初中物理學(xué)習(xí)困難的原因及解決策略

孫娟

摘 要：初中物理由于其概念、規(guī)律的抽象性、概括性、理想性以及大量數(shù)學(xué)工具的運用等與初中生的思維能力或日常生活經(jīng)驗相沖突等原因造成學(xué)習(xí)的困難。針對這些問題，本文立足于初中生的心理、思維特點，遵循教育教學(xué)的規(guī)律，本著一切為了學(xué)生的發(fā)展的理念，提出了相應(yīng)的解決策略，促使學(xué)生牢固掌握物理概念、規(guī)律，并靈活地運用它們解決實際問題，同時也學(xué)會了學(xué)習(xí)的方法，為學(xué)生的終生發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：初中物理；概念規(guī)律；困難原因；解決策略

物理難學(xué)是長期以來困擾物理教學(xué)的一個世界性、歷史性的問題[1 ]，而物理是中考必考學(xué)科，學(xué)好物理也有助于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。筆者結(jié)合實際教學(xué)談?wù)劤踔形锢黼y學(xué)的原因及解決策略。

1 物理概念、規(guī)律具有概括性與抽象性

1.1 物理概念、規(guī)律的重要性

物理概念是客觀事物的物理本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映[2 ]，是物理學(xué)的基本單元。物理概念能把物理學(xué)中的定律、定理有機地聯(lián)系在一起，所以掌握好物理概念是學(xué)好物理的關(guān)鍵。

物理規(guī)律是物理現(xiàn)象和物理過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映[2 ]，是初中物理最重要的內(nèi)容。學(xué)生運用規(guī)律可以解決生活、生產(chǎn)中的許多實際問題，而這正體現(xiàn)了“從物理走向社會”的新課程理念。

1.2 物理概念、規(guī)律的抽象性與初中生的思維能力相沖突造成學(xué)習(xí)的困難

初中物理的許多重要概念，如密度、比熱容、功率等概念的形成，都要建立在抽象思維能力的基礎(chǔ)上。而初中生主要以形象思維為主，其認知結(jié)構(gòu)中雖己有抽象概念，但仍離不開具體事物的支持，依然習(xí)慣學(xué)習(xí)具體的事物，學(xué)生無法想象密度、比熱容、功率的樣子，造成學(xué)習(xí)的 困難。

初中物理的許多規(guī)律都存在因果關(guān)系，任何結(jié)果都由一定的原因引起，一定的原因產(chǎn)生一定的結(jié)果，原因與結(jié)果不能混淆。如平面鏡成像中“像與物等大”，物是因，像是果；又如“電阻一定時，電流與電壓成正比”，電壓是因，電流是果。揭示規(guī)律中的因果關(guān)系，有助于學(xué)生正確理解物理規(guī)律，而正確理解需要抽象思維能力，這與初中生的思維能力“不協(xié)調(diào)”，引發(fā)學(xué)習(xí)的困難。

1.3 解決策略

（1）建立表象，促進理解

表象是指在人的心理活動過程中產(chǎn)生的各種形象，包括記憶表象和想象表象[3 ]。抽象的概念與規(guī)律之所以難掌握，是因為它們?nèi)鄙俦硐蟮闹С?，沒有表象便沒有形象的思維。利用表象可以使抽象的概念、規(guī)律形象化，促進形象思維跟抽象思維的順利轉(zhuǎn)化，從而促進學(xué)生對抽象的概念、規(guī)律的理解。如通過演示圖1的實驗，把“看不見”的抽象的“電壓”類比為學(xué)生熟知的“水壓”；學(xué)習(xí)力的概念時，展示人舉杠鈴、推土機推土、磁極間相互作用等學(xué)生熟悉的圖片，引導(dǎo)學(xué)生從各種不同的現(xiàn)象中，抽象歸納出它們共同的本質(zhì)，從而順利地建立“力”的概念；又如把并聯(lián)電路的電流規(guī)律類比為河流的干流與分支流的關(guān)系等。

物理概念、規(guī)律的形成過程中，表象是概括和抽象形成直覺的基礎(chǔ)。教學(xué)中，可以利用學(xué)生日常經(jīng)驗、投影圖片、實驗探究等建立表象，通過類比等手段，變抽象為具體，再引出新的概念與規(guī)律，這樣比較符合初中生的思維特征，降低了學(xué)習(xí)的難度梯度，從而順利地掌握了新概念、規(guī)律。

（2）利用己學(xué)的概念，建立新概念

有些抽象的概念，如描述物質(zhì)某方面特性的物理量——密度、比熱容等，在生活中找不到表象，可以利用己學(xué)過的概念，通過實驗等手段，引出新概念。如密度，利用己學(xué)會的“質(zhì)量”和“體積”，通過測量不同種及同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)相同物質(zhì)的質(zhì)量與體積其比值不變，而不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積其比值不同等等，從而抽象出新概念——密度。利用己學(xué)過的概念，通過同化，建立新概念，這樣比較符合初中生的心理特點，從而順利地建立了新概念。

