分析學生思維障礙提高習題教學效益

1、分析學生思維障礙提高習題教學效益物理習題的教學是中學物理教學的一個重要組成局部 ,它對于深化學生的認知過程 ,開展認知結(jié)構(gòu) ,培養(yǎng)學生分析解決問題的能力都有十分重要的作用。于是教師就去找大量的習題讓學生練 ,企圖以此來加深印象從而掌握物理知識。教師疲于找題 ,無精力找規(guī)律 ,學生疲于解題 ,無精力消化 ,高耗低能的題海戰(zhàn)術(shù)導致師生負擔加重 ,教學效益不高。那么怎樣才能提高物理習題的教學效益呢？筆者認為必須先研究學生在解決物理問題時存在哪些思維障礙 ,然后對癥下藥。本人經(jīng)過幾年的教學實踐 ,總結(jié)了學生在解決物理問題時常見的幾種思維障礙 ,在這里與同仁們探討。一、生活直覺的誘導“一切真知都是由直接

2、經(jīng)驗發(fā)源的。物理是一門與生活緊密聯(lián)系的學科 ,學生學習某一物理規(guī)律前已經(jīng)接觸到這一問題的許多現(xiàn)象 ,但由于學生認識水平的局限性 ,難以從大量的實例中揭示出物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征 ,使學生得到了有關(guān)問題的錯誤觀點。一旦接觸到相關(guān)的問題時 ,這些錯誤的觀點就會先入為主 ,從而影響學生做出正確的判斷。比方“鐵比棉花重；“速度大慣性大；“物體越重 ,下落越快；“摩擦力就是阻礙物體運動的力；“物體浸入液體越深 ,所受浮力越大等觀點根深蒂固。例1如圖 ,一質(zhì)量為10kg的木箱在摩擦因數(shù)為02的水平面上向右運動 ,同時受到水平向左的大小為20N的力的作用。求物體在這一過程中的摩擦力的大小和方向。對于這樣的一道題

3、我們教師看來是很簡單的 ,但對剛上高一的學生卻足以迷惑他們很長一段時間 ,他們總固執(zhí)的認為既然木箱向右運動 ,就應(yīng)受到一個向右的作用力 ,而拉力是向左 ,所以摩擦力的方向向右。即使學過牛頓第一定律 ,這一錯誤觀點仍在他們心里揮之不去。教師在教學中遇到這一類問題時 ,應(yīng)事先能預見到學生會出現(xiàn)哪些問題 ,在講解分析時就能剖析到位 ,糾正他們的錯誤觀念。二、聯(lián)想的干擾物理問題的解決離不了物理概念的運用 ,而概念總是大量的長時間的儲存在學生的頭腦里 ,當我們遇到某個具體的物理問題 ,需要某一對應(yīng)的物理規(guī)律或概念時 ,與之相關(guān)的 ,相近的內(nèi)容也會顯現(xiàn)。例如在電場中一局部學生對“電場 ,電勢 ,電勢能這三

4、個完全不同的概念容易混淆 ,在功這一章中“有用功 ,總功 ,功率 ,機械效率也不能正確區(qū)分。在一些解題的方法中也會出現(xiàn)聯(lián)想的干擾。例2兩個互相垂直的力F1 ,F2作用于同一物體上 ,使物體運動。物體通過一段位移時 ,力F1對物體做功4J ,力只對物體做功刀 ,那么合力對物體做功為多少？有相當一局部的學生做出的答案為5J。這是他們看到圖上的兩個力便聯(lián)想到力的平行四邊形定那么 ,所以不假思索對功這個標量的計算也用起平行四邊形定那么。三、思維定勢的束縛思維定勢就是用某種固定的思維模式去分析和解決問題 ,在學習中 ,學生由于經(jīng)常接觸同一類問題或同一種直觀模型 ,因而往往形成一種習慣性思維方向。有時也會

5、將學生的思維束縛在一個狹小的范圍內(nèi)造成消極的作用。當在學生非常熟悉的一類題上改變個別條件 ,學生往往不去認真分析題設(shè)條件帶來的差異 ,而是一拿到題看到似曾相識 ,馬上按習慣的思路 ,方法求解。例3如圖忽略滑輪的重力 ,求繩子拉力的大小。根據(jù)力的平衡知識可得FMg2cos ,但是他們卻固執(zhí)的認為FMg2 ,因為初中老師說：動滑輪省一半力。例4如圖在電梯里的一個斜面上放了一個物體 ,電梯以加速度a勻加速上升 ,求物體所受的支持力與摩擦力的大小。這道題學生進行受力分析后利用正交分解來列方程求解。但有一局部學生受物體在斜面上運動這一類題的影響 ,不假思索就沿斜面方向和垂直斜面方向來建立坐標。如果我們加

6、以留心 ,會發(fā)現(xiàn)這種思維定勢對學生的學習所造成的負面影響是嚴重的。四、數(shù)學知識的負遷移學生建立或?qū)W習某一物理概念所必要的相關(guān)的數(shù)學知識準備缺乏 ,或數(shù)學與物理知識不匹配 ,會影響對物理知識的理解和掌握。例如 ,學生學習“合力與分力以及“力的平行四邊形法那么時 ,感到比擬困難 ,主要是因為學生的幾何知識和三角函數(shù)知識根底不牢 ,所以在教學中注意有關(guān)數(shù)學知識的復習 ,使學生順利地把數(shù)學知識遷移到物理問題地解決中。由于數(shù)學是一門抽象的科學 ,而物理學是一門具體的科學 ,如果不注意這一點 ,從純數(shù)學的角度去理解和使用物理概念 ,規(guī)律 ,公式 ,也會出現(xiàn)思維障礙。例如在數(shù)學中ZXY中X ,Y ,Z泛指變量 ,并無具體的含義 ,公式變形后 ,函數(shù)關(guān)系依然存在 ,但物理公式中每一文字符號都有確定的意義 ,公式變形后其物理意義有的發(fā)生了根本的變化。公式EFQ ,RUI ,CQ/U等雖與ZXY形式相同 ,但E與F ,Q；R與U ,I；C與Q ,U并不存在函數(shù)關(guān)系 ,所以在教學中要強調(diào)公式的物理意義。我們知道物理習題的教學是為了促使學生認知結(jié)構(gòu)的建立和開展。要想提高教學活動的效益 ,教師應(yīng)從學生的思維特點和知識結(jié)構(gòu)出發(fā) ,使學生能通過最少量的習題練習 ,取得最好的效果。在物理問題的解決中 ,千千萬萬個學生會有千千萬萬個思維障礙 ,但這些思維障礙