浅析初中生物理学习中的思维定势

浅析初中生物理学习中的思维定势

江苏省兴化市戴窑初中焦新华

所谓思维定势，就是按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律，在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维路线、方式、程序、模式(在感性认识阶段也称作“刻板印象”)。

思维定势可表现出两方面的作用：

一是思维定势的积极作用，思维定势对于问题解决具有极其重要的意义。在问题解决活动中，思维定势的作用是：根据面临的问题联想起已经解决的类似的问题，将新问题的特征与旧问题的特征进行比较，抓住新旧问题的共同特征，将已有的知识和经验与当前问题情境建立联系，利用处理过类似的旧问题的知识和经验处理新问题，或把新问题转化成一个已解决的熟悉的问题，从而为新问题的解决做好积极的心理准备。

二是思维定势的消极作用，思维定势对问题解决既有积极的一面，也有消极的一面，它容易使我们产生思想上的防性，养成一种呆板、机械、千篇一律的解题习惯。当新旧问题形似质异时，思维的定势往往会使解题者步入误区。大量事例表明，思维定势确实对问题解决具有较大的负面影响。当一个问题的条件发生质的变化时，思维定势会使解题者墨守成规，难以涌出新思维，作出新决策，造成知识和经验的负迁移，甚至造成认识上的错误。针对学生思维定势的消极作用的表现及其对策，归纳了如下几个方面：

一、无视物理概念对数学的制约

案例1：在理解ρ＝m/v这一公式时，许多同学套用数学的思维模式，忽视密度的特性，而单从数学角度认为ρ与m成正比、与v 成反比；在理解R＝U／I这一公式时，也存在类似的问题，认为当电压等于零时，电阻也等于零。

数学是学习和研究物理学的重要工具，运用数学工具解决物理问题的能力是学生应掌握的一项重要能力。由于大部分物理量可以定量表达，而部分教师教学中常常侧重针对结果的“机械计算”，缺少“过程与方法”，因此，学生在运用数学知识解决物理问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析物理问题的思维定势。

克服这种思维定势的主要措施：

首先要强调公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象、物理实事之间的因果关系、决定关系。例如，“反射角等于入射角不能说成入射角等于反射角”。其次要明确公式的来龙去脉，防止单纯用数学方法代替物理概念，减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，把数学表达式与物理本质有机地统一起来。

二、受到相似情景的干扰

案例2、在标准大气压下做托里拆利实验，玻璃管处于竖直位置是，管内的水银面比管外水银高出75cm，如果将玻璃管倾斜放置，管内外水银的高度差是（）

A.等于75cm B．小于75cm C．大于75cm D．无法判定分析

本题的正确答案是B。由于管内水银面比管外高出75cm，说明管内混有空气，当玻璃管倾斜时，管内水银面上方气体的体积减小，压强增大，所以管内的水银的高度差要减小。由于在做托里拆利实验时，学生清楚的看到了实验现象，无论怎样倾斜玻璃管，其内外的水银的高度差是76cm。很多学生都错误的认为这两个实验的情景相同，没有考虑在标准大气压下，管内外水银的高度差为75cm时，玻璃管内混有空气的缘故，导致他们错选了A。这种受到相似情景的干扰在物理教学中是常见的。

案例3、如图(1)所示，一木块立在表面

光滑的小车上，并随小车一起沿水平桌面向左

做匀速直线运动，当小车在障碍物作用下突然

变为静止时，车上的木块将（）

A、继续向左做匀速直线运动

B、仍停在原处不动

C、立即向左倒下

D、立即向右倒下

分析：以上四个选项中，B、C、D 三个选项都是错误的，而只有A选项是正确的。因小车在障碍物作用下突然变为静止，而小车表面光滑无摩擦力，木块在水平方向上没有受到力的作用仍要保持原来的运动状态。但学生由于学习惯性时，做过“小车在障碍物作用下突然变为静止”的演示实验（当时小车表面并不是光滑的），当时木块是向前倒下的，许多学生对此实验印象十分深刻，因此产生了思维定

势，未进行具体分析，而像看图说话一样想当然地认为木块应立即向前倒下，而错选了C选项。

为克服因实验印象引起的解题错误，在物理教学中要让学生理解实验的全过程，知道实验结论成立是有条件的，如果条件发生了变化，原结论就不一定成立。先入为主的生活经验，形成思维定势案例4：在讲汽化和液化前，问学生：“水壶中的水烧开后冒的‘白气’是什么”？很多学生误认为是水蒸气；在讲“平面镜成像特点”时，问：“如果人离平面镜越来越远，像的大小怎样变化”?有同学误认为像将变小。类似的“先入为主的生活经验，形成思维定势”案例还表现在片面的甚至是错误的概念的形成。如“力是使物体运动的原因”，“铁比木头重”，“自行车刹车后使车停下来的力是闸和瓦圈间的摩擦力”，“速度大惯性就大”等等

分析：学生在学习物理之前，已经从生活中接触了大量的物理现象，积累了一定的生活经验。这些经验的积累大多数是自然形成的，是缺乏引导的，有些生活经验是正确的，对学习有积极的促进作用，是我们赖以建立正确物理概念的基础，而有些生活经验是错误的，而且错误的经验往往导致他们进入“思维定势”,难以改变。

先入为主的生活观念、错误经验对学生的影响是很大的，往往驱使学生做出想当然的错误判断。针对这种情况，教师应引导学生善于观察生活，但又不能“只跟感觉走”，要克服和纠正这类错误观念，可采取如下几个做法：

一是讲解概念、规律时，应展开充分的分析、讨论，抓住其本质

特征，明确其形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。例如，水壶中的水烧开后冒的‘白气’是什么？很多学生认为是水蒸气。引导学生思考：我们教室的空气中有水蒸气吗？我们看得见吗？让学生抓住其本质特征，水蒸气是看不见的，而看见的“白气”不是水蒸气，而是水蒸气液化形成的很多小水珠。

二是设计必要的验证实验，给学生以更强烈地刺激，形成鲜明的对比，说明原有观念的错误所在，使原有观念发生动摇，直至清除。例如，针对学生原有的“眼睛看到的东西一定是真实存在的”错误认识，为了使学生建立起“虚像是光线反向延长线的交点，看起来是‘实实在在’，其实不存在”的新认识，采取以下验证实验：

把一块玻璃垂直立在水平桌面上，玻璃前面放一点燃的蜡烛，在对称的玻璃后面放一大玻璃杯，向玻璃杯中倒水，竟看到蜡烛在水中燃烧！这样，实验看到的“浇不灭的火焰”现象与“思维定势”形成矛盾，这就有力地破坏了学生原有的错误认识，建立“虚像”的正确认识。

三、生搬硬套公式形成的思维定势

例5、同学小明在打扫除时，将一总重80N水桶拎着在水平方向上行走了10m，问小明的拉力对水桶做了多少功？（）

A、800J

B、80J

C、0J

D、无法判断

分析:本题的正确答案是C.但很多的同学错选了A,就因为这些学生只记住了功的计算公式W=FS,学生们就生搬硬套计算公式,而没有去考虑力和距离在方向上的关系.