楊春生

摘要：學(xué)生的思維定式會(huì)對(duì)物理新知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極或消極的影響，充分利用思維定式正效應(yīng)與有效化解思維定式負(fù)效應(yīng)的方法與策略，以期為廣大同人提供有益參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 思維定式 正效應(yīng) 負(fù)效應(yīng)

思維定式是指已有的信息、觀點(diǎn)或思想對(duì)后續(xù)活動(dòng)的趨勢(shì)、程度、方式方法的影響。思維定式是人在思維過程中普遍存在的一種慣性。從心理學(xué)角度來看，當(dāng)某種外來信息多次刺激人腦后，大腦就會(huì)按照積累的思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和已有的思維規(guī)律，在反復(fù)應(yīng)用中形成一種比較穩(wěn)定的、定型化了的思維方式、程序、模式，即思維定式。

思維定式對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)既有一定的正效應(yīng)，又存在一定的負(fù)效應(yīng)。下面談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中應(yīng)如何利用正效應(yīng)，化解負(fù)效應(yīng)。

一、充分利用思維定式正效應(yīng)的方法與策略

要利用思維定式的正效應(yīng)，就必然涉及新舊知識(shí)的聯(lián)系，而新舊知識(shí)的聯(lián)系是多種多樣的，大致可分為以下幾類：

1.類比

類比法是在已有舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)新知識(shí)的一種有效方法。當(dāng)發(fā)現(xiàn)新事物的一些屬性與已學(xué)過的舊事物的某些屬性相似時(shí)，就類比推理它們的其他屬性也相似。一般是進(jìn)行新舊事物的對(duì)比，并著重弄清它們的聯(lián)系和區(qū)別，從而認(rèn)識(shí)新的物理規(guī)律。

在物理教學(xué)中，運(yùn)用類比推理的內(nèi)容很多。如，在高二學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律時(shí)，可與高一學(xué)過的萬有引力定律進(jìn)行類比，它們都是平方反比律。在高二學(xué)習(xí)電勢(shì)能時(shí)，可與高一學(xué)過的重力勢(shì)能進(jìn)行類比，它們都是勢(shì)能，僅與保守力場(chǎng)的性質(zhì)與相對(duì)位置有關(guān)，等等。

2.對(duì)比

在物理教學(xué)中，有時(shí)前后學(xué)習(xí)的問題往往是相反對(duì)立的問題。將它們對(duì)比起來學(xué)習(xí)，就會(huì)達(dá)到加深理解新知識(shí)、領(lǐng)會(huì)對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的目的。

在物理教學(xué)過程中，可以先復(fù)習(xí)原來的問題，然后提出逆問題，再針對(duì)問題提出一般概念，進(jìn)行深入研究。在物理教學(xué)中，可利用“對(duì)比法”進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容很多。比如，力的合成與分解，動(dòng)力與阻力的作用，正功與負(fù)功的效果，充電與放電現(xiàn)象，熔解與凝固現(xiàn)象，正電荷與負(fù)電荷在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，等等。

3.推廣

對(duì)于一個(gè)物理概念，注意它在前后階段之間的聯(lián)系，將有利于這個(gè)概念的學(xué)習(xí)與掌握。在物理教學(xué)中，一般應(yīng)先復(fù)習(xí)舊概念并指出這個(gè)概念的局限性，從而需要將舊概念加以完善和推廣，建構(gòu)新概念。在物理教學(xué)中，可運(yùn)用“推廣”來聯(lián)系的內(nèi)容有很多，比如，部分電路歐姆定律與全電路歐姆定律，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，功與能的關(guān)系等。

4.特例

特例就是根據(jù)“一般到特殊”的演繹推理過程來學(xué)習(xí)新知識(shí)。在物理教學(xué)中，一般可先復(fù)習(xí)某類問題的一般規(guī)律，然后研究某個(gè)特殊問題。如，講授“豎直上拋運(yùn)動(dòng)”和“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，由于它們均屬勻變速直線運(yùn)動(dòng)，具有此類運(yùn)動(dòng)的共同特征，但由于受力情況和初始條件的不同，又具有一些各自特有的個(gè)性特征。

5.轉(zhuǎn)化

在物理教學(xué)過程中，經(jīng)常要運(yùn)用幾項(xiàng)舊知識(shí)和技能去解決一個(gè)新問題，這種思維方法叫作轉(zhuǎn)化。例如平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可以轉(zhuǎn)化為物體同時(shí)參與了水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。

利用思維定式的正效應(yīng)還體現(xiàn)在研究方法上。一些物理問題常有固定的解題方法與模式。比如，力學(xué)中的雙體問題，常用整體法和隔離法綜合求解。在很多問題上，由于教師指出了解題思路，學(xué)生就會(huì)有規(guī)律可循，有方法可依，問題就會(huì)迎刃而解了。

