种兴趣很快被学习过程中的“一听就懂、一学就会、一做就错”所取代时，随即丧失了学好物理的信心。究其原因，笔者认为，初学者在物理学习中存在着的思维障碍和观念偏差是最主要的原因。教师在教学中研究其障碍产生的根源，并采取相应的对策，对指导学生学好物理有着事半功倍的效果。

关键词：思维障碍偏差排除方法

人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生物理学习中思维障碍产生的原因，把学生的认识过程和学习内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。首先，学生的物理学习受自身的心理认识水平和生活经验的影响；其次，还要受学习内容的概括性、抽象性程度的制约。初中阶段的物理知识具有一定的概括性和抽象性，学生学习时若不能把握知识的联系和区别，在运用物理知识解决问题时，往往会产生一些思维障碍，出现物理概念不清、乱套公式等各种各样的错误。本文拟就常见的几种思维障碍作以下分析：

一、先入为主的生活观念和物理观念偏差形成的思维障碍

学生置身于千变万化的物理世界中，会自然获得一些感性认识，形成一定的生活经验，其中一些正确的观念对学生的物理学习有积极的促进作用，但也有一些错误的观念对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用将起到一定的消极作用，形成学习障碍。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。如在学习力和运动的关系这部分知识之前，先入为主的生活观念使许多学生都认为静止的物体要有力推动它才运动，力停止作用时，它就会停下来，力越大，运动越快。这时，生活经验只是一种表面现象，结论是错误的，受这种错误经验的干扰，学生运用概念和思维判断被阻碍，不能正确理解力和运动的关系——力是使物体改变运动状态的原因。排除这种错误观念，要以实验为基础，引导学生透过现象看本质。如通过“让同一小车从同一高度滑下，在不同的表面上滑行的距离不同”这一实验，和学生分析推想得出“如果平面绝对光滑，小车将不受阻力，保持恒定的速度运动下去”这一科学结论，从而推翻“力是维持物体运动的原因”的错误观点。

二是先入为主的生活观念阻碍知识和生活的联系，造成知识和应用脱节。如学生在学习液化这一节时，把“雾”认为是气体，认为“雾”为汽化现象，这时，老师应引导学生分析“雾”不是气体而是小水珠，讲解汽化和液化概念时联系生活实际。这样学生就会明白“雾”和“白气”形成的原因，形成正确的“汽化”和“液化”的概念，抓住了问题的本质，从而体现了新课标中“从生活走向物理，从物理走向社会”这一思想。

物理观念偏差，产生的原因是多种多样的，有的是受中国传统思想的影响，对物理的不正确认识等造成的。比如一些学生认为：数学基础差，学习物理也一定差；女生学习物理一定比男生学习物理差等。这种观念偏差对学生的心理影响是相当大的，如果这种观念偏差不及时加以消除，对学生的物理学习会产生很大的障碍。对于这种情况，教师刚进行物理入学教育过程中要多鼓励这部分学生，应主动与这部分学生谈心，列举前几届女学生学好物理的例子，及时地消除这种观念，把这种观念偏差扼杀在“摇篮”之中。

二、相近物理概念形成的障碍

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。刚接触物理不久的学生如不能正确理解其物理意义，容易将它们的关系简单化。例如学生在学习过程中对蒸发、沸腾和汽化的区别与联系分析不清楚。要克服这种思维障碍，可以抓住概念的差异，从不同的角度突出这种差异进行区别。一是可以通过典型的具体的例子，使概念深化；二是用沸腾的学生实验加深沸腾现象的特征和蒸发的课堂演示的仔细观察来加以区别。 三、类比不当形成的思维障碍

类比是一种重要的物理方法，是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。但类比不是一种严密的推理，其结果是否正确，须经过实践的检验。学生在学习物理的过程中，正确、恰当地运用类比，可以帮助学生掌握重点和突破难点。如橡皮绕绳运动与月亮绕地球运动作类比引入引力，可以帮助初中学生把无形的引力类比有形的拉力，对初学物理的初二学生对引力的理解是很有帮助的。但同时也要认识到有时类比不当，反而会造成学习知识的思维障碍。如声音的传播特点不能与光的传播特点作类比和联想，因为它们之间不具备类比的条件，否则会得出错误结论。克服这种思维障碍的有效方法，就是抓住不同问题间的突出差别，找出类比具备（或不具备）的前提条件和类比（或不可类比的）部分来培养学生良好的类比思维方法。

四、物理公式数学化形成的思维障碍

数学是学习和研究物理学的重要工具，运用简单数学工具解决物理问题的能力是初中物理教学大纲中要求学生必备的能力。教学中往往还发现学生运用数学知识解决物理问题时，经常撇开公式的物理意义而乱套公式，如用欧姆定律得出求电阻的公式R=U/I，学生往往由公式而得出R与U成正比或R与I成反比的错误结论，关键在于没弄清电阻是导体本身的性质这一物理事实。克服这种思维偏差的措施，一是正确理解公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象和物理事实间的因果关系；二是明确公式的来历，体验物理实验总结出公式的经过，突出对问题的物理意义的分析，防止单纯数学公式的教学法。

五、概念内涵和外延的模糊形成的思维障碍

任何一个物理概念都是内涵和外延的统一。教学实践告诉我们，分清概念的外延是理解概念、正确运用物理概念解决实际问题的前提条件。例如，在运用压强定义式和液体压强公式解决问题时，往往用液体压强解决一些不规则固体问题，有可能是错误的。究其原因是对压强公式的内涵和外延不清楚造成的。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，讲清公式的使用范围，要求学生明确液体压强公式的推导过程，配合典型的练习加强运用，逐步达到正确掌握基本知识的目标。

六、思维定势干扰形成的障碍

人们发现问题、研究问题、解决问题往往都是凭借原有的思维活动的路径（即思维定势）进行思维的，但这种定势既有积极的作用，又有消极的作用。从正面说，思维定势的形成表现为学生不仅掌握了知识，并且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。这种现象是很常见的，比如，在一道力学计算题中，要求学生求拉力的效率，但不少学生求出的是功率。究其原因，学生认为以前计算功率很多，没看清楚，有的是没分清功率与效率的区别，结果答非所问；有时题目里的条件被以往经验所“误导”，造成了“过失性”错误等。要克服这种思维定势，应该注意运用典型的事例加强思维定势形成障碍的巩固练习，增强相近概念和不同条件的区别，强调做题时要“细心”，增强“一题多解”和“一题多问”的灵活性训练，来提高具体问题的分析能力。

总之，为了让初学者持续保持对物理这门自然学科的兴趣，在教学中要多做实验，并尽量联系生活，充分发挥学生的主体作用，让学生体验知识的产生过程等。不管采取什么教学方法，都必须有效克服以上所述的各种思维障碍，研究学生思维障碍产生的根源，切实纠正学生思维过程中的错误偏差，真正让学生通过由浅入深、由易到难的理解和提高，逐步掌握物理的学习方法，从而达到真正意义上的喜欢和热爱。

[1]中华人民共和国教育部 《物理课程标准》（实验稿）.北京师范大学出版社，2001，7。

[2]李加负 模型类比方法与初中物理教学.《武汉市2001年物理学会论文集》。

[3]林少波 冲破思维定势，突破思维定势.现代出版社，2003，1。