中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的誤區(qū)

李娜

摘要：中學(xué)生學(xué)習(xí)物理總會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤。了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，深入分析導(dǎo)致他們產(chǎn)生錯(cuò)誤的心理障礙，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)或改進(jìn)教學(xué)，盡量消除這些心理障礙，減少錯(cuò)誤，這無(wú)疑是物理學(xué)習(xí)過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生；物理學(xué)習(xí)；誤區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A？搖 文章編號(hào)：1674-9324（2014）16-0102-02

一、引言

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)告訴我們，“學(xué)習(xí)是通過(guò)認(rèn)知，獲得意義和意向，形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程?！痹谖锢韺W(xué)習(xí)中，學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法，通過(guò)分析、綜合、歸納、演繹等思維活動(dòng)，形成概念，掌握規(guī)律，組織或從新組織起自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。但是，由于諸多因素的影響和制約，學(xué)生建立起來(lái)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)往往是不完善的。正是由于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的缺陷，導(dǎo)致他們?cè)谶\(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析、解決物理問(wèn)題時(shí)發(fā)生偏差、產(chǎn)生錯(cuò)誤。那么，誤區(qū)在哪里？誤區(qū)有哪些呢？為了研究這些問(wèn)題，我們?cè)詼y(cè)驗(yàn)的形式對(duì)400名學(xué)生的物理學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，并對(duì)錯(cuò)誤率較大的問(wèn)題進(jìn)行了歸納分析。在此，我們僅根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及我們的長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐，對(duì)中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的典型誤區(qū)做初步探討。

二、物理學(xué)習(xí)的誤區(qū)

1.日常觀念的誘惑。生活是學(xué)生的第一課堂。在學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理之前，他們對(duì)發(fā)生在身邊的許多物理現(xiàn)象和出現(xiàn)的許多物理問(wèn)題已經(jīng)形成了一些初步的見(jiàn)解和觀念。這些來(lái)自日常生活的觀念往往是膚淺的，甚至是錯(cuò)誤的，但這些觀念先入為主，根深蒂固，因而形成一種強(qiáng)烈的心理傾向。當(dāng)學(xué)生遇到一些熟悉的現(xiàn)象或問(wèn)題時(shí)，這些心理傾向往往誘發(fā)學(xué)生拋開(kāi)科學(xué)的觀念和規(guī)律，從而阻礙他們深入細(xì)致地分析其物理過(guò)程，而不自覺(jué)地落入日常觀念的誤區(qū)之中。例如，學(xué)生都能背誦“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”，但讓學(xué)生判斷“做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，速度越大，受力也越大”的說(shuō)法是否正確時(shí)，卻有16%的學(xué)生認(rèn)為是正確的；又如，在學(xué)習(xí)完“摩擦力”一節(jié)的知識(shí)之后，讓學(xué)生判斷“摩擦力都是阻力”的說(shuō)法是否正確時(shí)，竟然有25%的學(xué)生認(rèn)為是正確的；又如，在學(xué)習(xí)了“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”之后，讓同學(xué)們解釋“馬拉車(chē)越跑越快”的原理時(shí)，有的同學(xué)竟然說(shuō)是因?yàn)轳R拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力?？梢?jiàn)，似是而非的日常觀念對(duì)中學(xué)生影響之深。

2.知識(shí)負(fù)遷移的影響。對(duì)于學(xué)習(xí)遷移來(lái)說(shuō)，如果其影響起到了消極的干擾作用，其效果是負(fù)向的，稱(chēng)為負(fù)遷移。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中的負(fù)遷移主要由以下三種形式：（1）記憶干擾性：即對(duì)某一知識(shí)的記憶，干擾了對(duì)另一知識(shí)的記憶。例如，歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R，易使記憶中的電流強(qiáng)度跟電功率的關(guān)系式I=P/U搞錯(cuò)為I=U/P。（2）直覺(jué)耦合性：即對(duì)問(wèn)題沒(méi)有經(jīng)過(guò)完整的邏輯推理，只根據(jù)局部特征，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)就對(duì)問(wèn)題作出判斷，下結(jié)論。直覺(jué)思維有判斷性、跳躍性和快速性，但不慎重最容易出錯(cuò)。例如學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)電阻定律時(shí)，總認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與橫截面積成正比。（3）理解混亂型：由于對(duì)有關(guān)的物理概念、規(guī)律沒(méi)有真正理解、區(qū)分，以至學(xué)生運(yùn)用它們解答問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)混亂。例如把電阻和電阻率搞混，把功能原理和動(dòng)能定理搞混。這類(lèi)錯(cuò)誤在調(diào)查中尤為突出。

