酝酿效应在高中物理疑难问题教学中的应用分析

范峻嶂 霍大勇

摘   要：在高中物理教学中，很多学生会经常遇到难以解决的物理疑难问题，如何解决这种反复练习和思考却没有效果的难题现象是物理教学研究的一个重要方向。结合心理学和物理学科特点，探讨酝酿效应在高中疑难问题的应用的可行性和积极作用，分析利用酝酿效应促进高中物理疑难问题教学的策略，为高中疑难问题的学习和教学提供一定参考。

关键词：酝酿效应；高中物理；疑难问题教学

高中物理疑难问题是指学生个体不能凭借已有知识储备、概念理解、应用能力和思维能力等做出解析的物理问题。而酝酿效应作为一种与解决问题相关的心理学效应，将其应用到高中物理疑难问题的教学中会有着意想不到的优势。

在解决物理疑难问题过程中，当逻辑思维走进死胡同时，不妨先放下问题，放松自己，把思维工作交给直觉，反而可能意想不到地解决问题，可谓“踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫”。

1   酝酿效应的概念内涵

酝酿效应指碰到难以解决的问题，经反复思考问题却仍停留在原地时，把问题暂时搁置段时间再回过头来解决，反而可能很快找到新思路和新方法去解决问题。问题搁置的这段时间则被称为酝酿期[ 1 ]。心理学普遍认为酝酿效应是一种直觉的思维，是一种突发性的创造活动。

在酝酿期中，人们的逻辑思维是一种对于先前逻辑的简缩，通过简缩可以更为注重把握疑难问题的关键环节、整体特征，使得人们更容易通过直觉的顿悟去创造性、灵活性地解决疑难问题。

2  高中物理疑难问题分析

2.1  高中物理疑难问题的分类和成因

当前，高中物理疑难问题主要可分为物理概念理解疑难问题、物理规律掌握疑难问题、物理实验探究疑难问题、物理疑难习题四种类型。

例如，摩擦力、类平抛运动、电磁场、电势能等概念就是属于常见的高中物理概念理解疑难问题。机械能守恒定律、楞次定律、库仑定律等属于常见高中物理规律掌握疑难问题。测定电池的电动势和内阻、测定玻璃折射率、光的双缝干涉实验等属于常见高中物理实验探究疑难问题。

高中物理疑难问题的成因可分为两类，一是物理学科的自身特点，如物理概念抽象深奥、物理规律应用复杂、物理实验难以实现、物理模型难以理解等。二是方法不当的原因，如教师单一地、不间断地课堂讲解，学生缺少独立思考的意识等。

2.2  高中物理疑难问题教学的困境

目前的高中物理疑难问题教学，多凭借教师传统的单方面讲授去解决，或是鼓励学生用课余时间去钻研“牛角尖”，占用了学生大量的课内课余时间，但最终取得的教学效果往往是不理想的。

如果高中物理疑难问题未及时解决，不仅会影响学生物理学习的效果，而且会使学生学习物理的热情和积极性下降，严重的甚至产生厌学的心理，形成恶性循环。

3  酝酿效应促进高中物理疑难问题教学的可行性分析

3.1  利用酝酿效应可改善物理学习注意力

学生注意力长时间集中于物理疑难问题而未解决时，其注意力便会开始产生一定程度的分散，进而对难题的解决产生不良影响，使得疑难问题长时间无法解决。而利用酝酿效应将现阶段问题先放下，将注意力转移到其它事物上，再次解决该问题时，会有助于学生的注意力更集中、指向性更强，从而促进学生在物理疑难问题解决上的突破。

3.2  利用酝酿效应可同化外部线索，产生无意识思考

由于物理学科的抽象复杂，基于直觉思维的无意识思考是很多物理学者解决物理疑难问题的重要途径。在酝酿期，学生将已有问题表征和偶然发现的外部线索结合，对疑难问题解决任务进行持续的无意识加工，从而可能促进灵感的突然出现，当灵感突然出现时，再去解决被搁置的物理疑难问题时，疑难问题自然会迎刃而解[ 1 ]。

例如，在学习了动量的概念后，学生偶然经过装修工地，见到工人用榔头砸钉子，可能会下意识将所见到的场景和未深入理解的动量概念结合，通过无意识思考，通过直接思维产生顿悟后便会深入理解动量的概念。

3.3  利用酝酿效应可激活记忆痕迹，新旧记忆结合

由于遗忘的原因，很多物理知识点学生已经印象模糊，故在学生解决物理疑难习题时，容易忽视掉解决疑难习题的关键物理知识线索，从而导致物理疑难习题长时间无法解决的情况。在酝酿过程中，头脑中可能会激活先前比较遥远的且被忽视的关键知识线索，再与酝酿期中新学到的知识相互结合构出新的事物，从而促进疑难问题的解决[ 2 ]。

