【浅析中专生学习物理概念规律时遇到的障碍】
摘要:在中专物理课程的学习中,相当多的新升入中专的学生都流露出一种畏难感。本文就中专生学习物理概念、规律时遇到的障碍进行了分析和归类,以便于教学中有针对性地加以纠正和克服。
关键词:物理学习 思维定势 综合分析能力
在中专物理课程的学习中,相当多的新升入中专的学生都流露出一种畏难感。究其原因笼统地说是因为这些学生基础差,底子薄造成的,深入研究发现造成物理难学的原因中很大比例是由于这些中专生长期在物理概念和物理规律的学习与运用中出现一些障碍,尽管这些障碍产生的原因错综复杂,但归纳起来可分为两大类:一类是由学生的认知结构造成的。一类是由学生的心理因素造成的。
一、由学生的认知结构造成的障碍
认知心理学家们认为,学生学习的过程是学生头脑中原有的知识结构与新知识相互作用,使新知识与原有知识形成一定联系,把新知识融汇到原有知识结构中去的过程。
1.先入为主,即错误的前物理观念在起作用
所谓前物理观念,是指学生在接受物理学教育之前,通过自己的观察,体验与思考,对各种物理现象与物理过程的理解与认识。前物理观念有些是正确的,有助于学生在物理学习中形成概念和掌握规律,但它毕竟源自于生活经验,是在观察和思考的基础上自发形成的,没有经过严密的科学分析与实验证明,因而多数是肤浅的、模糊的、带有片面性甚至是错误的。例如,学生常常认为“力是使物体运动的原因”、“物体受力越大,速度越大”。要想从观念上彻底纠正这些错误并非易事,因为学生得到这些经验是有大量“事实”作依据的:一辆静止的车子,人推它以后动了:静止不动的树枝,风吹它以后动了。如果不推、不吹,这些物体就停了下来。其实这只是一种表面现象。首先,学生在分析物体运动原因时只考虑了推力、吹力的因素而忽略了阻力的因素。其次,日常生活中物体受力后由静而动的情况容易观察到,而且现象明显,所以学生印象深刻;而物体受力作用后速度由小变大的现象不明显,因而学生印象不深。实际上物体由静而动、由动而静和物体运动由慢而快、由快而慢本质上是一回事,都是物体运动状态的改变。可是学生却不能把他们联系起来,认识它们的本质,从而产生了错误的观念。
2.新知识与原有的知识记忆相混淆,互相干扰,从而产生认识上的错误
有些学生对一些形似质异的概念公式记忆混乱。例如,分不清速度的变化和速度的变化率,磁通的变化量和磁通的变化率;有的学生死记物理公式,对公式中各物理量的意义及公式的适用条件理解不透,造成死搬硬套公式的情况。如什么情况下动量守恒,什么情况下动能守恒模糊不清;还有些学生对一些互有联系而且数值上相等的物理量往往被认为是同一回事,比如常把物体受到的重力跟物体对支承面的压力混为一谈等。
3.学生头脑中原有的认知结构没有相应的概念,不能同化新知识
如“电势”、“电动势”的概念,学生很难理解,因为他们以前头脑中没有“势”这一概念,不知道什么是“势”,也分不清电动势与电压究竟有何不同。
二、由学生的心理因素造成的障碍
学生在概念和规律的理解和运用中出现的困难,在许多情况下是由于在思维过程的某个环节上出现了障碍,因此从心理倾向和思维规律入手对其进行分析是十分必要的。
1.思维定势的消极作用造成的影响
思维定势是指人们在思维中按一种固定的思路去思考问题。它表现为学生思维的一种趋向性和专注性。它对学生学习过程既有积极影响也有消极影响。
(1)生活常识的思维定势对物理本质的干扰
刚升入中专的新生在学习物理之前往往从自己狭隘的生活经验出发对一些事物形成一定的看法和观点,即形成思维定势干扰了他们对物理现象和本质的认识。
(2)初中物理和中专物理在教材的深度和广度上存在很大差异
认识过程中不同阶段的差异性和同一阶段内认识的相对稳定性存在着矛盾,从而使学生的认识发生困难。
(3)学生习惯于单向思维和顺向思维,不善于发散思维和逆向思维
例如,分析这样一道计算题:一个质量为2千克的物体,以初速度30米/秒向上抛出,5秒后的速度为50米/秒,求物体在5秒内的动量改变量(不计空气阻力)。许多学生由去求动量的改变量,有的学生因不知初末速度方向而一筹莫展。学生对于定律,公式常常习惯于顺向应用,不善于ΔP逆向思维到FΔt,结果是舍近求远。
2.由直觉思维产生的认知障碍
外部事物直接作用于人的感官而产生的一种思维,心理学上称为直觉思维。这种思维方式是在没有获取充分的证据或没有进行充分的逻辑推理的情况下来认知新事物的。因而是表面的、肤浅的,甚至是不可靠的。比如学完摩擦力一节后问学生:自行车是如何停下来的?相当一部分学生都会回答是因为闸皮和钢圈之间的摩擦力使其停下来的。因为直觉告诉他们确实如此。由于有了这种错误的生活经验,他们就根本不会去仔细分析研究对象,不会联想到内力、外力及其效果,更不会想到刹车后滚动摩擦变为滑动摩擦,摩擦力增大,是车轮和地面之间的滑动摩擦力使自行车停下来的。
3.用数学概念替代物理概念形成的思维障碍
有些学生在分析物理问题时,往往用数学概念替代物理概念,把数学公式和物理公式等同起来,忽视物理公式所表达的物理意义。在教学过程中,凡涉及到这些容易给学生造成思维混乱的物理公式时应着重讲清其物理意义,公式适用条件,将清物理公式和数学公式的区别,使学生逐步养成科学的分析方法。
4.忽视隐蔽条件形成的思维障碍
学生处理的实际物理问题,常常是多条件的,有些条件题目已经给出,容易引起学生的重视,有些条件是隐蔽在题目的文字叙述或所给的物理现象或物理过程中,通常给人以条件不够的感觉。运用物理规律分析实际问题时若不能充分发掘这些隐蔽条件,往往形成思维障碍,造成解题困难。
5.由于缺乏比较鉴别及综合分析能力而造成的思维障碍
因为物理概念是从物理现象和物理过程中抽象出来的本质特征,往往需要通过比较鉴别的方法找出事物的本质特征,形成物理概念。比如质量和重量,平衡力与作用力反作用力,动量定理与动能定理等等。缺乏比较鉴别力的学生,抓不住这些概念规律的本质特征,找不出其中的差异,从而造成对一些概念的混淆。
学生由于缺乏分析综合能力,在遇到较为复杂的问题时,难于厘清物体系统整体与部分的关系,不能恰当找出研究对象,从而理不清解题思路,感到无从下手。
三、结语
鉴于中专生的生理和心理特点,他们对物理知识的理解能力和思维能力还处于低级阶段,并且普遍存在基础知识薄弱,学习积极性不高等问题。这就要求中专物理教师在教学过程中一方面加强直观性,趣味性及互动性以提高学生学习的主动性,另一方面教学中应强化基本概念基本规律的教学,及时察觉分析学生学习过程中反映出来的种种错误思维方法,并及时加以纠正,以避免造成学习上的思维障碍,产生“物理难学”的畏难情绪。
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