（教育学专业论文）高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究.pdf

摘要 习题教学在高中物理教学中占有很重要的地位，习题教学的有效性，将直接影响 着学生知识的巩固、技能的提高及物理思维能力的培养。然而，目前的习题教学存在 很多的不足，学生在解决物理问题的过程中存在各种各样的物理思维障碍，严重制约 了习题教学的有效性，影响了学生物理思维能力的提高。本文正是针对该问题进行研 究的。 首先，本研究查阅了大量的相关文献，在对习题教学和物理思维障碍相关理论进 行梳理的基础上，对研究将要涉及到的基本概念进行了界定，对习题教学的功能、习 题教学的方式、习题教学的策略等理论进行了提炼，对物理思维障碍的学说、物理思 维障碍的种类进行了相应的分析和说明。 然后，在相关理论的基础上编制了“高中物理习题教学现状和高中生物理思维障 碍现状”两套调查问卷，针对教学实验班的同学进行了调查和分析。调查结果表明， 当前的习题教学忽略了学生的主体地位，学生很少参与物理问题解决的思维过程，教 师的教学方法不灵活，多以讲授式教学法为主，教师帮助学生创建物理模型的意识淡 薄等等。大多数学生都感觉自己在解题过程中有各种各样的物理思维障碍，其中学生 的凝固性思维障碍和片面性思维障碍相对比较严重。 最后，针对问卷的调查结果，结合习题教学策略的相关理论设计了新的习题教学 策略，并进行了相应的教学实践。教学实践表明新的习题教学策略效果明显，学生对 习题课的兴趣明显提高，学生的问题意识逐渐增强，能够主动地去思考和解决物理问 题，有意识地去突破解题过程中遇到的物理思维障碍。但在习题教学策略的实施过程 中也遇到了诸多问题，表明该习题教学策略有待进一步的完善。 关键词：高中物理，习题教学，物理思维障碍，教学策略 a bs t r a c t e x e r c i s e st e a c h i n g o c c u p i e sa v e r yi m p o r t a n tp l a c ei nt h et e a c h i n go fh i g hs c h o o lp h y s i c s ，t h ev a l i d i t y o fe x e r c i s e st e a c h i n gw i l la f f e c tt h ec o n s o l i d a t i o no fs t u d e n t s k n o w l e d g e ，s k i l l si m p r o v e m e n ta n dt h e c u l t i v a t i o no fp h y s i c a l t h i n k i n ga b i l i t yd i r e c t l yh o w e v e r , t h e r ea r em a n ys h o r t c o m i n g si nt h ec u r r e n t e x e r c i s e st e a c h i n gs t r a t e g i e s ，a n ds t u d e n t sh a v em a n yk i n d so fp h y s i c a lt h i n k i n g - o b s t a c l e si nt h ep r o c e s so f s o l v i n gp h y s i c sp r o b l e m s ，t h e yr e s t r i c tt h ee f f e c t i v e n e s so fe x e r c i s e st e a c h i n gs e r i o u s l y , a n dt h e yi n f l u e n c e t h ei m p r o v e m e n to fs t u d e n t s p h y s i c a lt h i n k i n ga b i l i t y t h er e s e a r c ho ft h i sa r t i c l ei sj u s tb a s e do nt h e s e q u e s t i o n s f i r s t l y , t h i ss t u d yr e v i e w e dal a r g en u m b e ro fr e l e v a n td o c u m e n t s ，a n da n a l y z e dt h et h e o r i e so f e x e r c i s e st e a c h i n ga n dp h y s i c a lt h i n k i n g - o b s t a c l e s t h eb a s i cc o n c e p t so ft h er e s e a r c hr e l a t e dh a v eb e e n d e f i n e d ，a n dih a v eam o r ec o m p r e h e n s i v eu n d e r s t a n d i n go ft h ee x e r c i s e st e a c h i n g ，t h ef u n c t i o no fe x e