初中“機(jī)械效率”問(wèn)題解決思維障礙和教學(xué)對(duì)策研究

聶繼航

摘要：“機(jī)械效率”是初中物理教學(xué)的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這部分內(nèi)容看似概念公式都比較簡(jiǎn)單，但是大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)概念模糊不清，容易發(fā)生混淆，對(duì)知識(shí)點(diǎn)難以理解等現(xiàn)象。教好這一節(jié)的內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生概括能力及運(yùn)用知識(shí)的能力有著重要意義，本文就學(xué)生在學(xué)習(xí)上遇到的思維障礙及如何克服困難改善教學(xué)對(duì)策進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械效率；思維障礙；教學(xué)對(duì)策

引言：

物理學(xué)習(xí)會(huì)大量使用邏輯思維，積極有效的思維活動(dòng)才可以解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，如果在學(xué)習(xí)中受到干擾就會(huì)形成思維障礙，增加解決問(wèn)題理解知識(shí)的難度，影響學(xué)習(xí)效率，所以分析“機(jī)械效率”解決思維障礙的教學(xué)對(duì)策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、思維障礙

思維障礙有四大主要形式——先入為主形式、片面思維形成的障礙、負(fù)遷移形成的思維障礙和不善于使用工具形成的思維障礙。首先人們普遍存在先入為主的心理傾向，會(huì)對(duì)最先接受的信息進(jìn)行消化吸收使其占據(jù)思想的主導(dǎo)位置并排斥其他后續(xù)意識(shí)，這就容易造成思維受到限制，形成固定思維。第二，人的思維品質(zhì)具有鮮明的個(gè)性特征，在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往采用單一的解決辦法忽略了對(duì)其他特征的認(rèn)識(shí)，這種以偏概全的思維方式就是思維片面性的體現(xiàn)，尤其是在物理學(xué)習(xí)中，過(guò)于追求邏輯的嚴(yán)密性反而會(huì)妨礙問(wèn)題的解決，這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)多樣性思維方式。第三，負(fù)遷移一般發(fā)生在學(xué)習(xí)兩種既相似又不同的內(nèi)容時(shí)，由于對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解似是而非造成的思維被誤導(dǎo)的現(xiàn)象，這種情況下學(xué)生很容易出現(xiàn)思想混淆，采用生搬硬套的方法解決問(wèn)題，阻礙了知識(shí)的正確理解與掌握。第四，不善于使用教學(xué)工具也會(huì)影響學(xué)生的思維形成，在物理教學(xué)中，很多問(wèn)題需要通過(guò)教學(xué)工具完成，同時(shí)，物理教師也應(yīng)意識(shí)到物理和數(shù)學(xué)存在一定的聯(lián)系，數(shù)學(xué)語(yǔ)言和物理表述之間的轉(zhuǎn)換難以通過(guò)圖像表格等數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)完成，絕對(duì)化的數(shù)學(xué)思路也會(huì)影響對(duì)物理意義及其本質(zhì)的思考，運(yùn)算能力差、數(shù)學(xué)知識(shí)薄弱也會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算過(guò)程出現(xiàn)失誤造成結(jié)果錯(cuò)誤。

二、解決思維障礙的教學(xué)對(duì)策研究

1.針對(duì)先入為主形成的思想障礙解決對(duì)策

教師要隨著后續(xù)內(nèi)容的展開(kāi)引導(dǎo)學(xué)生思考新的問(wèn)題，比如在構(gòu)建機(jī)械效率初步概念時(shí)，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到機(jī)械效率的計(jì)算方法，但是沒(méi)有刻度尺沒(méi)有辦法測(cè)量距離，就不能計(jì)算有用功和總功的大小。用刻度尺去量就是學(xué)生們形成的先入為主的解題方式，要突破這一思維障礙就需要老師引導(dǎo)學(xué)生以新的思路和視角重新審視問(wèn)題，如何不用尺子、不測(cè)量距離解決問(wèn)題，比如可以通過(guò)分析滑輪組結(jié)構(gòu)，觀察滑輪組由幾根繩子吊起物體就不需要刻度尺測(cè)量距離再解決問(wèn)題了。

