高中物理学习中常见的思维错误及纠正策略

摘要：本文阐述了在高中物理学习中，学生常见的思维错误以及纠正策略。只有这样，物理教师才能从根源上找到学生思维障碍产生的原因，才能运用合适的教学方法引导学生正确地思维，从而提高学生的思维能力。

关键词：思维定势；概念；纠正；策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）01-0117

在高中各门学科中，学生普遍反映物理是较为难学的一门学科，在各门功课一样努力的情况下，往往物理成绩不算理想，特别是女学生更是如此。很大一部分原因出在他们的思维方式上，现分类并纠正如下：

一、思维定势造成的错误及纠正策略

早在两千多年前，亚里士多德就提出：“力是维持物体运动的原因”，即有力物体才会运动，没有力物体就不会运动。直到三百多年前，才被伽利略用理想斜面实验，并提出：“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”这一结论，最后牛顿明确定义了力的概念：“外力是一种对物体的推动作用，使其改变静止的或匀速直线运动的状态”。它表明，力已经从当时已知的各种具体作用力如弹力、磁力、重力等上升为一个抽象的概念，即力是物体运动状态变化的原因，力是导致各种运动（静止与匀速运动除外）的根源。力概念的建立是动力学研究的标志，进一步诞生了牛顿第一定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”。这些思维的交锋发生在几百年前，但是在学生学习牛顿第一定律之前，仍然抱有亚里士多德的观点，常常问出“没有力怎么会运动呢”之类的问题，即使在学习了牛顿第一定律之后，也还是有学生提出同样的问题，这就是学生的思维定势在作祟了。学生往往有意无意的忽略了摩擦力的影响，认为当一个物体在运动时，必定是有动力作用在它身上，否则就会停下来，因为他们没有考虑到摩擦力的原因。

纠正方法可以为学生描绘这样一幅场景，当一个人骑着自行车从斜坡下滑到较为光滑的水平面上以后，车子仍然能滑出相当长的一段距离。有条件的可以放一段多媒体视频，让学生感受更加深刻。自行车水平面上滑动的过程中提问学生有没有外力作用在车子上，学生会回答说没有，因为脚没有在踩脚踏板。再问：“那自行车为什么能向前滑行呢？”答：“因为惯性”。如此可以较好地纠正学生关于力和运动的思维定势。

二、原有知识不全面造成的思维错误及纠正策略

在学生判断摩擦力的时候往往会认为两个相互接触的物体间只要不是光滑的就会有摩擦力。例如当一个物体放在水平面上的时候，学生会认为物体与水平面之间是有摩擦力存在的。而事实上，两个物体表面间要产生摩擦力必须同时满足以下三个条件：1. 物体间相互接触、挤压，发生形变，即有弹力；2. 物体接触面粗糙；3. 物体间有相对运动或相对运动趋势。这三个条件缺一不可从产生的滑动摩擦力的公式来看，F=μF中的μ是动摩擦因数，它跟接触面的粗糙程度有关，第二个条件中接触面粗糙就表示μ≠0。第一个条件中有弹力就表示F≠0。当有摩擦力产生时，即F≠0时，自然有μ≠0和F≠0。而一个物体静止在水平面上只符合了第一和第二两个条件，若不能满足第三个条件，仍然是没有摩擦力产生的。这种错误的思维方式来源于学生并不全面的知识结构，在学生的思维里，只要是粗糙的物体，并且接触了就会有摩擦力产生，没有搞清楚到底是一定能产生还是可能能产生。

对于这种问题，纠正学生的思维办法可以用反问法，问：如果静止在水平面上的物体受到摩擦力的作用，那么摩擦力的方向向哪边？学生一般都回答不出来，或者干脆就胡乱回答一个方向，这时候学生就会说只有给物体一个推力，物体才会有摩擦力，进一步引导学生理解给物体一个推力就会引起物体相对于水平面运动或运动的趋势，从而得出了产生摩擦力的又一个条件。

三、概念不清造成的思维错误及纠正

物理上有许多相近的物理概念，它们既有联系又有区别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的物理意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有完整的物理情境，容易将它们之间的关系简单化，简单的认为要么同时变大，要么同时变小。以速度和加速度为例来说，二者都是描述物理运动的物理量，速度表示物体运动的快慢，而加速度则是表示速度变化的快慢。有的学生认为，物体的加速度大，速度就大，加速度变大时，速度就随之也变大。

要纠正这种思维障碍，可以抓住两个概念的差异，从不同的角度突出这种差异，进行区别。一是可以通过列举具体的典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间的内在联系和区别，如在物体的振动过程中，物体向平衡位置运动的过程中，加速度是变小的，直至为零，速度是变大的；而离开平衡位置的过程中，加速度是变大的，速度反而是变小的，直至为零。二是可以用具体的数据来说明当加速度减小的时候，速度也是可以增大的，如下表所示：

由表中所列数据可知，速度仍然在增加，只不过是增加的慢下来了。

以上几种错误的思维方式是笔者在教学过程经常遇到的。只有认真研究学生思维障碍产生的根源，才能有针对性地用恰当的手段去纠正学生的思维偏差，提高学生的思维能力。培养学生掌握科学的思维方式和方法，排除日常生活经验的干扰，克服心理定势的消极影响。这是高中物理教学中不可忽略的重要环节。

（作者单位：浙江省象山二中 315731）