为了有效地引导学生学好物理规律,我们还必须研究和认清学生学习物理规律中的常见问题和心理障碍.在中学阶段,主要存在以下几个方面的问题.
一、感性知识不足
中学物理规律的教学,许多是从事实出发经过分析归纳总结出来的.中学生抽象思维能力不强,他们理解物理规律特别需要有充分的感性材料作基础.如果没有足够的、能够把有关的现象与现象之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的、曾亲身感受过的事例作基础,势必造成学生学习上的困难.例如,研究电磁感应和自感的有关规律,如果没有足够的、能够逐步揭示现象间本质联系的实验作基础,学生对这些规律就很难理解.
二、相关的准备知识不足
物理知识本身有着严密的逻辑体系,前面学习的知识要为后面的学习打基础,后面的学习要充分利用前面的准备知识,这样才能取得良好的教学效果.特别是物理规律的教学,它必然要联系到以前学过的物理现象和物理概念,如果前面的知识准备不好,或者不善于引导学生利用学过的知识来研究新问题,就会给物理规律的学习带来困难.在建立、讨论和运用物理规律时,常常用到一些数学知识和数学方法,如果这些数学知识和方法准备不好,也会给物理规律的学习带来困难.例如,研究和运用质点运动学的一些规律时,涉及到时间、时刻、位置、位移、速度、加速度等概念,也涉及到坐标系、函数图象、代数运算、矢量等数学知识,如果学生在某一环节上准备不足,就会使这些规律的学习和运用遇到困难.
三、学生日常生活中形成的错误观念的干扰
学生在日常生活中积累了一定的生活经验,对一些问题形成了某些观念.在这些观念中,有的虽比较正确,但往往有一定的表面性和片面性;另外,学生在生活中还形成了某些错误观念.这些“先入为主”的错误观念,对学生正确地理解物理规律往往起着严重的干扰作用.例如,学生在运动和力的关系上往往有“物体受力才能运动,不受外力物体根本不会运动”这类错误观念,这就给学生正确地理解运动和力的关系带来很大困难.
四、思维定势带来的负迁移
迁移原理是教学中的一条重要原理.正向迁移有利于学生在原有知识的基础上掌握新知识,但思维定势所引起的负迁移却干扰着学生对物理规律的理解和掌握,给物理规律的教学带来困难.负迁移是指已有知识对新知识的学习产生的消极影响.例如,有的学生总认为功率大的白炽灯泡(或电炉)的电阻大,理由是根据焦耳定律,导体通过电阻放热,放出的热量与电阻成正比.再如,有些学生由于在数学知识的学习中形成的思维定势,对于反映物理规律的公式及其变换,往往从纯数学的角度加以理解,忽视了它的物理意义,导致一些错误的结论.
五、抽象思维能力不强
在物理规律的研究和运用中,有时要进行严格的逻辑推理和科学的想象等抽象思维活动(包括形式逻辑思维和辨证逻辑思维);在运用物理规律解决某些问题时,要想取得正确而全面的解答,学生要具有较高的水平的思维品质.然而,中学生在心理发展上正处在思维发展转折期,由经验型的具体形象思维向理论型的抽象逻辑思维发展.对于不同年级的学生和不同的学生个体,这个发展在迟早快慢上有差异.对于不同的学生个体,各种思维品质在发展程度和水平上,也有不少差异.有些学生由于没有形成逻辑思维的习惯,抽象思维能力不强,思维品质发展迟缓,这就使他们在学习和运用物理规律时,遇到了较大的困难.学生在学习物理之前,已经接触到大量生活中的物理现象,这很容易养成一种从经验出发、想当然地看问题的习惯.他们往往用事物的现象代替本质,用外部联系代替内在联系,在解释物理现象时,往往“就事论事”,不习惯于运用物理概念和规律进行逻辑分析、说理和表述.
六、不会运用物理规律说明、解释现象,分析解决实际问题
中学阶段,学生在理解物理规律上,经过努力并不会感到很困难,但是运用起来常常束手无策.也就是说,学生在完成认识上的第二个“飞跃”上困难较大.形成的原因,除了知识上的欠缺、抽象思维能力不强和学生思维习惯、思维定势的干扰等因素以外,最主要的是学生还不了解和掌握物理学中运用知识去分析、处理、解决问题的思路和方法。