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克服习惯思维对物理思维的干扰

    物理学是一门综合性很强的学科,它从实践中来,又回到实践中去,与生活、生产和科研联系十分密切。中学生在学习物理之前,由于长期的日常生活经验已经形成了对事物现象的看法和观念,但大多是一种对事物和现象的非本质的认识,与科学概念相悖,因此在学习物理的过程中,学生常常把自己头脑中已有的、习惯了的思维不恰当地运用到新的物理情境中去,不善于区分要认识的对象和旧有经验之间的差异,仅仅凭借旧有经验就直接套用在认识对象上,跳不出旧有的“框架模式”,使思维误入歧途,干扰了他们对物理现象本质的认识,严重影响了物理教学质量。
    在物理教学中,每位物理教师都感觉到了习惯思维的消极影响,那么怎样克服习惯思维对物理思维的干扰呢?这正是每位物理教师所观注的焦点。笔者根据多年的教学经验,总结出克服习惯思维对物理思维干扰的几种做法,以期同仁斧正。
    一、 加强实验教学,强化感性认识,引导物理思维
    物理是一门以实验为基础的学科,实验既可以提高学生的学习兴趣,又可以留给学生深刻的印象。在教学过程中,除了做好课本规定的实验外,我还增设了一些实验内容,帮助学生克服习惯思维的干扰,通过生动的感性认识,引导他们进行物理思维,建立正确的物理概念,得到科学知识。
    例如,以大小都等于 10牛,方向相反,作用在同一直线上的两个力分别拉弹簧秤的挂环和挂钩,弹簧称的读数是多少?学生们根据自已的经验常识,可能有几种答案,一种是0,理由是合力为零;另一种是20牛,理由是左右都有10牛的拉力,还有一种是10牛,理由说不清楚。为了帮助学生正确解答这个问题,我用手提一个弹簧秤称10牛的物体,弹簧秤显示读数为10牛,这时提示性问:弹簧秤受到几个力的作用?设想如果提着弹簧秤的拉力失去,结果会怎么样?经过这一演示和点拨,学生们终于恍然大悟,得出了10牛的正确答案。
    再如,有游泳经验的学生往往得出“水越深,浮力越大”的结论。为了证实他们的结论是否正确,我做了个小实验:拿一个旁边开了口的溢水杯装水,水面刚好和开口处相平,用一弹簧秤下挂重物,缓慢放入水中,当重物没被水浸没时,随着重物在水中深度的增加,溢出的水不断流出,而且弹簧秤的读数不断减少,证明浮力是随深度的增加而增大的;但当重物完全浸没在水中时,无论将重物移到水的任何深度,再也没有水溢出,而且弹簧秤的读数也不变,说明当物体浸没在水里时,浮力跟深度无关。这样,通过实验的方法,使学生纠正了习惯思维得出的片面结论,获得了更典型、更生动、更能反映事物的物理本质属性和共同特征的感性认识,形成正确的物理概念。
    二、 强化物理概念的特点,认清现象本质
    物理概念是客观事物的物理本质属性在人们头脑中的反映,是人们进行物理思维的基础。由于它具有高度的概括性和抽象性,学生在理解物理概念及运用概念进行思维时,常常会受到习惯思维的干扰,发生思维障碍,教师应对这些思维障碍的产生原因做深入的分析,在概念教学中有的放矢,反复强化,有效地避免或减少学生在概念学习中出现的思维偏差,从而提高教学效率,培养良好的思维品质。
    如,船从河里驶入海里,浮力如何变化?学生根据他们观察到的船从河里驶入海里时会浮上来一些的现象,并结合习惯思维,容易得出“浮力变大”的错误概念。这正是他们在应用阿基米德原理时只考虑了物体排开液体的体积的变化(V排),而忽略了液体密度(ρ液)的变化,特别是忽视了船无论是在河里还是海里,始终是漂浮的特点,所以在教学中要反复强调阿基米德原理的正确运用,强调漂浮的概念,漂浮时浮力等于物重的特点,有利于克服错误概念的形成,认清事物的本质。
    三、 利用归谬法,从习惯思维走向物理思维,建立科学概念
    所谓归谬法,就是将对方的错误观点加以引申,从而得出荒唐的结论,以此证明对方的谬误,类似于数学中的反证法。在物理教学中,恰当地利用归谬法,引导学生从消极的思维走向积极的思维,从而建立正确的科学概念,使学生留下深刻的印象,有利于难点的突破、知识的掌握和理解,可达到事半功倍的教学效果。
    如,手紧握一圆柱形瓶颈,当手的握力增大时,手与瓶之间的摩擦力将如何变化?在解答时,许多学生会回答“增大”。我采取先不作正面解答的方法,而是顺着他们的结果进行归谬:手紧握瓶颈时,瓶处于静止状态,瓶受到的重力和手对瓶颈的摩擦力是一对平衡力,若手对瓶的摩擦力增大,那么,摩擦力将大于重力,瓶将向上运动。学生会立即意识到自己结论的错误,经分析得出错误结论产生的原因所在:增加压力,可增大摩擦力的大前提是在滑动摩擦力的情况下,对于静摩擦这个性质并不适用,正确答案是:“不变”。
    四、 防止其它学科知识的误应用
    物理知识与其它学科的知识有着紧密的联系,在学习物理的过程中,自然要应用其它学科的知识,而中学生由于物理概念掌握的不够扎实,在应用的过程中,难免会有时出现误应用,导致错误出现。因此,在教学中,应以防为主,反复强调,强化记忆,避免错误认识的形成。
    如,一束光线垂直射向平面镜时入射角是多少度?学生看到“垂直”两个字,马上就会想到数学中学到的“900”,此时我会及时提示学生,入射角是哪两条光线的夹角呢?经过思考,学生会意识到答案不是900,而是00。再如,学生在学习平面镜成像的知识时,由于受到透视学知识的干扰,会认为“人远离平面镜时所成的像变小”,我这时就会对学生强调平面镜成像的特点,即像与物体的大小相等,及时纠正学生的错误,使学生获得正确的认识,避免走入歧途。
    诚然,克服习惯思维对物理思维干扰的方法还有很多,以上只是笔者一些经验的概括。作为一名物理教师,应充分重视习惯思维对物理思维的干扰,深入分析和探讨习惯思维对物理学习带来的负面影响,并根椐学生的特点,结合具体的情况,采取形式多样的方法,扫除思维障碍,培养学生的科学思维能力,促进全面素质教育的发展。
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