第7章 初中生学习物理的方法

分析学生的心理和思维障碍

（1）运用心理检测法

为了深入了解、分析出中学生在学习物理过程中的心理和思维上的障碍，可运用心理检测法。如设计一些能反映学生心理活动的问题让学生回答，然后统计分析，从中找出某些带有规律性的东西。

心理检测题目的设计一定要能明显反映学生的思维过程，即学生在回答这些物理问题时出现错误。不是物理知识和技能差的原因，而是心理和思维上带有规律性的问题。只有这样，才能在教学中有针对性的去解决问题，引导学生排除心理和思维上的障碍。

（2）运用观察法

教师要有目的有计划地观察学生在一定条件下心理和思维活动，在言行上的外显，如课堂上的听课情绪、对演示实验的反映、回答问题和讨论时的思路、实验操作时的态度和动作，发生问题时处理的方法等。

通过观察，既能发现学生的个性心理特征，也能找到学生的心理倾向和产生思维障碍的症结所在。只有这样，才能有针对性地解决问题。

（3）运用问答发现法

设计科学的问答题可以暴露学生的思维过程。学生在解答问题的过程中，往往可以清楚地暴露他们的思维障碍发生在什么地方。

例如，在学习浮力教材时笔者设计了这样一个典型问题：“质量相等的木块和铁块放在水中，当他们静止时谁受的浮力大？”绝大多数学生认为木块受到的浮力大，如果只看他们的答案，那是正确的。

可是他们的思维过程是错误的。因为他们是根据错误的依据进行分析而得出的结论。它们是这样思考的：ρ木＜ρ铁，当质量相当时，v木＞v铁。由于他们忽视了木块漂浮、铁块沉在水底的条件，统统把他们作为全部浸没在水里来处理，所以得出了木块受到的浮力比铁大的结论。

因此，教师不能只看结论，而要全面地考察学生分析问题的思路，才能发现学生的思维过程中哪个环节出现了障碍。总之，问答题训练是培养学生逻辑思维能力的好方法。因为许多学生往往是求知其然，不愿追究其所以然的，而问答题是一定要学生说出“其所以然”。

教师在设计问答题时，除了要注意针对性和典型性外，同时也要遵循从易到难的原则，有目的、有计划、有梯度地进行训练。这样才有利于学生的心理训练，有利于提高学生的思维能力，有利于提高物理教学的质量。

优化教学过程，提高学生的思维能力

（1）运用“导学-讨论”模式，提高学生的思维能力

这是在教师的指导下，学生通过学生自己阅读物理课本，操作实验等自学方式，以及和其他同学相互讨论等，积极主动地进行学习的一种教学模式。基本操作程序如下：

①设疑激趣。这是该模式操作程序的基本环节，教师可通过生动有趣的演示实验或是设计简单的学生实验，讲述生动的物理学史，列举学生生活中常见的物理现象等，多种方式设疑，激发学生的学习兴趣，引发他们解释物理现象、探索新问题的求知欲。

当学生产生了疑问，有了解问题的需要后，再让他们自学教材，他们才能专心研读，使自学获得好的效果。例如，笔者在讲“大气压”一节时，先做了一个“用玻璃管吸水的演示”。把玻璃管插入广口瓶中，用嘴一吸，水便沿着管进入嘴里。

然后，把广口瓶装满水，用塞子把瓶子塞紧，瓶塞中间插入一根玻璃管，让前排学生吸，结果都没有吸上水。学生此时七嘴八舌，有的埋怨前排的同学不会吸，有的跃跃欲试，而有的善于观察的学生则指出：瓶口塞了塞子就吸不上来。

当笔者追问为什么加上塞子就吸不上来了，学生答不出来。接着笔者指出：要了解现象的原因，请阅读“大气压强”一节。这样教师通过实验设置了疑问，激发了学生的学习兴趣，自然而然地导入了下一环节。

②指导自学。教师分发自学提纲，提供实验器材，由学生按自学提纲，个体独自阅读教材，进行实验操作，观察实验现象。同时亦可向教师提问。教师作巡回点拨，对自学中出现的问题，诱发启导，但不能包办代替，主要在于了解自学情况。

关于自学内容，起初，宜选择难度不大，或使学生已有一定程度了解的教材作为自学内容。随着学生自学能力的不断提高，应逐渐加大自学内容的难度。

关于自学提纲，教师可事先刻印好，提纲要紧扣教材。应包括：要求学生掌握的基础知识和基本技能；有关旧知识的提示；引导学生实验、观察现象、记录数据并进行分析得出结论的指导性材料等。至于自学提纲的详略应以教材的详略情况、学生自学能力的强弱等为转移，初二起始年级宜详细些，但都应易读、明了，能起到应有的作用。