r c i s e t e a c h i n gw a y , t h ee x e r c i s et e a c h i n gs t r a t e g ya n do np h y s i c a lt h i n k i n gd i s t u r b a n c et h e o r y , t h o u g h tp h y s i c a l t h i n k i n g - o b s t a c l e sw e r ea n a l y z e da n di l l u s t r a t e d t h e n ，t w os e t so fq u e s t i o n n a i r e sa b o u tt h ec u r r e n ts i t u a t i o no fp h y s i c a le x e r c i s et e a c h i n gi ns e n i o r m i d d l es c h o o la n dh i g hs c h o o ls t u d e n t so fp h y s i c st h i n k i n g o b s t a c l e ss i t u a t i o nh a v eb e e nd r a wu po nt h e b a s i so fr e l e v a n tt h e o r y , a n di n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i sh a v eb e e nd o n ef o rt h ee x p e r i m e n t a lc l a s so f t e a c h i n gs t u d e n t s s u r v e yr e s u l t ss h o wt h a tc u r r e n te x e r c i s e st e a c h i n gi g n o r et h em a i np o s i t i o no fs t u d e n t s ， s t u d e n t sr a r e l yi n v o l v ei nt h ep r o c e s so fp h y s i c sp r o b l e ms o l v i n g , t e a c h e r s t e a c h i n gm e t h o d sa r en o t f l e x i b l e ，c o n s c i o u s n e s so fh e l p i n gs t u d e n t sc r e a t eac o n s c i o u sp h y s i c a lm o d e l sw e a k l y , a n ds oo n m o s to f t h es t u d e n t sf i n d i n gt h e m s e l v e sh a v eav a r i e t yo fp h y s i c a lt h i n k i n g - o b s t a c l e si nt h ep r o c e s so fs o l v i n g p r o b l e m s ，a n dt h es o l i d i f i c a t i o no ft h i n k i n gd i s o r d e ra n dp a r t i a lo ft h i n k i n gd i s o r d e ro fs t u d e n t sa r e r e l a t i v e l ys e r i o u s i i i f i n a l l y , t h en e wt e a c h i n gs t r a t e g yh a v eb e e nd r a wu pb a s e d o nt h ef i n d i n g so ft h eq u e s t i o n n a i r ea n d t h et h e o r yo fe x e r c i s e st e a c h i n gs t r a t e g y , a n da p p r o p r i a t e dt e a c h i n gp r a c t i c e s t e a c h i n gp r a c t i c eh a ss h o w n t h a tt h en e we x e r c i s e st e a c h i n gs t r a t e g i e sh a v eag o o de f f e c t ，i ti m p r o v e dt h es t u d e n t s i n t e r e s ti ne x e r c i s e c l a s s e s ，g r a d u a l l ye n h a n c e dt h es t u d e n t s a w a r e n e s so fi s s u e s ，m a k et h es t u d e n t st ot h i n ka n d s o l v ep h y s i c a l p r