摘 要： 物理知識(shí)由物理概念、物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)和物理研究思想方法等組成，是人們解決物理問(wèn)題的基礎(chǔ)。初中生剛開始學(xué)習(xí)物理，在運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行物理思維時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生一些思維障礙，出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現(xiàn)象，本文通過(guò)一些典型例題展開剖析克服學(xué)生在學(xué)習(xí)中所存在的困難。

關(guān)鍵詞： 初中生；物理學(xué)習(xí)；思維障礙

初中學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，往往是“一聽(tīng)就懂，一看就會(huì)”，但隨著學(xué)習(xí)的逐步深入，一開始的“懂”、“會(huì)”就會(huì)被“一做就錯(cuò)”的現(xiàn)象所困擾。這主要是由于初中生在學(xué)習(xí)物理這門自然科學(xué)時(shí)，還沒(méi)有很好地養(yǎng)成在具體情境中靈活運(yùn)用物理概念、規(guī)律的方法來(lái)解決問(wèn)題的策略，頭腦里尚未有意識(shí)地建立起物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)；之前由于他們對(duì)客觀世界有了一定認(rèn)識(shí)，并按照自己的理解在頭腦已經(jīng)形成一些并不科學(xué)的“前物理概念”，這些個(gè)前概念在很大程度影響著初中學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的理解掌握和靈活應(yīng)用。因此對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，從學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律到能夠靈活運(yùn)用正確的概念、規(guī)律解決問(wèn)題之間存在著一個(gè)較高的臺(tái)階，這既是一個(gè)需要克服的困難，也是一個(gè)不容回避的客觀事實(shí)。

在教學(xué)實(shí)踐中，筆者注意收集和分析了初二物理學(xué)習(xí)中存在的一些典型性應(yīng)用物理知識(shí)的問(wèn)題，嘗試從前概念干擾和應(yīng)用物理知識(shí)這兩個(gè)方面開展剖析，并就加強(qiáng)物理應(yīng)用，打破由于日常生產(chǎn)生活而形成的思維障礙提出了自己的建議。

1 初二物理學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的幾類錯(cuò)誤和存在的思維困難剖析

1.1 對(duì)于摩擦力的性質(zhì)和決定摩擦力大小和方向的因素缺乏判斷和分析能力

例1：A、B是完全相同的兩個(gè)木塊，如圖1甲所示，將它們疊放在水平桌面上，作用在A上的水平力為F1，它們以速度v1=1m/s勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得推力F1=100N。若按圖乙所示，將它們靠著放在同樣的水平桌面上，用作用在A上的水平力F2推它們以速度v2=2m/s勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F2的大小為（ ）

A、F2=200N B、F2=100N

C、100N200N

在這類習(xí)題中雖然學(xué)生已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了影響滑動(dòng)摩擦力的因素，但在具體情境中對(duì)于摩擦力大小變化的判斷往往不知所措，甚至?xí)褵o(wú)關(guān)量接觸面積和物體運(yùn)動(dòng)的速度考慮進(jìn)來(lái)，只要物體勻速前進(jìn)，應(yīng)受到一對(duì)平衡力，而物體水平方向只受到兩個(gè)力，即推力和摩擦力，而摩擦力大小只與物體接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，而圖甲和圖乙中這兩個(gè)因素都沒(méi)有發(fā)生改變，則兩力的大小相同，選B。

例2：如圖2所示，M是放在水平桌面上的物體，兩邊用細(xì)線通過(guò)滑輪與吊盤相連：若在左盤中放重為G的砝碼、右盤中放重為2G的砝碼時(shí)，物體M恰好以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果右盤中的砝碼不變，讓物體M在水平桌面上以速度2v向左作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則左盤中砝碼的重應(yīng)為 G（吊盤重不計(jì)，繩子與滑輪摩擦不計(jì)）。

學(xué)生往往對(duì)于摩擦力的方向判斷比較單一，有很多時(shí)候并不能根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)方向的變化來(lái)作出正確的判斷，并且在摩擦力的大小上又要受物體運(yùn)動(dòng)速度的錯(cuò)誤干擾，當(dāng)物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力方向向左，受一對(duì)平衡力，若物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，仍受一對(duì)平衡力，但摩擦力方向向右，則左盤中砝碼的重應(yīng)為3G。

1.2 對(duì)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系往往被日常生活中所形成的“前概念”所困擾