二、有效化解思維定式負(fù)效應(yīng)的方法與策略

學(xué)生的大腦不是一張白紙，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)前，對(duì)所學(xué)知識(shí)已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識(shí)。他們習(xí)慣于用先入之見、直覺、成見甚至誤解去學(xué)習(xí)新概念、新規(guī)律，這將從多方面影響學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)，包括對(duì)事物的觀察，對(duì)觀察的理解、解釋和獲取新信息的方法。

思維定式的負(fù)效應(yīng)主要表現(xiàn)為：

1. “前概念”對(duì)學(xué)習(xí)的干擾

由于物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系密切，學(xué)生在生活中已經(jīng)形成了許多“前概念”，如，這些“前概念”與科學(xué)概念實(shí)質(zhì)相同時(shí)，就會(huì)有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)；若不相同時(shí)，就會(huì)混淆科學(xué)的定義和科學(xué)規(guī)律，并對(duì)其認(rèn)知“內(nèi)化”起抗拒作用。如，力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系，學(xué)生在生活中看到物體推了才動(dòng)，不推就靜止，于是認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。這就與牛頓第一定律相悖，學(xué)生對(duì)牛頓第一定律就較難理解。再如，學(xué)生對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)，由于人們生活在大氣中并未感受到大氣的壓力，雖然課本上提到了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，但這并未能使學(xué)生順利理解大氣壓的存在。

要化解或削弱這種干擾，首先，要了解學(xué)生、研究學(xué)生的心理和思維特征，通過師生互動(dòng)對(duì)話交流了解學(xué)生的“前概念”。其次，要注重物理教學(xué)的直觀性和趣味性，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生動(dòng)的問題情景，設(shè)計(jì)有趣的物理實(shí)驗(yàn)。尤其是使學(xué)生感到意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，使學(xué)生處于高度自覺的狀態(tài)下，全面、正確地感知客觀事物，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、比較鑒別、概念重構(gòu)等方式糾正“前概念”中的錯(cuò)誤成分，形成正確的科學(xué)概念。在這個(gè)概念的重新建構(gòu)過程中，學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)也得以培養(yǎng)。

2.物理表達(dá)式與數(shù)學(xué)關(guān)系式相似而形成的干擾

學(xué)生在思維過程中，樂于接受和運(yùn)用類比推理，而類比推理的結(jié)論是否正確，還有待討論。學(xué)生容易出現(xiàn)物理表達(dá)式與數(shù)學(xué)關(guān)系相似或相同而形成錯(cuò)誤的類比聯(lián)想。例如，電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E = F/q與數(shù)學(xué)關(guān)系Z = X/Y相似，數(shù)學(xué)上Z與X成正比，與Y成反比，但是物理公式E = F/q中，E的大小與F卻無關(guān)。糾正這類錯(cuò)誤的方法是：明確物理概念內(nèi)涵的實(shí)質(zhì)和表達(dá)式的物理意義。

3.常規(guī)解題模式造成的干擾

常規(guī)典型題型由于有一定的解題思路、步驟，容易使學(xué)生形成一定的解題思路與模式，這對(duì)解決相同情景的問題是有效的，但一遇到新情景的問題就可能會(huì)出現(xiàn)一定的負(fù)效應(yīng)。如有關(guān)平行板電容器的討論題，在通常的情況下按照常規(guī)思路是容易解決的，但電路中串聯(lián)一個(gè)二極管時(shí)，常規(guī)思路就不成立而出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。要避免這種情況出現(xiàn)，在物理教學(xué)中就要注意培養(yǎng)學(xué)生基于具體情況分析問題的能力，弄清物理過程圖景和物理問題的前提條件，通過做變式練習(xí)使“一題多解”“一題多變”，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和求異思維能力。

4.前階段學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)后階段學(xué)習(xí)內(nèi)容的干擾

隨著人的認(rèn)識(shí)過程的發(fā)展，科學(xué)概念也在不斷發(fā)展。在有些情況下，前階段的某些知識(shí)對(duì)后階段新知識(shí)的學(xué)習(xí)形成干擾，出現(xiàn)前攝抑制。如，在力學(xué)中學(xué)習(xí)質(zhì)量概念時(shí)，認(rèn)為質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，是固定不變的，但在原子物理中，則認(rèn)為質(zhì)量是可以變化的，同一物體在不同能量狀態(tài)下具有的質(zhì)量不同。由于學(xué)生在初二、高一都認(rèn)為質(zhì)量不變，在高二學(xué)習(xí)原子物理較難理解愛因斯坦的質(zhì)能方程，使此部分內(nèi)容變成難點(diǎn)。要想避免這種干擾，就應(yīng)使學(xué)生隨著教學(xué)階段的發(fā)展不斷地接受新事物修正舊觀念，提升學(xué)生的思維品質(zhì)和思維水平。

綜上所述，當(dāng)思維定式能產(chǎn)生正效應(yīng)時(shí)，在物理教學(xué)中就應(yīng)充分加以利用；當(dāng)思維定式產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)時(shí)，在物理教學(xué)中就要設(shè)法消除或減弱，這樣才能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

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