o b l e m sf o r w a r d l y , b r e a kp h y s i c st h i n k i n g - o b s t a c l e sc o n s c i o u s l y b u t ，i nt h ei m p l e m e n t a t i o np r o c e s so f e x e r c i s e st e a c h i n gs t r a t e g yh a v ee n c o u n t e r e dm a n yp r o b l e m s ，t h i si n d i c a t e dt h a tt h ee x e r c i s e st e a c h i n g s t r a t e g i e sn e e dt ob ef u r t h e ri m p r o v e m e n t k e yw o r d s ：h i 【g hs c h o o lp h y s i c s ，e x e r c i s e st e a c h i n g ，p h y s i c a lt h i n k i n g o b s t a c l e s ，i n s t r u c t i o n a l s t r a t e g i e s i v 引言 1 1 研究背景 1 引言 高中物理新课程标准明确指出：“重视发展学生的科学思维能力。在高中阶 段，由于学生抽象思维能力的提高和高中物理课程所研究问题的深化，则较多地要求 在抽象的基础上进行概括，且分析的深度和综合的广度也有所提高。然而，科学思 维能力的培养往往需要一个较长的过程，那么，如何有效地提高学生的科学思维能力 呢? 一个行之有效的方法便是将科学思维能力的培养渗透到平时的教学过程中，并且 注重教学策略的优化。 物理习题教学是高中物理教学的重要组成部分，是物理教学中组织学生学习实践 活动的一种重要形式。习题教学的有效性，将直接影响着学生知识的巩固、技能的提 高及物理思维能力的培养。因此，在新课程改革实施过程中，应重视优化物理习题教 学的设计，以充分调动学生的主体性，促进学生的积极思维，使教学适应每个学生的 个性发展，使物理习题教学真正成为提高学生科学素养的有效手段和重要保障。 目前，在高中物理习题教学中，大量的习题训练使学生善于解决熟悉的题型。但 是学生在遇到新颖的题目时，有些学生便会觉得无所适从，若问他们与题目相关的知 识点，他们也能表达清楚，当老师讲解过题目之后，他们往往会抱怨这题目也不算 难，自己解题的时候为什么没想到这个思路呢? 这充分表明学生对基础知识是理解 了，但解题时存在着一定的思维障碍，导致学生不能灵活地将知识进行应用。因此， 习题教学不能仅停留在知识考查、技能训练、题型归类等范围内反复训练，还应注重 突破学生的物理思维障碍，培养其良好的思维习惯。 但是，在高考指挥棒的驱动下，习题教学倾向于重知识方法的积累，轻思维过程 的形成；重解题方法的指导，轻思维方式的提炼；重基本概念和规律的掌握，轻思维 能力提高的达成。这些习题教学的弊端不利于学生的长远发展。因此，在高中物理习 题教学中突破学生物理思维障碍的教学策略研究是很有意义的。 l 全日制普通高中物理新课程标准【m 】中华人民共和国教育部，2 0 0 4 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 1 2 研究现状 习题教学在各学科的教学中都占有很重要的地位，一直受到国内外一线教师和教 育研究者的重视。近年来，在习题教学中培养学生的思维能力已成为一个比较热门的 研究方向，针对物理学科，人们在这方面的研究也取得了一定的成果。 1 2 1 国内研究现状 近年来，国内有关中学物理习题教学和物理思维的研究越来越多。1 9 9 3 年首都师 范大学教授乔际平、辽宁师范大学教授梁树森等编著了中学物理习题教学研究， 书中着重对物理习题教学的规律进行了分析和总结，对中学物理解题方法进行了比较 系统的研究1 2 1 。全国劳动模范、全国优秀教师、浙江省功勋教师、特级教师郑青岳于 1 9 9 6 年出版了物理解题理论，详细介绍了物理解题的一般过程、基本策略、解题 规则以及影响解题成败的因素等，丰富了我国物理教学和学习过程研究【3 l 。2 0 0 0 年郑 青岳老师又出版了物理解题思维研究，该书以思维科学理论为指导，以物理解题 和物理教学实践为基础，结合大量的典型例证，对物理解题的思维形式、思维方法和 思维过程进行了深入的研究【4 i 。许多优秀教师对高中物理习题教学的心得感悟也都相 继在各种教学类杂志上发表。 通过在中国学术期干u 数据库中搜索关键词( 或篇名) ：习题教学、物理习题教学、 思维障碍和物理思维障碍，来分析目前学术界对该问题的研究现状。搜索时间是2 0 0 1 2 0 1 2 年。搜索结果如表卜1 和表1 2 所示。 