雖然在課堂上他們能根據(jù)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程去接受或理解牛頓第一定律，但由于牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)分析、歸納和推理建立的，對(duì)于正從具體形象思維向抽象邏輯思維發(fā)展的初中生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)要求和困難是比較高的，同時(shí)生活的偽象時(shí)時(shí)在身邊或腦海中深深地影響著他們，因此對(duì)于物理知識(shí)結(jié)構(gòu)尚沒(méi)建立起來(lái)的初二學(xué)生來(lái)說(shuō)牛頓定律未必是真實(shí)可信的。所以一旦碰到變式問(wèn)題，學(xué)生依然會(huì)用他舊有的習(xí)慣思維去考慮問(wèn)題。例如在以下試題中學(xué)生所犯的錯(cuò)誤就能說(shuō)明這一問(wèn)題。

例3、用水平力推箱子，箱子未被推動(dòng)，這是因?yàn)椋?）

A、箱子的慣性太大 B、推力小于地面對(duì)箱子的摩擦力

C、箱子受地球引力大于推力 D、推力與地面對(duì)箱子的摩擦力相互平衡

在具體的情境中，由于學(xué)生對(duì)靜摩擦與滑動(dòng)摩擦缺乏比較，再加上原先已經(jīng)形成的錯(cuò)誤概念在分析中占了上風(fēng)，所以從反饋的情況看，學(xué)生的錯(cuò)誤主要集中在答案B上，正確的答案應(yīng)為D。

例4、如圖3所示，一個(gè)雜技演員騎著一輛獨(dú)輪車先沿粗糙水平面以v1的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，后運(yùn)動(dòng)到一個(gè)光滑水平冰面上，仍沿著原來(lái)的方向做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v2。比較v1、v2大小，則有（ ）

A、v1一定大于v2 B、v1一定小于v2

C、v1一定等于v2 D、無(wú)法確定

學(xué)生在面對(duì)這種理想情況下的情境題時(shí)，如果不能巧妙地利用牛頓第一定律去獲得正確的答案，往往就會(huì)聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)選擇錯(cuò)誤答案B，當(dāng)獨(dú)輪車運(yùn)動(dòng)到光滑水平面時(shí)，在水平方向上將不受力的作用，根據(jù)牛頓第一定律，它將保持原來(lái)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，答案應(yīng)為C。

1.3 孤立看待物體的“浮”和“沉”

例如對(duì)于乒乓球能浮在水面上，而鉛球卻沉到水底的現(xiàn)象，不少同學(xué)會(huì)產(chǎn)生這樣兩種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為乒乓球受到的浮力很大所以會(huì)浮在水面上，而鉛球受到的浮力比乒乓球小得多，所以會(huì)沉入水底；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為乒乓球輕所以不會(huì)沉，而鉛球很重所以會(huì)沉底。這些片面的想法也反映了學(xué)生在生活中的思維習(xí)慣，即比較傾向于選擇簡(jiǎn)單單一的模式來(lái)處理問(wèn)題，思維缺乏綜合性。

例5、將體積相同的三個(gè)實(shí)心球，分別放入盛有水的A、B、C三個(gè)容器中，靜止后的位置如圖4所示，若三個(gè)小球所受的浮力分別用FA、FB、FC表示，則它們的大小關(guān)系是（ ）

A、FA>FB>FC B、FA=FB=FC

C、FA

就象前面分析的那樣許多學(xué)生會(huì)根據(jù)三個(gè)小球在三個(gè)容器中的狀態(tài)錯(cuò)誤地選擇答案A，究其原因還是受先前“浮”物體受到的浮力大生活概念的影響，從而妨礙了阿基米德原理運(yùn)用。同樣情況還出現(xiàn)在解答如下例6等試題的過(guò)程中。

例6、如圖5所示，體積相同的甲、乙、丙三個(gè)物體浸沒(méi)在水中。甲上浮、乙懸浮、丙下沉，在甲露出水面之前，關(guān)于它們受到的浮力大小（ ）

A、甲受到的浮力最大

B、乙受到的浮力最大

C、丙受到的浮力最大

D、甲、乙、丙受到的浮力一樣大

由于學(xué)生片面地認(rèn)為物體受到的浮力大就浮，而物體受到的浮力小就沉，不會(huì)綜合地分析比較重力和浮力的大小關(guān)系或運(yùn)用阿基米德原理來(lái)對(duì)浮力的大小進(jìn)行判斷。

從上面所舉的例子中我們可以看得出初中學(xué)生尤其是初二學(xué)生不善于把所學(xué)的物理概念與具體情境相聯(lián)系，缺乏具體應(yīng)用物理知識(shí)的能力，實(shí)際上這種現(xiàn)象貫穿了初中物理學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程。