③讨论答辩。教师组织全班学生，针对普遍性的问题，结合教材的重点、难点（因为通常重点、难点是不能完全依靠自学解决的）以及学生自学中存在的问题，归纳整理出讨论题目进行讨论，相互答辩，以加深理解。这一环节需要注意以下问题：

第一，讨论的题目要具有启发性。题目既不能过于简单，学生不加思索就能回答；也不能超出学生的实际水平太多，以至于学生们茫然不解，不知所措。讨论的题目，估计经学生反复动脑思考，能“跳一跳，摘得到”为宜。

讨论的题目应有程序性，题目的安排顺序要与学生思维发展的顺序相一致，问题层层深入，一环扣一环，这样更有利于学生思维的发展。

第二，讨论问题的形式可采用分组讨论，全班集体讨论或是二者相结合。讨论中应注意充分调动学生积极思考，尤其要特别重视成绩中下学生的心理特点。他们常有自愧不如优生的想法，因而发言总是有顾虑，不像优生那样有自信心、发言比较主动。

所以，应优先让他们发言和提出解答，鼓励他们，打消他们怕错的思想顾虑，动员他们发表自己的看法。只有把中下学生的积极性都调动起来，才能大面积的取得良好的效果。

第三，要注意引导学生紧扣讨论题目来进行讨论。对个别学生提出一些超出教材要求的问题，教师应肯定学生提出的问题有深度，指导他们在课外去阅读有关书籍，以防讨论漫无边际，影响教学进度。

当然，也要注意保证讨论有充足的时间，让学生充分发表意见，估计学生讨论没有余力时，再予以指导、启发和补充，切忌匆忙讨论，仓促结束。

④启发释疑。通常情况下，疑难问题经过争辩议论以后，基本上能取得较为完善的答案，但也会出现学生对物理概念、定律、规律等的内在联系、区别理解不透彻的问题。这就需要教师启发精讲，帮助学生揭示它们的内在联系或区别，把抽象的概念具体化，必要时可补充演示实验。

在解答个别学生讨论中仍未解决的遗留问题时，教师应着重以指导学生掌握研究问题的思路，帮助他们掌握解决问题的方法。注意防止不管学生是否弄懂，讲的过细，重新回到上“满堂灌”的老路上去的倾向。

⑤练习小结。指导学生通过练习，加深对物理概念、公式、定律等的理解。如若这一模式以单元教学的方式进行，教师还要指导学生写好单元小结。比如，用列要点、列表、写心得体会的方式，将整个单元主要内容、基本物理实验进行归纳总结，使学生通过自己的思维活动把知识条理化、系统化。

目前练习的方式通常是做练习题，在学生分头练习的基础上，教师可请少数同学板演，以纠正练习中容易出现的错误。由于教学时间所限，课堂练习不同于课外作业，选题要小、精、活，形式要多样化。

（2）克服学生思维定势的消极影响

①必须重视基本概念和规律的引用与建立。物理基本概念是物理学的细胞，物理规律是物理学的精髓，物理教学的基本原则是，必须让学生主动的获得基本概念和规律，必须教会学生科学的思维方法。

第一，要注意基本概念的形成。应通过大量实例和演示实验将一类事物的物理现象展示在学生面前，启迪学生挖掘其本质特征，剔除次要因素，抽象出物理概念。应讲清概念的内涵与外延，使学生全面理解和掌握物理概念，不能使学生在形成概念的过程中产生“盲点”，在辨析概念时应注意暴露概念中的干扰因素，使学生在排除干扰因素的过程中，提高概念的清晰度与自洽度。

第二，要注意物理概念的探索和推导过程。应将科学的物理思维程序充分展示在学生面前，切忌从口头上灌输给学生并让其死记结论，应注重规律教学的阶段性和渐进性，让学生明确规律是如何得到的，适用范围是什么，使用时应注意什么等。

②注意培养学生思维方法的灵活性与创造性。培养学生思维方法的灵活性与创造性可以有效地提高学生思维的发散性和求异性，提高应变能力，以引导学生从不同的方向、不同的角度，多途径的探索问题。

应鼓励与提倡学生采用各种思维模式，保护学生的思维积极性，注意培养学生的等效思维、对等思维、逆向思维、整体思维的能力。在习题教学过程中可采用一题多解、一题多变、一题多答，使学生的发散思维能力得到提高，从而遏制思维定势的消极影响。

