高中物理教学论文 浅谈思维定势对学生的负面影响与教学举措

1 浅谈思维定势对学生的负面影响与教学举措浅谈思维定势对学生的负面影响与教学举措 思维定势是指人们在观察 分析 解决问题过程中思维的某种倾向性 或者说是人们长期 形成的某种习惯思维动向 现代认知心理学认为 思维定势实质是人们在过去学习过程中 形成的一定思维模式 在惯性力的作用下与当前新知识 新问题相互作用 相互交融 从 而对新知识的掌握和新问题的解决发生影响的过程 这种思维状态的存在 容易使学生盲 目运用特定经验 照搬老一套方法 在碰到新情况 新题型时 往往受思维定势的影响而 寻找不到解题的方法和对策 教学过程中 探索如何克服思维定势的负面影响 尽可能地 激活学生思维 是提高课堂教学质量的重要手段 一 物理学习中思维定势负面影响的主要表现 1 对基本概念 基本原理理解不深不透 影响思维拓展 只会死记硬背文字表达或数学公式 不懂概念和规律的实质 例 1 小明在投掷铅球时 使重 50 牛的铅球在空中飞行了 15 米远 铅球在飞行过 程中 小明对铅球做功 A 750 焦 B 50 焦 C 0 焦 D 无法确定 分析与解 由于很多同学对物理公式只能 死记 没有对各个物理量进行透彻理解 认为 物理计算就是套用公式 在头脑中已建立起了思维定势 因而根据 焦 从而做出 A 的判断 但对于公式务必要在理解的基础上 记忆 运用 W FS 中的 F 是使物体在它的方向上通过距离 S 的力 S 是物体在 F 方向上通过 的距离 铝球在空中飞行时 小明并没有力作用小球上 50 牛是小球的重力 并不是小明 的推力 故小明对铅球做功无法计算 因而应选 D 忽视或误解物理规律的适用条件 例 2 两个半径均为 1cm 的导体球 分别带上 Q 和 3Q 的电量 两球心相距 90cm 相互作 用力大小为 F 现将它们碰一下后 放在两球心间相距为 3cm 处 则它们的相互作用力大 小变为 A 3000F B 1200F C 900F D 无法确定 分析与解 此题在练习过程中有很大一部分同学认为无答案 自己做了答案 认为是 300F 错误的原因是 当相距为 3cm 时 仍套用库仑定律的公式 正确的解是当相距为 3cm 时 没有满足库仑定律的适用条件 因而无法计算 正确答案应选 D 2 受日常生活经验所形成的思维定势影响 学生认识事物往往从观察开始 而长期的经验观察也往往形成很多对物理问题不正确的思 维定势 如 在 牛顿第一定律 的教学中 有力作用物体就运动 没有力物体就停止运动 这种 思维定势在学生的大脑中根深蒂固 3 教师传授知识时 对某些方法的偏爱而造成绝对化 也是学生产生定势思维的重要原因 例 3 如下图所示 当人通过定滑轮拉船靠岸时 人以速度 V0 匀速前进 当绳与水平方向 夹角为 时 求船的速度 2 分析与解 绝大部分学生根据他们以往的经验 定势思维 会得出如下结论 收绳速度在 水平方向上的投影 V 船就是小船的移动速度 V 船 V0cos 见上图 2 学生的解答为 什么会出现错误 归根到底 是因为学生的定势思维过强 发散性思维过弱 他们一见到 一个矢量三角形 就把斜边往直角边上投影 而不考虑题目的具体条件 这与教师在讲矢 量的合成图中 讲的比较多的是斜边往直角边上投影的矢量图有很大关系 正确的解是 见上图中的 3 图 由图可得 4 审题不仔细所造成的思维定势 例 4 如图所示 半径为 的绝缘细圆环的环面固定在水平面上 场强为 的匀强电场与 环平面平行 环上穿有电荷量为 质量为 的小球 可沿环做无摩擦的圆周运动 若 小球经 点时速度 的方向恰好与电场垂直 且圆环与小球间沿水平方向无力的作 用 试计算 速度 的大小 小球运动到与 点对称的 点时 对环在水平方向的作用力是多少 分析与解 笔者发现很多学生把此题解成如下 1 设小球在 A 点的速度为 VA 则由牛 顿第二定律得 所以 2 小球由 A 运动到 B 的过 程中 由动能定理得 在 B 点 3 二 教学中克服思维定势负面影响的举措 1 教学中重视基本概念与规律的引入 建立和理解 以偏盖全 肤浅理解一些概念 原理 将会导致思维方式的局限性 在概念 原理教学中 必须分析透彻 让学生理解概念 原理的全部内涵与外延 不能浮于表面 利用实验和生活案例引入 在教学中教师应注意加强利用大量的生活实例或实验 幻灯图片引入概念和规律 全面理 解和掌握概念 使学生知道物理规律是怎样得来的 其适用范围 使用时应注意些什么问 