表1 - 1 关键词( 精确查找) ：2 0 0 1 - 2 0 1 2 年 岔 中国学术期刊网中国优秀硕士学位中国博士学位论文 总计 络出版总库论文全文数据库全文数据库 关键词 习题教学 2 2 44 302 6 7 物理习题教学 4 0l l05 1 思维障碍 3 4 24 203 8 4 物理思维障碍 0lol 2 乔际平，梁树森，赵风雨等中学物理习题教学研究i m i 北京：北京师范学院出版社，1 9 9 3 3 郑青岳，谢凯物理解题理论 m i 郑州：大象出版社，1 9 9 6 4 郑青岳物理解题思维研究【m 1 郑州：大象出版社，2 0 0 0 2 引言 表1 - 2 篇名搜索( 精确查找) ：2 0 0 1 - 2 0 1 2 年 拿 中国学术期刊网 中国优秀硕士学位中国博士学位论 篇名 络出版总库 论文全文数据库文全文数据库 总计 习题教学 1 8 63 0o2 1 6 物理习题教学 4 71 806 5 思维障碍 1 2 41 301 3 7 物理思维障碍 lo 0l 可见，关于习题教学和思维障碍的研究理论较多，但是，深入在高中物理教学领 域内研究的较少。而且，已有的这些对习题教学的研究大多数是采用讲解习题的形 式，注重多讲多练，以训练学生的解题技能，提高学生的物理学习成绩为主。还有很 多文献是关于教师如何进行物理习题教学的指导理论，但是结合新课程标准进行高中 物理习题教学有效性策略研究的文献还不够丰富。在实际的高中物理习题教学中，教 师根据已掌握的习题教学指导理论，难以在物理课堂中有效地开展习题教学。 1 2 2 国外研究现状 美国于2 0 世纪6 0 年代初掀起的以布鲁纳的结构课程论为指导的教育改革运动， 从开发学生的智力，发展学生的主动探究精神出发，强调让学生自己去发现知识，相 对来说，它忽视了基本的习题训练。这场运动以教学质量的普遍下降而宣告失败。之 后，又于7 0 年代掀起了一个“恢复基础的强大教学运动，它重新强调了基本习题 训练的重要性。为了总结两次教育运动的得失，美国于1 9 8 4 年3 月召开了全国性的 教育改革讨论会。它力图克服两次教育运动的片面性，提出了加强“新基础课”和提 高中等教育质量的要求。作为对历史经验的总结，此次教育改革变得更全面和切合实 际了【5 l 。 美国的教育改革情况是国外研究的一个缩影。可见基础教育的重要性是不容忽略 的，若只注重知识的探索和获得过程，而没有基础习题的训练，学生所学的知识就不 能够有效地应用；但若过分注重基础习题的训练，学生的主动探究精神就会有所丢 失，而不能够很好地培养学生的科学思维能力。高中物理教学中应该两者兼顾，使习 题训练不仅能加固知识和提高技能，还要能注重突破学生的思维障碍，提高其科学思 5 仲崇鹏初中物理习题教学中实施有效教学策略探索【d 】东北师范大学，硕士学位论文，2 0 0 9 3 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 维能力。因此，既注重基础的训练，又注重科学思维能力的培养，才能使二者相互促 进，真正达到提高教学质量的效果。 1 3 研究意义 教学理论可以给教学实践提供相应的指导，而教学实践又可以反映教学理论的优 点和不足，从而有助于教学理论的进一步完善。本研究是针对物理学科领域的一个问 题的深入研究，期望能进一步完善相应的理论，以提高教学实践的效果。 1 3 1 理论意义 ( 1 ) 丰富物理习题教学理论 通过综合分析近年来有关高中物理习题教学理论的基础上，找出研究的突破口， 进行调查和分析，使习题教学的理论更加完善。本研究将针对高中生解决物理问题的 思维障碍，给出习题教学的策略，并结合具体教学案例加以分析。 ( 2 ) 丰富物理思维障碍理论 通过综合分析近年来有关高中生物理思维障碍的研究成果，制定出高中生解决物 理问题中的思维障碍现状调查问卷，针对具体特定区域分析学生的物理思维障碍的存 在情况，希望其结果对物翻题教学提供一定的指导作用，同时在一定程度上也丰富 了物理思维障碍理论。 ( 3 ) 完善新课程改革理论 结合高中物理新课程标准的理念，在习题教学中注重教学方法的多样性，培养学 生学习物理的兴趣，提高学生分析和解决物理问题的能力等，在习题教学方面为课程 改革提供新的思路。 ( 4 ) 丰富教师自主发展理论 通过对高中物理习题教学的研究，结合问卷分析的情况，制定相应的教学策略， 以解决教学中遇到的问题。不仅丰富了教师的教学经验，还能提高教师教学研究的能 力，对丰富教师的自主发展理论有一定的积极作用。 4 引言 1 3 2 实践意义 ( 1 ) 减轻学生课业负担 在习题教学中突破高中生物理解题的思维障碍，使学生得其方，悟其理，达到举 一反三的效果，提高学生分析和解决物理问题的能力，学生便会渐渐增强自主学习物 理的热情，逐步减轻学业负担。 ( 2 ) 提高学生科学素养 习题教学在高中物理教学中占有很大的比重，教师要通过习题课使学生不仅学会 物理知识，更要学会分析和解决问题的方法，假以时日，学生的科学素养定会有较大 的提高。 ( 3 ) 丰富教师教学经验和提高教师教学能力 教师只有在实践中总结，在总结中提高，才会有真正的发展。在习题教学实践 中，搞清楚习题教学的特点，打破旧的传统，提高习题教学的实效性，这对于教师转 变自己的教学行为具有重要的意义，随着教育研究的推进，教师的教学经验会不断丰 富，教学能力会逐渐提高。 1 4 研究目标、内容、思路及方法 本研究是针对习题教学中的实际问题进行的调查和分析，希望能找到解决相应问 题的良好方法。现将研究目标、内容、思路以及将要用到的研究方法介绍如下。 1 4 1 研究目标 ( 1 ) 运用自然观察法、问卷调查法、行动研究法等方法，获得高中物理习题教学的 现状和学生所存在的物理思维障碍现状。 ( 2 ) 结合高中物理新课程标准和学校的教学条件，参照调查的结果，从“以生为 本 的角度来制定高中物理习题教学的优化策略。 ( 3 ) 通过教育实践提高学生学习的主动性、积极性，增强学习的兴趣，掌握解决物 理问题的方法，突破学生的物理思维障碍，减轻学生的课业负担，逐步提高学生的科 学思维能力。 5 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 1 4 2 研究内容 ( 1 ) 如何编制高中物理习题教学现状问卷和高中生物理思维障碍现状问卷。 ( 2 ) 如何有针对性地制定高中物理习题教学的有效策略。 ( 3 ) 教育实践中如何进行高中物理习题课的教学设计优化。 1 4 3 研究思路 以“高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 为研究课题，参照 已有的相关教育理论研究，编制有针对性的高中物理习题教学现状和学生物理思维障 碍现状调查问卷，通过问卷调查分析当前习题教学所存在的问题，进而，立足培养学 生的科学思维能力，制定突破学生思维障碍的习题教学策略，最后结合教学实践检验 习题教学策略的实施情况，进一步地完善习题教学的有效教学策略。研究思路流程图 如图1 1 所示。 6 查阅相关文献 高中物理习题教学理论综述 编制高中物理习题教学现状 调查问卷 t b 兀 善 策 略 高中生物理思维障碍理论综述 编制高中生物理思维障碍现状 调查问卷 高中物理习题教学现状和物理思维障碍现状调查与分析 制定高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略 进行习题教学实践 总结 图1 - 1 研究思路流程图 引言 1 4 4 研究方法 本研究中将用到的研究方法有文献法、问卷调查法、行动研究法和案例分析法 等。以下是对这四种研究方法的简单介绍。 ( 1 ) 文献法 结合本论文研究的相关内容，对近年来的学术期刊进行重点查阅，对当前关于物 理思维障碍和习题教学策略的众多说法进行梳理，理解思维障碍的本质含义，了解学 生问题解决的心理过程和习题教学的一般模式，分析各种相关的文献及研究成果，提 取其中有意义的部分，为本研究的进一步开展打下扎实的基础。 ( 2 ) 问卷调查 以高中学生为调查对象，进行问卷设计，对物理课堂教学进行相关调查，了解学 生在学习物理时的情况和实际物理课堂中物理教师的习题教学情况，对调查结果进行 深入分析，揭示隐藏在表面现象后面的深层次问题。 ( 3 ) 行动研究法 以解决实际问题为目的的研究，创造性地应用理论解决实际问题。行动研究法通 过计划、实践、观察、反思四个步骤进行。计划是实践的前提，保证行动研究有目的 有规律地进行，观察是信息反馈的渠道，通过对实践的过程和结果进行观测，掌握任 务完成的情况，以便寻找得失原因，制定出相应的对策，指导下一阶段的实践。 ( 4 ) 案例分析 在文献研究的基础上，通过对物理课堂教学案例进行分析，体会教师对突破物理 思维障碍的习题教学策略的实施情况、学生的心理状况和思维动向，在理论依据和实 践取证的基础上，更准确、有效地提出习题教学的策略。 7 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 2 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 目前已有的高中物理习题教学及物理思维障碍的理论是本研究得以顺利进展的基 础，是研究设计的重要依据。文中首先对相关的理论进行了分析，然后将与本研究有 关的理论进行了一定程度的提炼，这些理论也是“突破学生物理思维障碍的习题教学 策略设计 的重要依据。 2 1 高中物理习题教学 2 1 1 相关概念的界定 结合有关习题教学及物理习题教学的理论，对文中将要涉及到的两个基本概念 “物理习题 和“物理习题教学”进行了界定。 ( 1 ) 物理习题 在高中物理教学中，为了深入理解、巩固和应用基础物理知识，培养和发展学生 物理科学素养而设置的任何例题、练习题、作业题、考试题、课外制作、课题研究、 实验实践活动等都称为物理习题。物理习题是运用所学知识分析问题、解决问题的一 种形式，是学生学习物理知识的一个重要组成部分。 ( 2 ) 物理习题教学 以指导学生进行物理练习为主的课叫做习题俐们。习题教学是高中阶段物理学科 的重要课型，是高中物理教学的重要组成部分。广义上讲，物理习题教学是指以解答 物理习题为主要形式的一切课内外的教与学的活动，包括解答物理习题的课内练习、 课外练习、习题课、课堂测验、单元测试、学生课外问题探究等教学活动。 2 1 2 高中物理习题教学的功能 习题教学之所以在高中物理教学中占有很重要的地位，是因为习题教学可以发挥 出很多有效的作用。目前，有关习题教学功能的研究已经比较成熟，本文在参阅相关 6 阎金铎，田世昆。中学物理教学概论【m 1 北京：高等教育出版社，1 9 9 1 ：2 5 5 9 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 理论的基础上将习题教学的主要功能罗列如下，并逐个进行了简单的分析。 ( 1 ) 传递、巩固和深化知识 对于新课上讲解的物理概念和规律，学生在理解上往往是片面的、孤立的，还不 能很清楚、全面地理解它们的意义和实质。只有通过适当的物理习题的练习，才能从 不同角度完善学生对概念、规律的理解，拓宽学生对概念和规律的认识，全面正确地 理解物理知识。