③注意练习的多样性，加强“横向拓展”。习题教学特别是期末总复习忌讳抠题型、对套路，如果只采用强化解题模式的方法，只能形成众多的思维定势，使人眼花缭乱，而遇到的新问题时，往往左右摇摆。有效的措施是，注意练习的多样化，加强横向拓展。

所谓“横向拓展”，就是使用相同知识点或知识点组对某一物理问题的不同变化进行分析求解，使原问题“爆炸开花”，从而达到以少胜多的目的。常用的“横向拓展”形式主要是一体多变，即在一个题的基础之上改变物理条件、改变物理状态、改变物理过程，改变物理模型。逐渐深入，层层展开，从而拓展学生的思维视角，使学生突破某些思维定势的束缚，特别是对初三毕业班忌泛发练习题。

④注意加强相似物理模型的辨析。物理问题都是模型化的，思维定势对解决同种模型的问题确实能起到无可置疑的积极作用，然而对相似模型问题。思维定势的作用经常使人误入歧途，上当受骗。

所以我们一定要重视相似模型的辨析，增强学生对不同模型的“分辨力”和“识别力”，进而克服由一种物理模型所形成的思维定势对其他相似物理模型所起的负迁移作用。

具体实践可采用以下做法：先进行一组相同物理模型问题的训练，然后再有意识的安排适当的相似模型问题，引诱学生上当，当学生采用旧模型的思维方法解决新模式而产生错误后，教师及时的启发学生将相似模型进行比较、鉴别，从而达到辨析相似模型的目的，使学生在今后类似的思维活动中，自觉的拉起“警戒线”。

思维定势对物理教学的作用巨大，我们必须科学的研究学生思维定势的形成与作用，充分地利用其积极因素，努力消除其消极因素，使之对物理教学起到更大的正向迁移作用。

（3）逐步提高学生抽象逻辑思维的能力

影响认知发展从具体向抽象过渡的因素是多方面，但其中最重要的因素，是要在学生的认知结构中逐步储备稳定的较高级的概念与原理，以使学生更易于把含意深刻的问题同认知结构相联系，从而不仅使认知结构得到丰富与发展，尤其是使认知功能得到进一步的完善与提高。

在物理课堂教学中，教师应怎样帮助学生储备这种稳定的较高级的概念与原理，从而逐步提高学生的抽象逻辑思维的能力。为后续学习做好准备，笔者的主要做法是：

①帮助学生建立清晰的物理图景模块。物理图景是人们把复杂的物理现象、物理过程和物理状态经过概括、抽象并且形象化的结果。

中学物理中的图景经常是过程图景，弄清过程的阶段以及各阶段之间的桥梁，不仅是抽象相应过程模型的前提，也为发现隐含的临界条件提供了线索。应该看到，一些图形之间是有共性可寻的，发现这些共性并加以概括，就可以建立起图景模型，它是一种简单的思维定势，有利于学生认知向抽象过程。

②帮助学生建立精确的物理模型网络。物理模型是人们把物理研究对象、过程及条件经过理想化加工后高度抽象出来的。

因为对应于不同的运动形式的各类物理模型之间一般具有不可分割的联系，帮助学生认真抽象模型，逐渐掌握模型网络并加以熟练应用，有利于学生抓住事物的本质特征也可以建立简单的思维定势，完成认知抽象过渡。

例如，在牛顿第一运动定理的教学中，我们在三种不同的表面上做小车运动的实验。从实验可以看出，小车在毛巾表面上前进的距离最短，在光滑的木板上前进的距离最长，可见在越光滑的表面上，小车所受的阻力越小，它前进的距离越远，它的运动越接近匀速。

在这里教师可进一步提出一个重要问题：如果运动物体不受到任何力的作用又会怎么样呢？引导学生深入思考，使认知走向抽象，得到这样的结论：如果物体在运动中不受任何外力的作用，它的速度将保持不变，小车要永远运动下去。如果运动物体不受任何力的作用，它既不会向左偏移不会向右偏，将永远沿直线运动下去。

帮助学生掌握科学的学习方法

掌握物理学研究的科学方法，不仅可以帮助学生理解、巩固物理的概念和理论。使学生在学习中少走弯路，收到事半功倍的效果，还可以为将来从事科学研究和生产实践练好基本功，教师要用好自然科学课本的科学方法谈，教会学生学习的方法。

笔者在教学实践中发现，帮助学生建立物理图景模块和物理模型网络、掌握科学的学习方法并经过多次练习巩固，学生就可以逐渐获得以实践经验为支柱的抽象概念及其联系，并且最终能不依靠这些支柱同样有效的完成思维过程，因而加速实现了从具体到抽象的过渡，为升入高一级学校进一步的学习打下坚实的基础，这正是我们期待的结果。