普通中学学生学习物理过程中的思维障碍及解决策略
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作者: 高 洁
摘要： 本文通过反思教学过程中学生经常出现的错误，归纳总结出普通中学生学习物理过程中常见的思维障碍问题，并针对每一种思维障碍给出解决方法。
关键词： 普通中学 思维障碍 解决策略
人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生物理学习中的思维障碍到底是怎样产生的这个问题，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。高中阶段的物理知识具有高度的概括性和抽象性，学生学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别，在运用物理知识进行物理思维时，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。本文对学生在物理学习中经常出现的思维障碍的形成原因作出分析，并提出相应的解决策略。
一、对普通高中和思维障碍的概念界定
1.普通高中。
本文所说的普通高中指全日制普通高级中学，即市级三星级及三星级以下的高中，学校的生源比较差，学习习惯和学习行为不好。
2.思维障碍。
思维是人脑对客观现实的概括和间接的反映，反映的是事物的本质及内部的规律性。“物理学习障碍”一般分为功能性障碍和一般性障碍，前者主要指因生理方面的不健全造成的物理学习障碍，后者指的是学生的智力水平正常，不存在身体感官缺陷，只是在物理学习中，表现为较其他学科思维负担重、学习效率低、成绩不佳、进步缓慢的状态。本文只讨论一般性障碍。
二、常见的思维障碍及其解决策略
中学生物理思维的形成是建立在对高中物理基本概念、定理、公式理解的基础上的，发展高中学生物理思维最有效的方法是通过解决问题来实现的。然而，在学习高中物理过程中，学生往往存在一听就懂、一学就会、一做就错的现象，使一些学生丧失了学好物理的信心。究其原因可能有多种，但本人认为学生在物理学习中存在着一定的思维障碍，分析学生物理学习中的思维障碍产生的根源，并采取相应的解决策略，对指导学生学好物理有着非常重要的意义。
1.物理单位张冠李戴。
物理与数学不同，大多数物理量都有单位。从初中到高中的物理学习中，我们学习了很多物理量的单位，同时也知道了单位是为了测量、比较量的大小而建立的。例如长度的单位是厘米、米等，质量的单位是千克、克等，时间的单位是时、分、秒等。一般说来，物理量的单位是可以任意选择的，这样对同一个物理量就会出现多个单位，也就存在多种单位制，古今中外都不一样，严重影响了科技的交流与发展，因此国际计量大会通过了国际单位制（国际代号为SI），是为了统一各国计量标准，便于国际科学技术的交流与发展，在我们的学习过程中，所有新的物理量的单位都是SI单位。但有时也用常用单位，所以我们学习物理要会两种单位：国际单位和常用单位。而且有些物理量的单位符号和其他物理量的符号相同，如时间的单位符号为S，而S又可表示位移；位移的单位符号为m，而m又可表示质量；功率的单位符号用w表示，而w又是物理量功的符号。所以学生学习时经常把单位张冠李戴。要克服这个单位问题，必须做到以下几点：一是学习每个物理量时要重视单位的学习，也就是不要忽视单位的重要性；二是采用学过的公式帮助记忆单位；三是把国际制单位和常用单位制单位分开记。
2.与现实生活脱节，不会联系生活实际。
在实验中，比如在研究匀变速直线运动的实验中，处理纸带时，纸带长一米不到，学生测出的位移有五米多的，还有十几米的，他们也不思考一下有没有可能性，当然也有单位的问题。再如商场里的自动扶梯用1min，就可以把一个静止在梯上的人送上去，当自动扶梯不动时，人沿扶梯上去需要3min，若此人以相同的速度沿运动着的扶梯走上去，所需要的时间是多少。凭生活经验，可以知道所需要的时间不会超过1min，有些学生求出的时间却超过1min，他们也不联系实际，想想有没有这种可能性。这样的例子有很多很多，要解决这个问题，就必须培养学生做完题目后学会检查的好习惯，检查结论是否符合实际。
3.死记概念，不理解；机械地套用公式，不会分析。
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。有的学生对它们的物理意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有完整的物理情境，容易将它们之间的关系简单化，要么同时变大，要么同时变小。如表示物理量大小及表示它变化快慢的两个量，学生就容易混淆，以速度和加速度为例来说，二者都是描述物理运动的物理量，速度表示物体运动的快慢，而加速度则是表示速度变化的快慢。有的学生认为，物体的加速度大，速度就大；加速度变大时，速度就随之变大。要克服这种思维障碍，必须抓住两个概念的差异，从不同的角度突出这种差异，进行区别。在高一第一学期加速度是非常重要而又不容易理解的概念，学生学的时候死记硬背这个概念，计算加速度只知道用公式计算，但不理解，到用的时候当然就经常出错。还有在汽车刹车问题中，要求计算汽车刹车一段时间内的位移，学生一看题目给出了初速度、加速度和时间，就选位移公式计算了，而这个公式中的时间是运动时间，而题目给的时间是否就是运动时间，就不管了。实际上汽车刹车是个实际问题，它行驶一段时间后就停下来不动了，计算位移当然要用运动时间计算了。要克服这个问题就必须做到：一是讲解概念时，必须展开充分的分析、讨论，让学生弄清楚概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对概念的全面、完整的理解。二是讲公式时，弄清楚公式中每个物理量的确切含义，利用一些基本题目加强对相应公式的理解。三是培养学生解题时要有一套较为严整的解题思路，第一步是审题，因为它是一个挖掘隐含条件，判断定理、公式和结论是否适用的过程，第二步是受力分析或过程分析，这是解题的关键，切忌边审题边列方程，第三步才是根据分析选择适当的公式进行计算。
4.做题不习惯于作图。
作为高一学生，整个第一学期所学内容都需要作图：受力示意图和运动情景图。我们一直强调能正确地画出受力示意图和运动情景图是做题的关键，并且言传身教，给分析问题时都作图，而他们就是养不成这个好习惯，只凭想象做题，有时就是想当然。要克服这个问题，可以从以下几个方面着手：一是教师讲题目时，先和学生一起审题，再让学生作图，然后边分析边作图，最后比较两个图，要求学生自己找出问题出在何处，自己订正。二是要求学生做题时必须作图，不作图就重做。三是想办法让学生多次尝到作图的“甜头”，只要能正确地画出示意图，题目就基本上能做对，或只要他们能正确地画出示意图，就给他们一半的分数，让他们意识到正确地作图是成功的一半。多次下来他们就能养成作图的好习惯。
为了有效克服以上所述的各种思维障碍，必须经常总结学生出现的问题，认真研究学生思维障碍产生的根源，采用各种教学手段，增强预见性和针对性，切实纠正学生思维过程中的错误，并且在运用中不断巩固、深化和提高思维能力。
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