分析初中生物理学习思维障碍及其排除策略

作者:未知

  摘 要:初中物理课程标准中表明,将科学想象与推理相结合,发展学生的想象与概括能力,使得学生养成良好的思维习惯,勇于质疑,敢于创新。而物理是一门理论与实验相结合的学科,物理知识通过实践在概念和规律建立了严密的逻辑体系,学生在物理的学习过程中时?;嵊龅揭恍┫喙氐乃嘉习?,教师要有意识地引导学生排除其障碍,重视对问题的分析,明确公式的物理意义,从而带领学生运用所学知识来解决相关的物理问题。文章针对初中生在物理学习中一些常见的思维障碍进行了分析与探究。
  关键词:初中;物理;思维障碍;分析;策略
  一、 引言
  初中生尤其是农村地区的学生在物理学科的学习过程中经常存在一些思维障碍,成因有潜移默化的生活理念、以偏概全、混淆相近的物理概念等。教师看见学生产生这些思维障碍时,要主动寻求解決办法,不能采取大量的练习题来解决,可以使用典型习题进行教学,有针对性的排除学生所产生的思维障碍,在其关键点上进行指导与引领,从而突破思维障碍,提高学生分析、解决问题的能力。
  二、 分析农村初中生物理学习思维障碍
  本校学生来源于乡村,大多数的初中生由于刚刚接触物理知识,严重缺少物理思维的逻辑性、严密性与条理性。物理学科的概念和规律具有较强的抽象性,还有延伸的概念与规律。而处于初中阶段的学生抽象思维能力才初步发展,不能全面地对物理问题进行分析,抓不住问题的本质,死记硬背物理公式,没有很好地运用已知物理知识解决问题,并且依赖的经生活验判断问题,这样很容易出现思维障碍。
  学生在学习“浮力”课程之前,均在实际生活中观察过与其相关的现象,大多数的学生认为浮力的大小与物体的重量、体积、形状以及浸入液体的深度有关,对于这些先入为主的错误理念,教师应需运用物理知识来帮助学生构建起正确的科学理念。
  教师在教学“浮力”习题的过程中,由于浮力涉及多个因素,比如ρ液、ρ物、m排、m物、V排、V物、G物、G排等,部分学生难以理解各种因素之间的关系,或是在做题的时候往往只考虑其中一个因素,因此产生了思维障碍的出现。
  三、 浮力学习过程中所产生的思维障碍
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  部分学生由于生活理念的潜移默化,认为物体上浮是由于水的浮力较大,物体下沉是由于水的浮力较小,甚至还会认为物体受到的浮力大是由于此物体受到的重力较大。
  【例1】 小红把相同体积的木块和铅块一起浸入到水池里,松开手之后,木块上浮,铅块下沉,小红在松开手之前受到浮力较大的是哪个物体( )
  A. 木块B. 铅块
  C. 同样大D. 不能确定
  解析:部分学生会选择A、B选项,是由于产生了思维障碍无法理解物体之间的浮沉条件,本能地认为物体之所以能够浮起来,是由于物体受到的浮力较大,并且形成潜移默化的生活理念。因此教师应要有意识地引导学生,建立起未知量和已知量的概念,若想比较物体之间的浮力大小,关键在于将两者排开的液体体积大小进行比较,所以应该选择C选项。
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  部分学生很难理解V排与V物之间的关系,可能会以为V物大,所以F浮也一定大。
  【例2】 如表1所示有关物质的密度,将干松木与石蜡块分别放入足量的酒精、水中,在静止之后,下列哪个说法是正确的( )
  A. 如两者体积相同,放进酒精中,静止之后干松木块受到的浮力较大
  B. 如两者体积相同,放进水中,静止之后所受浮力相同
  C. 如两者质量相同,放进酒精中,静止之后石蜡块受到的浮力较大
  D. 如两者质量相同,放进水中,静止之后所受浮力相同
  解析:由于题目具有较强的综合性,因此学生容易选择A、B选项,其主要原因是由于学生没有对F浮=ρ液gV排中V排公式的确切含义进行理解。所以,教师需要让学生知道:只有当物体浸没在液体中时才会有V排=V物,其他情况下V排和V物均不相等。判断出它们之间的密度关系:ρ干松木<ρ酒精<ρ石蜡<ρ水,所以将两者放入酒精中静止后,干松木漂浮,石蜡块沉底。将两者放入水中静止后,干松木、石蜡块均漂浮。对于A选项,由题意可知V排木<V排蜡,依据阿基米德定理F浮=ρ液gV排,得到F浮木<F浮蜡,所以A选项是错误的。而B选项,将两者放入水中均漂浮则F浮=G物;由于两者的体积相同,G蜡>G木,所以B选项是错误的。而C选项,将两者放入酒精后,干松木漂浮,F浮木=G,石蜡块沉底,F浮蜡<G,又因为干松木和石蜡块的质量相等,G蜡=G木,则F浮木>F浮蜡,故C选项错误。而D选项,由于干松木和石蜡块的密度都比水的密度小,所以均在水中漂浮,从物体的沉浮条件可以判断出F浮=G物,若是两者的质量相等,则F浮木=F浮蜡=G,所以应该选择D选项。
  由于思维的片面性所导致思维障碍的形成,教师要着重注意首先将学生的知识面进行完善,其次养成学生思维的灵活性,在进行例题教学时,要有序地进行分析问题,了解物理公式的意义与适用的条件,使得学生能够运用掌握的物理知识对问题进行推理与分析,从而将问题有效的解决。