3.4  利用酝酿效应可摆脱旧的思维方式和已有知识局限性

面对不同类型的物理疑难问题，需要灵活变换思维方式，充分吸收新知识。在学生连续解决不同类型的物理疑难问题时，由于受到思维定势的影响，很多情况下高中生在面对下一个新的物理疑难问题时，尽管学生自身认为自己所运用的是新思维方式，实际上仍采用的是上一次物理疑难问题解决时所运用的旧思维方式，并被已有知识的局限性所束缚。通过酝酿效应，可以让学生思维释放出来，间隔一段时间后，促进了思维固着的遗忘，更容易发散思维，找到新思维方式和新方法，吸收新知识，摆脱不良影响[ 1 ]。

例如，在学生解决恒定电流疑难习题时，由于受到电流微观表达式的影响，当物理习题中给出的条件不是单位体积电子数时，则会对学生造成疑难问题，通过暂时的搁置问题，可以让学生重新理清题目条件，摆脱原有电流微观表达式解决问题的局限性。

4  酝酿效应在疑难问题教学中应用的积极意义

4.1  增强学生对物理学习的自我效能感

自我效能感就是指人对自己能否能成功地完成某一成就行为的主观判断，成功地完成成就行为可以提高学生的自我效能感。而在高中物理疑难问题解决的过程中，学生更需要形成对物理学习的自我效能感，如果降低对物理疑难问题解决的自我效能感，学生便可能会放弃物理疑难问题的解决，对物理学习产生畏难情绪，从而极大地降低物理学习的效果。学生在反复尝试解决疑难问题而无果时，连续的失败感和无力感会降低学生的自我效能感。通过酝酿效应，在问题搁置期间，在其它事情上获得成功体验，将有利于增强自我效能感。再回到疑难问题解决中，可以促进学生更大胆地尝试新方法和新思路。随着疑难问题的解决，进而使学生产生对物理学习的自我效能感，促进物理的学习效果。

4.2  帮助学生缓解物理学习中的心理疲劳感和紧张感

高中物理疑难问题，因其复杂性和抽象性很容易让学生在解答过程中产生心理抵触，随着疑难问题长时间的尝试而未得到解决，会进而发展为比日常学习更大的心理疲劳感和紧张感。这种疲劳感和紧张感将阻碍物理疑难问题的解决，并逐步转变为学生对物理的兴趣消失和厌学情绪。通过酝酿效应则可以让学生的心理得到及时的放松，可以缓解疲劳感和紧张感，通过合适的调整让物理学习变的轻松起来。

4.3  促进学生养成独立思考的习惯

很多学生遇到难题后的第一反应就是寻求教师的讲解和同学的帮助，通过酝酿效应，可以让学生明白很多问题通过自己酝酿之后都是可以创新解决的，可以促进学生运用酝酿效应的意识并且养成独立思考的习惯。高中物理课程涉及范围较广，很多疑难问题不仅仅产生在课堂上，只有养成高中生独立思考的习惯，才能更有效地提高高中生的物理学习能力。

4.4  促进学生的物理直觉思维和创新思维的培养

一般学习高中物理的思维方法中，有逻辑思维，如归纳、演绎、分析、综合，也有非逻辑思维，如直觉思维。关于物理的直觉思维具有独创性、非逻辑性和突发性等特点，人的物理直觉思维水平也并不是先天决定的，后天的教育也可以培养物理直觉思维，运用酝酿效应解决高中物理疑难问题便是培养高中生物理直觉思维的有效方法[ 3 ]，物理直觉思维不是完全无意识的，它是在长期主动思考的情况下逐步提升的，而酝酿效应正具有促进学生独立思考和搁置后不断尝试的特点。而且因为物理直觉思维具有独创性、非逻辑性和突发性的特点，物理直觉思维也是通往创新创造的重要途径，也可以进一步提高学生创新思维。

5  酝酿效应在高中物理疑难问题教学中的应用策略

5.1  课堂衔接中把握好应用的时机，让学生适当酝酿后，及时给予启发

首先高中物理教师要理解和重视酝酿效应在物理教学中的作用，并适当地在高中物理疑难问题教学中应用。其次是应用时机的选择要建立在学生遇到物理疑难问题并进行了思考之后依然无果时，引导学生暂时搁置疑难问题。最后是教师要控制好学生的酝酿时长，在适当的酝酿期后，引导学生回到疑难问题中来，并继续让学生独立思考，让学生适当“憋一憋”。正所谓“不愤不启，不绯不发”，教师要注意观察学生酝酿期之后的反应，当学生处于“愤”和“绯”状态时，教师再巧妙加以点拨，学生的灵感会喷薄而出。