（3）運用遷移法，掌握新知識

所謂遷移法，就是利用新舊知識間的聯(lián)系，啟發(fā)學(xué)生進行新舊知識對照，由舊知識去思考、領(lǐng)會新知識，學(xué)會學(xué)習(xí)的方法[4 ]。如學(xué)習(xí)功率的比值定義式時，可以引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)習(xí)速度的方法來學(xué)習(xí)功率；又如理解I—U圖像時，可以遷移學(xué)習(xí)m—v圖像、s—t圖像的方法來理解。葉圣陶先生曾說過“教是為了不教”，這句話道出了教學(xué)的目的：不僅要讓學(xué)生掌握知識，更重要的是要學(xué)會學(xué)習(xí)的方法。用學(xué)習(xí)舊知識的方法來學(xué)習(xí)新知識，達到了理解新知識的目的，同時也讓學(xué)生學(xué)會了自主獲取知識的方法。

2 物理概念、規(guī)律與生活經(jīng)驗或?qū)嶒灐跋鄾_突”

2.1 日常經(jīng)驗對物理概念、規(guī)律的形成產(chǎn)生干擾

部分日常經(jīng)驗對學(xué)生學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生阻礙作用，甚至誤導(dǎo)學(xué)生走入“死胡同”，束縛了對概念內(nèi)涵的正確理解。如日常經(jīng)驗中，雞蛋與石頭相碰都是雞蛋破了而石頭沒“破”，學(xué)生就認為石頭給雞蛋的力大于雞蛋給石頭的。這與“相互作用力大小相等”沖突，造成理解障礙。又如照鏡子時，人遠離鏡子時“看”到的像是“變小”的，這與平面鏡成像中像與物“等大”的規(guī)律不相符，造成了干擾。

2.2 物理的“理想實驗”無法在實踐中得以體現(xiàn)

理想實驗是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠的事實和理論思維結(jié)合起 來，可以深刻地揭示自然規(guī)律。但由于其條件的理想性，不能直接用實驗驗證，學(xué)生沒有感性認識，造成理解困難，如牛頓第一定律等。

初中階段由于其認知水平的限制，引入了一些過渡性的概念，如“電源電壓”， 沒有嚴謹?shù)目茖W(xué)性，造成相關(guān)理論只能理想化，無法在實驗中體現(xiàn)。如圖2，兩燈并聯(lián)，理論上認為當(dāng)開關(guān)S閉合時，燈L2亮度不變，但實際實驗是燈L2亮度變了。究其原因是路端電壓變了，而初中只能講“電源電壓”不變，又因為電表、電源有內(nèi)阻等原因造成實驗與理論不相符，學(xué)生難以信服，造成學(xué)習(xí)的難點。

2.3 解決策略

（1）進行邏輯歸謬，形成正確概念

歸謬法就是首先假設(shè)原概念正確，然后利用其所謂的想法或思路歸納出與事實或已知的定律原理相悖的結(jié)論，進而引發(fā)學(xué)生在該問題的認知沖突，讓學(xué)生在沖突中發(fā)現(xiàn)原概念的錯誤之處，以達到對科學(xué)概念的正確順 應(yīng)[5 ]。如解釋“人推桌子，桌子沒動”這一現(xiàn)象，學(xué)生在學(xué)習(xí)了二力平衡后，依然根據(jù)生活經(jīng)驗認為推不動是因為“力太小”，認為人對桌子的力小于地面對桌子的摩擦力，所以桌子沒動。可以這樣問：若人對桌子的力小于地面對桌子的摩擦力，二力大小不相等，二力會平衡嗎？學(xué)生一定會說不平衡。再問：二力不平衡桌子會靜止嗎？不會靜止！但實際上桌子是靜止的呀。這樣歸謬使學(xué)生意識到他們只從自己原有的想法出發(fā)考慮問題，并沒有根據(jù)新學(xué)習(xí)的概念———二力平衡解決問題。

（2）注重實驗探究，促進理解

實驗探究可以讓學(xué)生獲得豐富的感性認識，而感性認識是理性認識的基礎(chǔ)，理性認識可以糾正學(xué)生錯誤的概念，從而形成正確的概念。如條形磁體可以吸引小鋼球，那么，小鋼球可以吸引磁體嗎？力的作用是相互的嗎？這一對力大小相等嗎？怎么驗證？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提供的器材改進實驗，設(shè)計方案，通過探究得出結(jié)論。學(xué)生在探究過程中由淺入深、逐步發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，對自己原有的認知加以補充和糾正，促進了對概念、規(guī)律的理解，同時也培養(yǎng)了思維的深度和廣度。