例如，学生在学习“加速度、力、向心加速度、向心力”等这些概念 时，只记教科书中对这些概念所下的定义是远远不够的，学生必须亲自参与利用这些 概念来解释或解决实际问题才能够真正的理解。习题作为教学重要组成部分，在教学 中的功能应当体现对知识的传承、巩固和深化。 ( 2 ) 活化物理知识，扩大知识面 物理知识的特点是相互联系，逻辑性强。对于一个物理问题通常不是一个物理规 律就能解决的，因此不能死记物理概念和公式，学生应该能够活学活用物理知识。适 当难度的综合性物理习题，有助于学生知识的活化。综合性的习题一般涉及的物理情 景较复杂，因此学生必须灵活运用概念、规律进行分析、判断，找到题目中的关联因 素和等量关系，从而使平时所学的知识变活【7 1 。由此看来，对综合性习题的练习既是 活化物理知识的过程，也是拓宽学生知识面，培养其物理思维能力的过程。 ( 3 ) 培养学生运用数学工具解决物理问题的能力 物理定律和公式多用物理量间的函数关系表示，因此物理问题的解决离不开数学 工具的辅助。通过物理习题的训练，不仅能使学生加深对物理量间函数关系的理解， 还能提高学生运用数学工具解决问题的能力。运用数学工具解决物理问题时，虽然可 将物理规律转化为数学问题，但必须注意该物理规律的应用范围，不能脱离实际。通 过一定量的具体物理问题的解答练习，可不断地提高学生运用数学工具解决物理问题 的能力，进而提高学生的学习效率。 ( 4 ) 促进知识向能力的转化 物理习题教学是提高学生能力的有效途径。物理问题的解答过程中，学生的思维 活动将处于十分积极的状态，学生依靠自己的思考去克服困难，寻找解决问题的思 路，综合运用物理规律和方法，对物理问题进行分析与综合、判断与推理，找出各物 理量的关系并列出方程，运用数学知识进行解答。因此，通过有计划地练习，学生的 7 张琦物理教学中如何进行有效的课堂训练川读写算( 教育教学研究) , 2 0 l o 1 0 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 观察力、想象力、分析判断能力、逻辑推理能力、运用数学能力等等，都可以得到良 好的发展。 ( 5 ) 教学效果反馈的主要渠道 教学效果反馈的主要渠道，除了课堂上的师生互动外，就是习题作业的批改了。 习题反馈的信息是针对师生双方的。一方面，教师可以通过学生做习题的情况，发现 学生学习的薄弱点，发现自己教学中的缺陷和不足，以便及时调整教学计划，抓住知 识的重点、分散知识的难点，从而提高课堂教学的效率。另一方面，学生也能在做题 的过程，了解自己的学习情况，找到自己知识的漏洞，以制定适合自己的学习计划。 2 1 3 高中物理习题教学的原则 习题教学的原则是习题教学设计的依据，在新课程改革的形势下有关习题教学原 则的研究也越来越丰富，本文综合有关学者对习题教学原则的观点，结合本研究中所 针对的问题，给出了高中物理习题教学的五大原则。 ( 1 ) 与基本物理概念规律、物理实验教学紧密配合的原则 基本物理概念和规律的教学是物理教学的核心，实验教学在物理教学中的地位也 是非常重要的，而物理习题教学是巩固概念、掌握规律、辅助实验教学的重要环节， 是物理概念、规律和实验教学的补充和延伸，因此，物理习题教学要服务于概念、规 律、实验教学，并且与之紧密配合共同完成教学中的任务。 习题教学的设计要围绕基本概念和基本规律，习题的解决过程要能够促进学生巩 固、深化和活化这些概念和规律。针对实验习题的设计要符合实验的操作要求和实验 原理，让学生不仅达到掌握实验原理和方法的层次，还要训练学生熟练地进行数据处 理和结论分析等。 ( 2 ) 习题选编具有科学性的原则 实现习题教学优化的前提，就是习题的选编要具有科学性。首先要根据物理学基 础知识的结构和体系，将教学中的知识点整理成模块式的专题知识，然后针对专题选 择习题进行训练。在物理教学中基本概念和规律的教学是循序渐进的，但学生在解题 时却不能及时想到相关的知识点，因此将知识点进行模块组合是一种有效的习题教学 设计方式，有助于学生对知识的记忆和提取。最后将习题进行优化，使习题密切围绕 物理学的基本原理和规律，习题的情境设置具有科学严谨性，这样有助于完善学生的 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 认知结构，有利于培养学生对基础知识灵活运用的能力f s 】。 ( 3 ) 辅助实现教学三维目标、促进学生能力发展的原则 知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是物理课程目标的三个维度。从课 程目标的三个维度来设计教学过程有利于有效地达到课程目标。在物理习题教学中， 如何设计习题教学的内容与过程，让学生参与教学活动，比如独立思考分析问题、对 习题进行讲解等，这对于提高学生的能力都是至关重要的。在习题编制上，要注意让 学生有一个逐步适应和领悟的过程，不断增强学生学好物理的自信心，发展学生对科 学的好奇心和求知欲。在内容设置上，要趣味性与完美性相结合，让学生充分领略自 然界的和谐与奇妙，欣赏科学的优美，体会科学规律的简洁与普适，激发学生探索科 学奥秘的热情【9 1 。习题及结论中要渗透科学的价值观，尊重事实和证据，不断发展学 生的物理思维能力。在习题教学的形式上，讲练结合，善于引入小组讨论学习和全班 共同探究的教学组织形式，让学生勇于提出自己的看法、展现自己的能力，分享智 慧、协同工作，逐步使学生的能力得到发展。 ( 4 ) 培养学生独立分析问题、解决问题能力的原则 在物理习题教学中，要想培养学生独立分析问题、解决问题的能力，就要想方设 法采取有力措施调动学生学习的主动性，引导学生独立思维，充分发展学生分析问题 和解决问题的能力。 一 很多学生学习知识很轻松，但在运用知识解释物理现象或解答物理问题时，往往 受到阻碍，主要原因是缺乏分析问题和处理问题的方法。只要教给学生识别物理现 象、分析物理过程、运用数学知识等解决物理问题的方法，学生就具备了运用知识的 基础，就能向独立解决问题方向迈出第一步。 要培养学生独立分析问题、解决问题的能力，在习题教学的课堂上就要注重学生 的参与，发挥学生在习题教学中的主体地位，让学生在习题教学中主动地获取独立解 决问题的能力。比如，讨论习题的解决方法就胜过教师的直接讲解，讨论能调动全体 学生的积极思考，在讨论中互相启发，取长补短，共同进步，为学生独立分析问题、 解决问题创造良好的学习条件。 8 马建华新课程理念下高中物理习题教学研究【d 1 陕西师范大学，硕士学位论文2 0 11 9 物理课程标准研制组普通高中物理课程标准实验解读【m 】武汉：湖北教育出版社，2 0 0 4 ：1 2 0 1 2 1 1 2 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 ( 5 ) 提高学生物理思维能力的原则 在习题教学中，无论是哪个阶段的学生都要以思维发展的规律为导向，不断加强 对解题技巧、规律和方法的归纳、概括，努力提高解题能力，才能逐步发展物理思维 能力。 探究式习题教学和启发式习题教学是两种比较有效的培养学生物理思维能力的教 学方式。探究式习题教学以探究性物理习题为中心展开习题教学，为学生创造有利的 思维训练机会，提高思维训练的质量，在解题过程中突出探究和反思，探讨解题思 路，寻找解题方法，反思解题过程，进行总结并推广解题规律等，促进学生对归纳、 类比等思维方法的应用。在习题教学中运用启发式教学法主要是加强教师与学生、学 生与学生的交流，实施启发式教学的目的就是引导学生独立思考，强化科学思维能力 的训练。0 0 在物理习题教学中，突出学生思维品质的培养，通过对具体问题的认识、分析， 寻找思路、开拓思维的灵活性和发散性，不断丰富对物理习题解题思路的认识。而且 在解题训练方面，也要注意针对性，通过专题训练，不断地探索并揭示出物理习题的 规律性，提高学生抽象概括的能力、解题技巧的能力，发展学生的认知结构，达到拓 展思维、提高能力的目的。 2 2 物理思维障碍 思维障碍的理论在心理学方面比较丰富，近年来有许多研究者以心理学中思维障 碍理论为基础，进行各个学科领域内的针对性研究，而且取得了一定的成果。在物理 学科内有关思维障碍的研究也是一个热门问题，很多学者将学生在学习中的各种各样 的思维障碍进行了分析，然而系统地对物理思维障碍的分类并不是很完美，因为每一 个思维障碍的成因都与好多个因素有关，本研究仅将部分主要的思维障碍列在下面， 并打算针对这些思维障碍对学生进行调查，以期得到学生存在这些思维障碍严重程度 的第一手资料，为后续研究打下基础。 l o 朱铉雄物理学思想概论【m 】北京：清华大学出版社，2 0 0 9 ，前言 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 2 2 1 相关概念的界定 ( 1 ) 物理思维 物理思维，就是具有意识的人脑对客观物理事物( 包括物理对象、物理过程、物 理现象、物理事实等) 的本质属性、内部规律及物理事物间的联系和相互关系的间接 的、概括的和能动的反映。物理思维是物理智力活动的核心，学习和研究物理均离不 开物理思维，应用物理理论解决实际问题更离不开物理思维】。 ( 2 ) 物理思维障碍 物理思维障碍，是指客观事物在作用于人脑的过程中，由于思维起点的迷茫，思 维形象的模糊，思维方向的偏离，思维逻辑的混乱，思维展开受到干扰等，而造成的 人脑对客观事物的各种反映的中断或得不到思维成果的现象【1 2 l 。 2 2 2 有关物理思维障碍的学说 近年来，随着新课程改革的深入，人们对学生物理思维障碍的研究也越来越多。 综合有关物理思维障碍的文献，目前对问题解决思维障碍及物理解题思维障碍的认识 可以概括为以下三种学说【1 3 】。 ( 1 ) 思维干扰说 乔际平与邢红军将物理学习的思维障碍分成三类：“凝固性思维障碍、片面性思维 障碍和干扰性思维障碍”。【1 4 】 查有梁将解决物理问题时的主要思维障碍概括为四种类型：“日常观念的诱惑、联 想的干扰、思维定势的束缚、数学负迁移的影响 。【1 5 1 他们针对学生存在的具体物理思维障碍进行分析，对学生物理思维障碍的原因进 行了研究，侧重于寻找干扰学生物理思维过程的因素。思维干扰说更多地关注物理解 题思维障碍本身，没能从更广阔的背景下看待解题思维障碍问题，可以将其评价为微 观研究。 