例如，在学习电源和电动势一节，向学生提出“电源内部升高的电势能和电源外部下降的电势能是否相等”，这属于一个典型的物理规律疑难问题。可以在课堂给予学生一分钟的时间思考，在学生思考无果后，将问题搁置。经过一段时间的酝酿期后，在下一节闭合电路欧姆定律课堂教学开始时，引导学生回到对这个问题的思考中来，在学生提出不同观点后，教师提出“家长有赚钱养家的责任，但他们自己难道不花钱在自己身上吗？”通过一个典型的例子来对学生进行启发点拨，使学生最后得出二者不相同的结论，并使学生更深入地理解电源和电动势的规律，物理规律疑难问题得到了解决。

5.2  课堂上创设丰富的物理情境和轻松的学习氛围，为酝酿创造条件

在高中物理的课堂上，遇到大部分学生都难以理解和解决的物理疑难问题是常见的事情。而在疑难问题产生的同时，部分学生就已经开始对课堂内容产生厌倦感和无力感。如果物理教师意图利用大量的语言讲解和图表绘制等来解决物理疑难问题教学，则会造成俗称课堂“满堂灌”的情况，可能只有部分学生坚持思考到疑难问题解决。

因此，当物理教师在课堂教学中遇到了大部分学生不理解并经过思考后依然无法解决的物理疑难问题时，应引导学生进入酝酿期，并为酝酿效应的产生创设条件。而创设丰富的物理情境和轻松的学习氛围便是酝酿效应发生的良好条件。教师可以组织学生对和疑难问题解决相关的事物或知识点进行讨论和辩论，在这种轻松的学习过程中，学生可以适当地放松对疑难问题的思考，进入到酝酿期中。待讨论和辩论结束后，教师再引导学生回到疑难问题的解决中来。在酝酿期中，教师也要注重创设丰富的物理情境，帮助学生在头脑中形成丰富的物理图像，丰富的物理图像可以激活学生头脑中的感性知识，也可以为学生酝酿期提供可同化的外部线索并产生无意识思考。学生也会利用获得的丰富物理表象来重新理解问题，改进对问题的解决方式。

例如，在学习电感器的概念时，当学生表现出疑难并思考无果时，可以让学生搁置该概念，对电容器性质进行讨论式的复习，随后，教师再用视频展示电感器在电力系统中的应用，最后再引导学生回到电感器概念的理解中来。

5.3  培养学生在课外时间主动运用酝酿效应的意识

除了在课堂中引导学生运用酝酿效应解决物理疑难问题之外，也要充分把握好课外的时间解决物理疑难问题。高中生在利用课外时间练习巩固时，就很容易遇到物理疑难习题。而且由于直觉思维具有突发性的特点，因此学生突然产生解决物理疑难问题的灵感很可能是在课外时间，课外时间的物理疑难问题学习也很需要酝酿效应的运用。对此，高中物理教师首先要让学生理解酝酿效应的概念和用途。其次，物理教师在课堂中运用酝酿效应使学生成功解决某一物理疑难问题时，要告知学生刚刚是运用了酝酿效应促使了物理疑难问题的解决，在学生了解到酝酿效应的优势后，在课余时间遇到物理疑难问题也就会有意识地运用酝酿效应。最后，物理教师要为学生在课余时间解决物理疑难问题规定时间标准。既不能简单思考无果后就放弃，亦不可花费过长时间为物理疑难问题钻“牛角尖”，不断提高学生主动运用酝酿效应的意识。

6  结论

综上所述，对于高中物理疑难问题的教学，教师一定要认识到运用酝酿效应的积极作用并掌握酝酿效应的应用策略，酝酿效应虽只是一种心理学现象，但充分利用心理学解决教学中遇到的各种困境和难题也是中学物理教学的一种巧妙手段。

在运用中，要注意不能片面强调酝酿效应的过多使用或酝酿期过长。要选择合适的时机，创设合适的条件，控制适当的酝酿期，恰当又充分地发挥酝酿效应在高中物理疑难问题教学中的应用价值。

参考文献：

［1］ 李子逸，张泽，张莹，等.创造性思维的酝酿效应 [J].心理学进展，2022（2）：291-307.

［2］ 郝宁，赵琪琛.创造性思维酝酿效应研究进展及其实践隐意[J].教育生物学杂志，2014（2）：104-109.

［3］ 马亚鹏.中学物理教育教学问题研究[M].西安：陕西师范大学出版总社，2020：95-101.