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  部分学生认为物体浮力的大小与浸入液体中的深度相关。
  【例3】 小明把一个木块浸入到深水当中,松开手之后,木块在上浮时,所受到水对木块的浮力F浮及压强p的变化情况是( )
  A. F浮不变,p不变B. F浮增大,p不变
  C. F浮不变,p减小D. F浮减小,p增大
  解析:部分学生会选择A选项,通过以为木块在上浮的过程中深度减小,学生在选择时被错误选项所干扰,由于混淆了相近物理概念所产生了思维障碍,因此没有考虑到影响浮力的原因,很难明确物体浸入在均匀液体中不同位置时所受浮力大小不变。又由于木块在液体中上浮时,减小了在水中的深度,通过分析液体压强的变化规律,能够知道木块所受水的压强减小,所以应该选择C选项。   教师在讲授物理知识时,要抓住物理概念之间的差异来明确浮力和排开液体的体积与液体的密度有关,压强与液体的密度和物体所处深度有关。
  四、 农村初中生物理学习思维障碍的排除策略
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  学生进行物理知识的学习过程中,往往会习惯依据现有的知识与思维方式来进行物理知识的理解。若是新知识与自身掌握知识结构一致,那么新知识会被旧知识所吸收,反之则会被排除或经大脑修改后再进行吸收,但这种经大脑修改之后的知识通常是不科学的,很容易出现错误。所以,在帮助学生建立新概念之前,教师需要调查学生在平时生活和学习过程中的“经验”,为避免这种倾向性的发生。教师可以采取实践、PPT、VCR向学生展示正确的概念,引导学生认真观察,并讲述错误的概念所在,直至消除以往的概念。
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  学生学习新知识的过程是思维定式的形成过程,一旦形成思维定式,是很难改变的。若是想要改变已成的思维定式的限制,教师在物理课堂教学过程中需要有意引导学生在解题之前建立良好的心理准备,首先在传授知识的过程中,积极引导学生进行全面的思考;其次是养成学生的比较能力,比如机械效率与功率、电功率与电能等,举例列出他们的差异性;然后要通过实验为依据,发挥出学生的自觉能动性,鼓励学生进行思考与探究。最后是教师给学生选择经典的例题,强化物理知识的练习,养成学生正确的知识迁移能力,改变学生使用以往旧“经验”解决问题的习惯。
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  教师在物理课程教学时要抓住教学内容的逻辑关系,通过提出问题—分析问题—解决问题的逻辑来进行教学:教师引导学生提出问题引起学生的注意力并提升学生的学习积极性,然后引导分析使学生独立思考,养成学生的逻辑思维能力,概括结论不仅可以锻炼学生的总结归纳能力,还可以培养学生的抽象思维。
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  数理的关系密切,但单纯地用数学方法解决物理会与物理的本源相背驰。教师在教学时要注意尽可能排除物理数学化,不但要重点强调物理公式中的意义,明确公式的形成,还要理解公式描述事物的物理现象,与其事实间的因果关系。在进行物理课堂教学过程中,减少数值带入纯公式的计算练习,采用正符号与负符号法则,要确立在一定条件下发生及其变化的物理变量与不变量、趋势与本质的关联。
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  在初中阶段,学生正处于思维的过渡时期,所以物理教师在进行课堂教学时,应要着重培养学生从观察与实验事实方向出发,分析、总结所形成的物理概念与其定律,让学生获得较为清晰的物理思维,通过这样的方式能够慢慢养成学生的思维习惯,利用初中阶段的物理概念反复进行练习,从而使学生具有抽象思维能力。
  五、 结论
  本篇文章首先分析了初中生物理学习思维障碍,其次阐述了关于浮力学习的思维障碍,最后总结了初中生物理学习思维障碍的排除策略。总而言之,物理科目相较于其他科目来说,在学生学习时?;崛衔衔?,会普遍的遇见各类思维障碍,部分障碍错综复杂,这些思维障碍给学生的物理知识学习带来了严重的影响。所以,教师在教学中的主要任务是打破这类思维障碍,有针对性地帮助学生解决问题,通过与实际的物理教学相结合,采用科学的教学措施,从而有效地提升物理科目的教学效率与质量。
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  作者简介:
  黎健玲,广东省江门市,广东省江门市蓬江区杜阮镇楼山初级中学。
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