l l 田世昆，胡卫平物理思维论【m 】南宁：广西教育出版社，1 9 9 6 1 2 乔际平物理学习心理学【m 】北京：高等教育 b 版社，1 9 9 1 ：2 0 2 1 3 马晓龙高中生物理解题思维障碍及消除策略研究【d 】沈阳师范大学，硕士学位论文，2 0 0 9 1 4 乔际平，邢红军物理教育心理学【m 】南宁：广西教育出版社，2 0 0 2 ：1 8 8 1 9 1 1 5 查有梁等物理教学论【m 】南宁：广西教育出版社，1 9 9 6 ：3 7 9 - 3 8 1 1 4 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 ( 2 ) 思维品质说 如果说思维能力是智力的核心，那么思维品质则是思维能力强弱的体现，思维品 质的缺陷必然导致各种各样的思维障碍，姑且将与此相关的认识称为思维品质说。 田世昆和胡卫平将物理思维品质定义为“人们在研究和解决物理问题以及学习物 理知识的过程中逐步形成和发展的，并在这个过程中表现出来、直接影响工作效率的 个体智力特征 。并且将思维品质概括为五大方面：“思维的深刻性、灵活性、批判 性、独创性和敏捷性 1 1 6 。 美国心理学家r o b b e r yj s t e m b e r g 在其所著的 t e a c h i n gf o rt h i n k i n g ( 思维教 学) 一书中论述了他的思维三元理论f 17 1 。s t e i n b e r g 将思维划分为三个层面：分析性 思维、创造性思维和实用性思维。分析性思维涉及分析、判断、评价、比较、对比和 检验等能力；创造性思维包含创造、发现、生成、想象和假设等能力；实用性思维包 括实践、使用、运用和实现等能力。这三个层次的思维状态与物理解题过程相对应： 分析性思维描述了物理解题的分析过程；创造性思维是物理解题本质的体现；实用性 思维反映出学生明确所面对问题的存在意义。 如果学生的思维品质没有达到要求，在其解决物理问题的过程中自然要产生障 碍。因此，培养学生良好的物理思维品质是突破学生物理思维障碍的突破口，在平时 的教学过程中应该引起大家的重视。 ( 3 ) 思维过程说 教育心理学的相关著作关于影响问题解决因素的论述多从思维过程的整体来研 究。这里将这种认识称为思维过程说。比如，汪凤炎与燕良轼从主、客观两方面将影 响问题解决的因素归纳为“有关的知识经验、习惯定势与功能固着、问题情境与表征 方式、酝酿效应、原型启发、情绪状态 【1 3 】。这六大方面包括了解题过程中解题者思 维品质的反映及原有概念的干扰，可见此种分类形式包含了思维干扰说和思维品质说 的相关认识。 2 2 - 3 物理思维障碍的种类 学生在学习物理的过程中产生各种思维障碍，不外乎来自于两个方面：一是，学 1 6 田世昆胡卫平物理思维论【m 】南宁：广西教育出版社，1 9 9 6 ：1 5 2 5 1 7r o b e r tj s t e m b e r g t e a c h i n gf o rt h i n k i n g l m 】a m e r i c a np s y c h o l o g i c a la s s o c i a t i o n , 1 9 9 6 1 8 汪风炎，燕良轼教育心理学新编【m 】广州：暨南大学出版社，2 0 0 6 ：3 1 4 3 1 7 1 5 高中物理习题教学中突破学生思维障碍的教学策略研究 生由于自身思维品质的缺陷、自身知识外显形式的不同和心理素质等方面的影响导致 了思维的凝固性或片面性；二是，物理情境、物理知识的非本质因素和表现形式等对 学生的思维造成了干扰。 思维的凝固性：是指学生不能用发展的、开放的方式进行思维，而是用凝固 的、封闭的、以自我感觉为中心的方式进行思维。因而，凝固性思维障碍是不能正确 接受新知识和解决问题的一种心理障碍。凝固性心理障碍突出地表现为先入为主和消 极的思维定势两个方面。 思维的片面性：是指学生不能全面地分析问题，只满足于一知半解，只凭对 事物的局部了解就草率得出结论的一种思维障碍。片面性思维障碍突出的表现在思 维方法的片面性和不注意隐蔽条件两个方面。 思维的干扰性：是指由于主观干扰而形成的一种思维障碍。它突出的表现在不 能排除多余信息和以数学形式代替物理思维两个方面【1 9 1 。 综合有关物理思维障碍的相关研究，学生主要存在的物理思维障碍有以下几种， 以下是对这几种思维障碍的逐个说明。 ( 1 ) 前物理观念干扰形成的思维障碍 前物理观念是指学生在接受物理学教育之前，通过自己的观察、体验与思考，对 各种物理现象和物理过程的理解和认识一o 正确的前物理观念有助于学生在物理学习中 顺利形成概念和掌握规律，是学生进行物理学习的基础；片面的、甚至错误的前物理 观念会对学生的物理学习造成一定程度的思维障碍【2 0 】。例如，在学习力和运动的关系 时，许多学生认为“静止的物体，用力推动它，它才会运动，力停止作用时，它就会 停下来，推物体的力越大，物体运动的就越快，速度就越大。 然而这种生活中形成的 观念是片面的，受力的物体，受的力大则加速度大，但速度不一定大；反之，速度 大，其受力也不一定大。但是，仍有一部分学生因受原有错误的前物理观念的影响， 运用物理概念和规律时习惯性地按错误的生活经验进行判断，这就造成了学生接受新 物理概念的思维障碍。 ( 2 ) 思维定势形成的思维障碍 思维定势的形成一方面表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的思维推理 1 9 马新泽学习物理思维障碍的成因与对策【j 】昌吉学院学报，2 0 0 4 ( 4 ) 2 0 王梅智高中物理学习中的思维障碍分析与思维特质培养【d 】山东师范大学，硕士学位论文，2 0 0 8 1 6 高中物理习题教学及物理思维障碍的相关理论 能力；另一方面，