物理学习中思维错误及原因探讨

在初中物理学习调查中，发现约占40％的学生普遍存在物理成绩上不去的现象，即一是同其他学科相比成绩偏低甚至偏低幅度较大，呈现学科间的显著不平衡；二是本物理学科的多次检测或是成绩欠佳，或是有一定下降。对这部分学生的进一步调查，发现他们的学习动机、学习态度、学习表现都比较好。为什么会出现效果与动机的明显反差呢？这就促使我们不得不从学习方法尤其是思维方式、方法上寻找原因。下面是调查整理后的初中物理学习中的几种主要思维错误。
　　
　　一、形象思维中的形象淡漠
　　
　　形象思维在初中学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程，在头脑中没有建立起正确的物理形象，不会利用物理形象进行思维，就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来，也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如：学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景，则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难；又因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象，没有建立起光的直线传播的物理图景，就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题。
　　
　　二、因果思维条件的制约
　　
　　事物的因果联系总是受着条件制约的。对条件的认识是一种较复杂的思维过程，一些思维能力不强的学生难于进行这类思维；对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用，从而使得在有条件关系的习题面前一些学生显得无能为力。如关于功的定义及计算方法，绝大多数学生都能流畅地表达出来，但解答具体问题时，很多学生又往往不自觉地把“在力的方向上”这一限制条件抛在脑后，从而出现错误。
　　
　　三、逆向思维不知反其道而行之
　　
　　逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点，运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系，层层推理，确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响，加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养，很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论证、逆向分析。如一半以上的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用，其原因除受“抛”字的干扰外，更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证，假如抛力存在，这个抛力的施力物体是谁呢？反过来想一想问题就迎刃而解了。
　　
　　四、比较思维中的操作不当
　　
　　比较思维是初中物理学习中最常见的一种思维方式，按理说初中学生应能较好的掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证。但实际情况并非如此，调查表明近一半的学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质，有的完全不理解两种事物的可比性，有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用，不善比较两种事物的共性和个性，不善于舍同求异或舍异求同。如回答直流发电机与交流发电机在主要结构上有何不同时，很多学生先直接回答直流发电机的特点以后，再回答交流发电机的特点，而不去比较两者在结构上的差异。同样，有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等。
　　
　　如压力和压强，有用功、额外功和总功，功和功率，功率和机构效率，左手定则和右手定则等。
　　
　　五、思维定势导致思维嵌塞
　　
　　思维定势在习惯上也被称作思维上的“惯性”。在物理学习中，思维定势还有着相当程度的影响作用。有这样一道调查测试题：一人站立在乎面镜前，然后慢慢后退，则：人他在平面镜中的像越来越小，像离平面镜越来越远；B.他的像越来越大，像离平面镜越来越近；C.像的大小不变，但像离人却越来越远；D.像的大小不变，像与人的距离也不变。错选A的比例竟占40％。进一步的分析发现，这么多的学生之所以错选，是因为在解该题时凭借视觉的通常经验，而没有根据问题的需要进行必要的思维活动，忽略了“像的大斜与中看到你的大斜是两回事。由此可见，思维定势在人们接受新思想、新知识时，在对问题进行分析和判断时的影响是消极的，也是学生学习物理的思维过程中的一个不利因素。
　　
　　上述的初中学生物理学习中的几种主要思维错误，究其原因主要有：一是没有深入理解物理概念的物理意义和概念所反映的物理事物、现象的本质；二是不能准确区分相近的物理量；三是忽视或误解物理规律的适用条件；四是没有搞清物理公式中各物理量的含义而乱写乱套公式；五是片面分析问题，只见局部不顾整体；六是凭自己的主观想象，缺乏从论证推理得出结论的习惯；七是死记硬背物理公式和某些结论，对具体问题不会具体分析；八是不能全面、准确地分析题目描述的全物理过程；九是不能对题意的分析建立起清晰的物理图景。究其根源，一是物理知识本身抽象程度高，与实际联系紧密，运用物理知识解决实际问题时灵活多变；二是教材的编写比较原则，缺少形象化的说明；三是缺少训练学生思路的典型范例；四是学生还没有把握住学习物理的科学方法，不善于从多方面去理解物理概念，不善于作比较分类工作，没有掌握解决实际问题的科学思维方法，不能从分析题中抽象出物理模型——确定遵循的规律——找出已知和未知的联系——建立方程——探讨答案的物理过程。一部分学生在学了物理之后，观察物理现象还仅仅停留在日常生活经验的水平上，心理层次来得到发展，错误未得到纠正，新观念未曾建立。因此，对于教学活动的主体——学生的学习方法的指导与训练确是深化物理教学改革的一个重要方面。不仅要使学生明确为什么学、学什么，更重要的是要让学生知道怎么学，培养学生掌握科学的思维方式和方法，排除日常生活经验的干扰，克服心理定势峋消极影响，是当今搞好初中物理教学的一个重要问题。