（3）循序漸進，鞏固科學(xué)概念

對過于難啃的“骨頭”，不宜操之過急，宜采用循序漸進的教學(xué)，讓學(xué)生在教師“潤物細無聲”中細細品味、逐步理解。如開路處有電壓的教學(xué)，可分以下幾個階段滲透：①實驗測量開路處的電壓；②如圖3，分析滑動變阻器滑片P向右移動時R1、 R2兩端的電壓U1 、U2的變化；③歸納發(fā)現(xiàn)R2電阻變大時，分到的電壓U2也變大；④得到串聯(lián)分壓式⑤拓展：如果電阻無限大，分到的電壓也無限多；⑥用夸張的語言描述：開路相當(dāng)于電阻非常非常非常……大，分到的電壓也非常非常非常……多，干脆把所有電壓都給它了，所以開路處的電壓幾乎跟“電源電壓”相等；⑦再次實驗驗證①～③步驟。學(xué)生經(jīng)歷這樣的過程后，不知不覺地把“開路處有電壓”印在了腦海中。

（4）理論聯(lián)系實際，深化理解

理論聯(lián)系實際是教學(xué)的基本原則，這也是馬克思主義認識論遵從的原則 [6 ]。理論聯(lián)系實際可以促進學(xué)生對物理概念、規(guī)律的認識。如圖2問題，利用并聯(lián)電路的電壓、電阻、電流規(guī)律及歐姆定律等分析燈L2亮度不變，再結(jié)合家庭電路中兩燈的互不干擾來佐證理論的正確。同時，學(xué)生運用概念、規(guī)律解決實際問題時也可以充分暴露出理解上存在的各種問題，然后再加以糾正，從而深化和完善對概念、規(guī)律的理解。實際問題的設(shè)計在不同的階段應(yīng)有不同的難度要求，要符合學(xué)生的認知水平，要能激發(fā)學(xué)生的積極思維。問題的設(shè)計根據(jù)具體情況可以體現(xiàn)各概念、規(guī)律之間的區(qū)別與聯(lián)系，要能全面考核學(xué)生對概念、規(guī)律的內(nèi)涵的理解程度，要能體現(xiàn)學(xué)生的綜合分析能力等。

3 大量數(shù)學(xué)工具的運用增加了理解的難度

物理概念、規(guī)律的表達離不開數(shù)學(xué)表達方式，如公式、圖像、列表法等。如果能善于在物理中運用數(shù)學(xué)工具，可以有效地幫助理解物理概念與規(guī)律；反之，如果單純只從數(shù)學(xué)角度去解釋物理現(xiàn)象，則往往看不到本質(zhì)，造成理解偏差。

3.1 不理解比值定義法

比值定義法是初中物理計算物理量的一種重要的方法。學(xué)生往往不重視其形成過程，只記住最終的數(shù)學(xué)表達式，不理解比值定義式的含義，盲目用數(shù)學(xué)的方法去理解，從而造成錯誤。如根據(jù)速度的定義式v=s/t，學(xué)生認為速度與路程（位移）、時間有關(guān)。

3.2 不理解圖像的物理意義

圖像可以直觀地表達物理量之間的關(guān)系，但物理的圖像有它本身的物理內(nèi)涵，不能完全等同于數(shù)學(xué)。如根據(jù)R=U/I，畫I—U圖像時，學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度認為分母不能為零，所以原點要“挖空”，而在物理中，原點是有意義的，不需要“挖空”。

總之，初中物理概念與規(guī)律的教學(xué)，一定要明確概念、規(guī)律引入的目的性，知道為什么要學(xué)習(xí)，以激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；在教學(xué)過程中用不同的手段揭示概念、規(guī)律的本質(zhì)，理解其數(shù)學(xué)表達方式的含義；在實踐中引導(dǎo)理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵與外延；還要進一步提示不同概念、規(guī)律之間的區(qū)別與聯(lián)系；最后要懂得運用概念與規(guī)律解決實際的問題。只有這樣，學(xué)生才能達到自由駕馭概念、規(guī)律的境界，物理的學(xué)習(xí)也變得有趣、有用。

參考文獻：

[1]喬際平，張憲魁.初中物理教材的選擇與分析[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]張樸成.物理典型課示例[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2001.

[3]陳曉萍.中學(xué)科學(xué)類課題研究與論文寫作[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2008.

[4]竇靜.運用知識遷移法，引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)法[EB/OL]. http：//wenku.baidu.com/link？url=fpsLk4vr6ekUfuB-VLGC7aY16-cb7T

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[5]李續(xù).前概念糾正方法淺談[J] .中國基礎(chǔ)教育研究，2006（8）.

[6]趙超先.物理教學(xué)論與物理教學(xué)改革[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2001.