3.思維定式的束縛。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生由于經(jīng)常接觸同一類(lèi)問(wèn)題或同一種直觀圖示，因而往往形成一種習(xí)慣性思維方向，這就是思維定式。在物理中建立起必要的思維定式，有其促進(jìn)知識(shí)的順向遷移，提高解決同類(lèi)問(wèn)題的速度的積極一面，也有其消極的一面。當(dāng)改變提問(wèn)的角度或直觀模式時(shí)，思維定式會(huì)使學(xué)生的思路誤入歧途，或者是學(xué)生面對(duì)改變了的問(wèn)題一籌莫展。例如，學(xué)生在練習(xí)中，多次遇到判斷同一物體在月球和地球上的質(zhì)量是否相同這一類(lèi)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)強(qiáng)化，形成了“質(zhì)量不變”的定式。當(dāng)我們?cè)跍y(cè)試中將問(wèn)題變成：“某人在地球上最多能舉起60千克的杠鈴，到了月球上他最多能舉起多少千克的杠鈴？”問(wèn)題時(shí)，便有40%的學(xué)生輕率地做出了60千克這一判斷。又如，一提單擺，學(xué)生頭腦就立刻呈現(xiàn)出一根細(xì)繩，下端掛一個(gè)小球的形象。當(dāng)我們提出如下問(wèn)題：“一個(gè)質(zhì)量是m的小球在半徑為R的豎直圓形軌道上從靠近最低點(diǎn)的某處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求小球到達(dá)最低點(diǎn)所用的時(shí)間?！?0%的學(xué)生感到束手無(wú)策，聯(lián)想不出小球運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)的物理模型。顯然，它與單擺在本質(zhì)上完全相同。

4.數(shù)字化的影響。數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)解決物理問(wèn)題起著巨大的作用，但它畢竟是解決物理問(wèn)題的一個(gè)工具，作為工具用的數(shù)學(xué)必須與物理相統(tǒng)一，而且還要受到具體物理?xiàng)l件的限制。不注意這一點(diǎn)，從純數(shù)學(xué)的角度來(lái)理解和使用表達(dá)物理概念、規(guī)律的公式，這也是物理學(xué)習(xí)中的一個(gè)誤區(qū)。在物理中的數(shù)學(xué)式子都具有特定的物理意義。一些物理量的定義式，如e=m/v，R=U/I，C=Q/U等，它們并不表示物理量間的函數(shù)關(guān)，公式中的每一項(xiàng)也都有特定的含義。許多學(xué)生并不明白這一點(diǎn)，比如在測(cè)試中，有40%的學(xué)生認(rèn)為電容器的電容與所帶的電荷量成正比，與電壓成反比。物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式雖然是表示有關(guān)量函數(shù)關(guān)系的，但它們都有一定的使用條件和適用范圍，如果只考慮數(shù)學(xué)運(yùn)算，必然會(huì)犯錯(cuò)誤。例如，學(xué)生都能熟練地寫(xiě)出萬(wàn)有引力定律的公式，但90%的學(xué)生不能正確理解，為什么兩個(gè)靠在一起的同學(xué)，也沒(méi)感覺(jué)到萬(wàn)有引力的存在呢？他們認(rèn)為，半徑趨近于零，根據(jù)公式萬(wàn)有引力應(yīng)該是很大的。

5.不會(huì)排除干擾，形成判斷錯(cuò)誤。由于設(shè)置“陷阱”，形式靈活多樣，條件隱含或條件多余等原因，以及形成知識(shí)本身的某些干擾，加上學(xué)生由于心理上的粗心大意，審題不嚴(yán)，或者思維上的想當(dāng)然代替科學(xué)分析，很容易造成判斷上的錯(cuò)誤。例如，汽車(chē)做勻減速剎車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度是10米每秒，2秒后速度變?yōu)?米每秒，求前8秒的剎車(chē)位移。有很多同學(xué)直接將8秒代入公式進(jìn)行計(jì)算，殊不知按照題意推算，5秒后汽車(chē)已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。

三、走出誤區(qū)的基本途徑

物理學(xué)習(xí)中的誤區(qū)是客觀存在的，但存在并不一定就是合理的，更不意味著我們?cè)谡`區(qū)面前就無(wú)能為力。根據(jù)誤區(qū)產(chǎn)生的原因和學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，在教學(xué)中我們應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。

1.重視實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，突出事物的本質(zhì)屬性，恢復(fù)問(wèn)題的本來(lái)面目，通過(guò)事實(shí)的雄辯，糾正學(xué)生日常觀念的偏見(jiàn)，讓科學(xué)的概念建立在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣，堅(jiān)持讓學(xué)生在科學(xué)概念的指導(dǎo)下思考。在這一點(diǎn)上，教師應(yīng)作出典范，在分析每一個(gè)具體的物理現(xiàn)象時(shí)，都必須到具有普遍意義的物理概念中去找依據(jù)。

3.加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維能力的鍛煉，在教學(xué)中充分利用“一題多解”和“一題多變”培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維；注意變式的運(yùn)用，讓學(xué)生在比較中體會(huì)物理實(shí)質(zhì)。

4.在概念教學(xué)中，除了保證所講的概念準(zhǔn)確性之外，還要進(jìn)行有目的性的練習(xí)，圍繞概念的各個(gè)層次多側(cè)面進(jìn)行刺激，讓學(xué)生在具體應(yīng)用概念的過(guò)程中，去發(fā)現(xiàn)概念的本質(zhì)特征和差異。

物理學(xué)習(xí)是一個(gè)受多種因素影響的系統(tǒng)工程，不同的環(huán)境條件、個(gè)性特征，都會(huì)影響學(xué)習(xí)結(jié)果，因而學(xué)習(xí)誤區(qū)也不應(yīng)該是千篇一律或一成不變的。作為一個(gè)物理教師，重要的是結(jié)合自己的學(xué)生實(shí)際，去分析學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，從而更有效地指導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)，幫助他們盡快跨出誤區(qū)，使教與學(xué)的過(guò)程進(jìn)行得更有效。endprint