2.針對(duì)片面思維形成的思維障礙解決對(duì)策

直覺(jué)思維具有快速簡(jiǎn)潔和跳躍的特點(diǎn)，一般可以快速的解決問(wèn)題，所以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到每種思維形式都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的多樣性也是教師授課的重要目標(biāo)。通過(guò)不一樣的思維模式發(fā)現(xiàn)不一樣的解題思路可以有效的提高學(xué)生對(duì)極限思維、跳躍思維、直覺(jué)思維的靈活運(yùn)用，更容易在解決問(wèn)題時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)可以有效提高解題效率，簡(jiǎn)單方便，通俗易懂。

3.針對(duì)負(fù)遷移形成的思維障礙解決對(duì)策

負(fù)遷移形成的思維障礙一般表現(xiàn)在學(xué)習(xí)新舊知識(shí)、掌握新舊方法的相互影響中，所以在教學(xué)中老師要分類(lèi)比較，把握本質(zhì)。探究斜面機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中，如何計(jì)算物塊受到的摩擦力？探究影響斜面機(jī)械效率的因素，沿斜面把物塊勻速拉上去，采用控制變量法進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用物塊為一輛模型小車(chē)，通過(guò)將小車(chē)正放和倒放來(lái)改變受斜面摩擦力的大小。學(xué)生比較容易判斷出：克服小車(chē)與斜面之間摩擦所做的功為額外功。重2.5N的小車(chē)在大小為0.8N的拉力作用下沿著長(zhǎng)50cm，高10cm的斜面向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算小車(chē)受到的摩擦力大小，許多學(xué)生的答案是：f摩=F=0.8N，理由是小車(chē)在做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這個(gè)誤判是由先前測(cè)量滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)方法的負(fù)遷移造成的。教師引導(dǎo)學(xué)生把測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)在的斜面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行逐項(xiàng)分類(lèi)比較：從直觀上判斷，相同點(diǎn)是兩個(gè)物體都在做勻速直線運(yùn)動(dòng)；不同點(diǎn)是：一個(gè)沿水平方向運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)沿斜面方向運(yùn)動(dòng)；深入到實(shí)質(zhì)方面，測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的原理是二力平衡，即水平方向摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，豎直方向上重力與支持力也是一對(duì)平衡力。這兩個(gè)力對(duì)物體水平方向的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生影響；而物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與支持力不在同一直線上，不構(gòu)成平衡力，它們對(duì)物體斜面方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生影響，這就是兩者本質(zhì)上的區(qū)別。學(xué)生之后的解法是：W額外=W總-W有用=0.40J-0.25J=0.15J，由W額外=f摩·s，得f摩=W額外/s=0.15J/0.50m=0.3N。

4.針對(duì)不善于運(yùn)用數(shù)學(xué)工具形成的思維障礙解決對(duì)策

熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言，比如圖形語(yǔ)言，尋找物理過(guò)程和數(shù)學(xué)圖形之間的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)數(shù)形結(jié)合破譯圖形語(yǔ)言的數(shù)形關(guān)系，將物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)物理量之間的關(guān)系，再通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算解釋其物理意義，最終解決物理問(wèn)題。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題中會(huì)遇到許多因?yàn)樗季S障礙造成的困難，不同的個(gè)體有著不同的思維，思維障礙也是千差萬(wàn)別。這就需要老師不斷的研究物理學(xué)習(xí)規(guī)律，了解并發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)的思路和方式，有效的改善并克服學(xué)生的思維障礙。

參考文獻(xiàn)：

[1]李靜. 初中物理“簡(jiǎn)單機(jī)械和功”部分的教學(xué)策略研究與實(shí)踐[D].蘇州大學(xué)，2013.

[2]張芳.“機(jī)械效率”教學(xué)案例及教學(xué)反思[J].北京教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，7（04）：61-64.

[3]田淑紅. 初中生物理學(xué)習(xí)障礙分析及教學(xué)對(duì)策研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2004.

[4]龍珂. 初中生物理學(xué)習(xí)思維障礙的研究及教學(xué)對(duì)策[D].首都師范大學(xué)，2000.