徐國軍

摘要：本文闡述了在高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生常見的思維錯(cuò)誤以及糾正策略。只有這樣，物理教師才能從根源上找到學(xué)生思維障礙產(chǎn)生的原因，才能運(yùn)用合適的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生正確地思維，從而提高學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：思維定勢；概念；糾正；策略

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2014）01-0117

在高中各門學(xué)科中，學(xué)生普遍反映物理是較為難學(xué)的一門學(xué)科，在各門功課一樣努力的情況下，往往物理成績不算理想，特別是女學(xué)生更是如此。很大一部分原因出在他們的思維方式上，現(xiàn)分類并糾正如下：

一、思維定勢造成的錯(cuò)誤及糾正策略

早在兩千多年前，亞里士多德就提出：“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，即有力物體才會(huì)運(yùn)動(dòng)，沒有力物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)。直到三百多年前，才被伽利略用理想斜面實(shí)驗(yàn)推翻，并提出：“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”這一結(jié)論，最后牛頓明確定義了力的概念：“外力是一種對(duì)物體的推動(dòng)作用，使其改變靜止的或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)”。它表明，力已經(jīng)從當(dāng)時(shí)已知的各種具體作用力如彈力、磁力、重力等上升為一個(gè)抽象的概念，即力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因，力是導(dǎo)致各種運(yùn)動(dòng)（靜止與勻速運(yùn)動(dòng)除外）的根源。力概念的建立是動(dòng)力學(xué)研究的標(biāo)志，進(jìn)一步誕生了牛頓第一定律：“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)”。這些思維的交鋒發(fā)生在幾百年前，但是在學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律之前，仍然抱有亞里士多德的觀點(diǎn)，常常問出“沒有力怎么會(huì)運(yùn)動(dòng)呢”之類的問題，即使在學(xué)習(xí)了牛頓第一定律之后，也還是有學(xué)生提出同樣的問題，這就是學(xué)生的思維定勢在作祟了。學(xué)生往往有意無意的忽略了摩擦力的影響，認(rèn)為當(dāng)一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定是有動(dòng)力作用在它身上，否則就會(huì)停下來，因?yàn)樗麄儧]有考慮到摩擦力的原因。

糾正方法可以為學(xué)生描繪這樣一幅場景，當(dāng)一個(gè)人騎著自行車從斜坡下滑到較為光滑的水平面上以后，車子仍然能滑出相當(dāng)長的一段距離。有條件的可以放一段多媒體視頻，讓學(xué)生感受更加深刻。自行車水平面上滑動(dòng)的過程中提問學(xué)生有沒有外力作用在車子上，學(xué)生會(huì)回答說沒有，因?yàn)槟_沒有在踩腳踏板。再問：“那自行車為什么能向前滑行呢？”答：“因?yàn)閼T性”。如此可以較好地糾正學(xué)生關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的思維定勢。

二、原有知識(shí)不全面造成的思維錯(cuò)誤及糾正策略

在學(xué)生判斷摩擦力的時(shí)候往往會(huì)認(rèn)為兩個(gè)相互接觸的物體間只要不是光滑的就會(huì)有摩擦力。例如當(dāng)一個(gè)物體放在水平面上的時(shí)候，學(xué)生會(huì)認(rèn)為物體與水平面之間是有摩擦力存在的。而事實(shí)上，兩個(gè)物體表面間要產(chǎn)生摩擦力必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：1. 物體間相互接觸、擠壓，發(fā)生形變，即有彈力；2. 物體接觸面粗糙；3. 物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢。這三個(gè)條件缺一不可從產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力的公式來看，F(xiàn)=μF中的μ是動(dòng)摩擦因數(shù)，它跟接觸面的粗糙程度有關(guān)，第二個(gè)條件中接觸面粗糙就表示μ≠0。第一個(gè)條件中有彈力就表示F≠0。當(dāng)有摩擦力產(chǎn)生時(shí)，即F≠0時(shí)，自然有μ≠0和F≠0。而一個(gè)物體靜止在水平面上只符合了第一和第二兩個(gè)條件，若不能滿足第三個(gè)條件，仍然是沒有摩擦力產(chǎn)生的。這種錯(cuò)誤的思維方式來源于學(xué)生并不全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在學(xué)生的思維里，只要是粗糙的物體，并且接觸了就會(huì)有摩擦力產(chǎn)生，沒有搞清楚到底是一定能產(chǎn)生還是可能能產(chǎn)生。

對(duì)于這種問題，糾正學(xué)生的思維辦法可以用反問法，問：如果靜止在水平面上的物體受到摩擦力的作用，那么摩擦力的方向向哪邊？學(xué)生一般都回答不出來，或者干脆就胡亂回答一個(gè)方向，這時(shí)候?qū)W生就會(huì)說只有給物體一個(gè)推力，物體才會(huì)有摩擦力，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解給物體一個(gè)推力就會(huì)引起物體相對(duì)于水平面運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的趨勢，從而得出了產(chǎn)生摩擦力的又一個(gè)條件。

三、概念不清造成的思維錯(cuò)誤及糾正

物理上有許多相近的物理概念，它們既有聯(lián)系又有區(qū)別，具有不同的本質(zhì)屬性。有的學(xué)生對(duì)它們的物理意義理解不透，區(qū)分不清，加上頭腦中沒有完整的物理情境，容易將它們之間的關(guān)系簡單化，簡單的認(rèn)為要么同時(shí)變大，要么同時(shí)變小。以速度和加速度為例來說，二者都是描述物理運(yùn)動(dòng)的物理量，速度表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，而加速度則是表示速度變化的快慢。有的學(xué)生認(rèn)為，物體的加速度大，速度就大，加速度變大時(shí)，速度就隨之也變大。

要糾正這種思維障礙，可以抓住兩個(gè)概念的差異，從不同的角度突出這種差異，進(jìn)行區(qū)別。一是可以通過列舉具體的典型例子加以糾正，使概念深化，找出兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別，如在物體的振動(dòng)過程中，物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度是變小的，直至為零，速度是變大的；而離開平衡位置的過程中，加速度是變大的，速度反而是變小的，直至為零。二是可以用具體的數(shù)據(jù)來說明當(dāng)加速度減小的時(shí)候，速度也是可以增大的，如下表所示：

由表中所列數(shù)據(jù)可知，速度仍然在增加，只不過是增加的慢下來了。

以上幾種錯(cuò)誤的思維方式是筆者在教學(xué)過程經(jīng)常遇到的。只有認(rèn)真研究學(xué)生思維障礙產(chǎn)生的根源，才能有針對(duì)性地用恰當(dāng)?shù)氖侄稳ゼm正學(xué)生的思維偏差，提高學(xué)生的思維能力。培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方式和方法，排除日常生活經(jīng)驗(yàn)的干擾，克服心理定勢的消極影響。這是高中物理教學(xué)中不可忽略的重要環(huán)節(jié)。

（作者單位：浙江省象山二中 315731）