题 使学生提高对知识理解 掌握的精细度与准确度 例 5 在 牛顿第一定律 的教学中 有力作用物体就运动 没有力物体就停止运动 这 种思维定势在学生的大脑中根深蒂固 为了突破此思维定势 我们不妨做如下实验 运动物体的惯性 运动的球 过程 演示者手上托着篮球 以恒定的速度在走廊上前进 行走的过程中篮球从手中滚下 篮球在地板上反弹 高度不断变化直到最后在地面上滚动 虽然篮球在竖起方向的运动非 常复杂 但是水平方向仍然和继续前进的演示者保持相同的步调 原理说明 在这个情景中只有竖直方向有作用力 在水平方向球并没有受到力的作用 所 以水平方向球将保持开始时具有的速度不变 通过上述的演示 相信学生对大脑中的思维定势有所触动 强化物理规律的适用范围 强化易被忽视的薄弱环节 特别是某一结论成立的条件或某种解题思路适用的范围 2 利用物理问题的改造功能 培养学生思维的灵活性 思维的灵活性是创造性才能的重要特征之一 培养学生思维的灵活性可以抵制思维定势的 负面影响 培养学生思维灵活性的途径很多 利用物理问题的改造与变换便是一条有效的 途径 所谓物理问题的改造与变换是指 在一道题的基础上进行物理过程 物理状态 物 理条件 物理模型的多角度 多层次的变换 在这种改造与变换中 调动学生思维的积极 性 发展学生思维的灵活性 同时也有效地减少某些片面的思维定势的形成 以加强思维 定势的正向迁移 通过例 6 的一变 可帮助学生理解恒力做功公式的适用条件 例 6 现有 1200 个氢原子被激发到量子数为 4 的能级上 若这些受激原子最后都回到基 态 则在此过程中发出的光子总数为多少 改造 2004 年高考 现有 1200 个氢原子被激发到量子数为 4 的能级上 若这些受激原 子最后都回到基态 则在此过程中发出的光子总数为多少 假定在量子数为 n 的激发态的 氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态上的原子总数的 1 n 1 分析与解 学生在教师讲完例题 6 后 碰到改造题 由于思维定势 还是像以前那样认为 氢原子从第 4 能级到第 1 能级能够对外发出 6 种频率的光子 于是就有 4 实际上把此题的后半部分提示仔细看看就容易发现 不是所有的氢 原子全部都是直接经历 4 3 3 2 2 1 4 2 4 1 3 1 而是说 在量子数为 n 的激发态 的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态上的原子总数的 1 n 1 换句 话就是说 从 4 1 的占总全部的 1 3 就是说有 400 个氢原子直接从第 4 能级跃迁到第 1 能级 依此类推 最终得到 2200 个 3 习题课教学中从培养学生一题多解出发 来培养学生的发散思维能力 一般来说 物理现象并不是孤立的 描述物理现象的方法也不是单一的 反映和描述物理 现象的规律也有内在的联系 因此 物理问题往往可以通过多种途径 多种方法思考和解 答 教学中 在学生掌握了基本解题方法的基础上 进一步启发 引导学生再思考 探讨 和寻求更好更简便的解法 以形成知识的纵向和横向的立体结构 也可以培养和训练学生 的发散思维能力 提高分析问题和解决问题的灵活性 有效克服解题方法的思维定势 例 7 如图所示 水平速度为 V 质量为 m 的子弹击中并穿过放在光滑水平地面上的木块 若木块对子弹的阻力恒定 则下列说法正确的有 A 子弹质量 m 越大 木块获得的动能越大 B 子弹质量 m 越小 木块获得的动能越大 C 子弹速度 V 越大 木块获得的动能越大 D 子弹速度 V 越小 木块获得的动能越大 对于此题 可先采用常规方法 动量守恒定律与能量转化与守恒定律结合 但解法较繁 难 在短时间内很难正确解答 引诱学生思考有无其它更简捷的解法呢 解法二 学生想到用图像法来处理 发现此题更为简单 明了 解法三 从相对运动出发 即转化参考系 转为以木块为参考系 采用 V 木 a t 来讨论 就可选出答案 BD 4 注重培养学生良好的审题习惯 审题是正确解决问题的前提 它决定着解题的成败 正确的审题是解题的第一步 首先要 养成完整看完一道题目后才做题的习惯 有些题常有特殊要求 有的考生由于急于答题 看错题型就动笔 靠经验推断 常常把题做错 其次 审题应严肃认真 耐心细致 特别 要注意对关键词的理解 对隐含条件的挖掘 对干扰因素的排除 最后 要防止由于过于 紧张而出现