克服思维定势对物理教学影响的经验点滴

杨绪坤

学习物理的基本方法是观察和实验,物理概念和物理规律大多是在观察实验的基础上通过归纳思维产生的.由于生活中某些感性认识的片面性(实为错觉)导致了学生的思维定势,从而对某些概念和规律的建立起了消极的影响.在初中物理概念和规律的教学中要设法排除思维定势对教学的影响,使学生在克服思维定势纠正错误认识的同时正确地建立物理概念、综合归纳出物理规律.现举几例说明如何克服思维定势对物理教学的影响,帮助学生正确建立物理概念、正确理解和掌握物理规律.

如:惯性是物体保持匀速直线运动状态和静止状态的性质,他是物体本身固有的属性.而有的同学刚接触此概念时,由于生活中的错误认识导致了思维定势.有的同学从用力推木块,木块才运动起来,的实例简单思维,而以为惯性是一种力,即所谓“惯性力”.为了克服错觉干扰抑制思维定势,在引入惯性概念时,可结合实验和典型实例讨论分析.例如:运动的汽车关闭了发动机后由于惯性仍能继续前进一段路程.这时可以提出问题:假设汽车关闭发动机后受到“惯性力”的作用,才能前进一段路程,那么其施力物体是谁呢?让学生展开讨论.经过对事例的讨论分析?可知:它的施力物体是没有的.也就是说这个力是不存在的.因此让学生明白惯性不是一种力.惯性是物体本身的一种属性,所谓“惯性作用”、“受到惯性”、“惯性力”等说法都是错误的.

惯性定律是任何不受外力作用物体所遵守的一条运动规律.“不受外力作用”仅为一种理想情况,实际中其为受平衡力作用物体所具有的运动规律.有的同学由于生活中的片面认识导致对此规律产生怀疑.即:有的同学从“掷向天空的石块最终落向对面而静止”的事例引起思维定势,则认为:运动的物体在不受外力作用(或受平衡力)时最终还是处于静止状态.为了纠正思维定势造成的错误认识,这里可引导学生对石块是否还受到其他力的影响进行全面分析,找出产生这种错误认识的关键,是受生活中某种物理过程之表面现象的影响,只注意个别物体的最终状态,导致了他们的思维定势,没有认识到石块被抛出后还受到重力的作用才落向地面的.假如不受重力作用,石块也就没有向下运动的趋势,它将做匀速直线运动.通过对石块运动过程的分析判断,抑制了学生的思维定势使其加深对惯性定律的正确理解:原来运动的物体在没有受到外力作用时将做匀速直线运动;原来静止的物体在没有受到外力作用时将处于静止状态.

又如:力是改变物体运动状态的原因.由于初中学生对物理现象观察的片面性,并缺乏科学的分析,他们从用力推凳子,凳子才运动等生活现象的表面分析导致了思维的片面性,使其具有一定的倾向性并造成思维定势,错误地认为:力是使物体运动的原因,也是维持物体运动的原因.为扭转这一错误认识,纠正其思维的片面性,加深对“力是改变物体运动状态的原因”的理解,可借助这样一个实验,引导学生克服思维定势的影响全面细致地观察分析并自觉发现规律.如:用力推一小车使之运动,当手离开小车,小车动力突然消失后可观察到:小车并不马上停下来,在短时间内小车亦能继续运动.这一现象表明:物体运动并非需要力的维持;力并非是使物体运动的原因.又如:演示一小车正在做匀速直线运动,若要使小车停下来或改变其运动方向,从实验可知:需要对小车施加一定方向的力的作用.通过对实验现象的细致分析,防止了思维的定势,引导学生建立正确的认识:力是使物体运动状态改变的原因.

再如:浮力是浸在液体里的物体的上、下底面受到的压力差,其大小等于物体排开的液体重.它与液体的密度和物体排开液体的体积有关.由于对有关现象观察不够细致全面,使其对过程分析欠彻底、全面,因而相当一部分同学出现思维定势,他们认为浮力的大小还与物体浸没在液体里的深度有关.针对此现象,在浮力和阿基米德定律的教学中,可安排这样一个实验,指导学生通过全面细致观察物体浸入液体中深度改变时,弹簧秤示数变化的全过程,指导分析总结出浮力的变化规律.实验:用弹簧秤提一物体使之慢慢浸入液体中,提醒学生注意观察弹簧秤示数随物体浸入液体深度改变的全过程.(1)在物体从刚接触液面至全部浸入液体的过程中,弹簧秤的示数随物体浸入深度的增加逐渐减小.实质上示数减小的原因是物体排开液体的体积增大了.这一现象表明:物体受到的浮力随物体排开液体体积的增加而增大.(2)从物体刚没入液体开始,浸没深度增大时弹簧秤的示数不变.这一现象表明浸没于液体里的物体受到的浮力与浸没深度无关.这是因为物体浸没于液体中无论深度如何改变,物体排开液体的体积总等于物体的体积.

物理学是观察、实验和思维的产物,是有物理概念和物理规律组成的完整科学体系.物理概念是物理学体系最基本的要素,物理规律反映了概念间的必然联系,因而在概念和规律的教学中,要排除学生错误的生活经验干扰,克服思维定势的消极影响,针对学生的错误认识导致的思维定势,运用恰当的实验,浅显的事例和全面正确的引导观察,并加以详尽分析论证,使之在克服思维定势纠正错误认识的同时,建立正确的概念,完整地归纳总结出新的规律,在真正理解的基础上牢固掌握这些概念和规律.

(责任编辑:易志毅)