2 加強(qiáng)物理應(yīng)用，打破由于日常生產(chǎn)生活而形成的思維障礙的幾個(gè)教學(xué)建議

2.1 要認(rèn)真分析學(xué)生思維習(xí)慣中存在著哪些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，有些錯(cuò)誤的前概念由于受平時(shí)生活習(xí)慣的影響而顯得根深蒂固，就象那些大街上久揭不完的“牛皮癬”，時(shí)不時(shí)會(huì)冒出來(lái)干擾正確概念的確立和問(wèn)題的順利解決。所以作為老師，首先要做一個(gè)有心人，注意收集學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中所暴露出來(lái)的思維問(wèn)題甚至是只言片語(yǔ)，這樣就有可能進(jìn)入學(xué)生的思維深處去了解他們的學(xué)習(xí)困難，以期做到課前有預(yù)料，課中有突破，課后有鞏固。

2.2 對(duì)于物理這樣較難學(xué)的課程，觀察和實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是提供感性認(rèn)識(shí)，為學(xué)生奠定正確思維的基礎(chǔ)。學(xué)生從生活中獲得的有關(guān)自然現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，大多來(lái)自比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形態(tài)的綜合，比如力、熱、光、電等現(xiàn)象交織在一起，本質(zhì)和非本質(zhì)因素交融在一起，簡(jiǎn)單的規(guī)律往往被包裹在復(fù)雜的環(huán)境和條件中，容易迷惑學(xué)生的理解，在初中物理學(xué)習(xí)中如上面所舉的例子還有不少。因此，僅通過(guò)日常經(jīng)驗(yàn)使學(xué)生建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律是會(huì)遇到較大困難的。此時(shí)運(yùn)用試驗(yàn)，就可以提供精心選擇的、簡(jiǎn)化和純化的素材，使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律形成明確、具體的認(rèn)識(shí)。例如，在上“摩擦力”一課時(shí)，教材上提供的實(shí)驗(yàn)器材（如圖6中的甲）并不能很好地演示說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積，與物體運(yùn)動(dòng)的速度等因素?zé)o關(guān)，而進(jìn)行改進(jìn)后根據(jù)如下圖6中的乙圖所示實(shí)驗(yàn)裝置就能達(dá)到很好的教學(xué)效果。

2.3 要注重加強(qiáng)物理知識(shí)的應(yīng)用訓(xùn)練，有針對(duì)性根除思維習(xí)慣中的這些“牛皮癬”，使學(xué)生在不斷的具體運(yùn)用物理知識(shí)過(guò)程中達(dá)到撥亂反正，澄清概念的目的。在學(xué)習(xí)物理概念規(guī)律時(shí)，需要學(xué)生的思維從具體形象上升至抽象的規(guī)定，但要鞏固深化甚至活化物理知識(shí)卻離不開具體的物理情境，展現(xiàn)具體物理情境的物理應(yīng)用是鞏固、深化和活化概念、規(guī)律的必要環(huán)節(jié)，也是發(fā)展各種能力、形成技能技巧的重要途徑。俗話說(shuō)“學(xué)以致用”就是這個(gè)道理。同時(shí)筆者認(rèn)為應(yīng)該允許部分學(xué)生在認(rèn)識(shí)上出現(xiàn)反復(fù)，因?yàn)閷W(xué)習(xí)本身就是一個(gè)螺旋式上升的過(guò)程，只有在反復(fù)中糾正錯(cuò)誤、強(qiáng)化鞏固才能幫助學(xué)生克服“頑癥”。這就需要老師精心選擇練習(xí)，練習(xí)的選擇既要有針對(duì)性，又要體現(xiàn)出“新”意，這應(yīng)該有點(diǎn)象拳擊手打組合拳，既有一定的套路，又要在面對(duì)不同的對(duì)象時(shí)靈活運(yùn)用。

2.4 要通過(guò)幫助學(xué)生開展物理知識(shí)和方法的總結(jié)、梳理和比較，建立起比較完整的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)和物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到有效提高綜合應(yīng)用能力的目的。例如在對(duì)“重力”、“摩擦力”等內(nèi)容開展復(fù)習(xí)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在自己的認(rèn)知倉(cāng)庫(kù)里提取出有關(guān)力的知識(shí)，把這些具體的“力”和力的大類別聯(lián)系起來(lái)，不但能使學(xué)生產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)，而且使原有概念的認(rèn)識(shí)得到擴(kuò)展，并在知識(shí)的不斷擴(kuò)展中逐步形成有關(guān)概念的網(wǎng)絡(luò)。