探讨影响物理解题能力的智力因素

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　　摘要：在物理教学过程中，培养学生能力是教师教学的最终目的，然而培养学生的解题能力是重中之重。研究影响物理解题能力的智力因素，发现学生的薄弱环节，对症下药，也可以进一步培养、提高学生解题能力的兴趣，有利于学生学好物理。
　　关键词：解题能力；智力因素；物理教学
　　
　　物理难学，似乎是学生普遍存在的问题，也是不少学生弃理从文的重要原因。了解是什么影响了学生的解题能力，抑制了学习兴趣，增加了我们的教学难度从而避免和克服这些不利因素，是教好学好物理的关键因素，笔者将从智力因素方面来探讨。
　　
　　一、认知过程对解题能力的影响
　　
　　（一）观察结果与物理规律的不一致性对解题能力的影响
　　物理知识的教学，多数是从事实出发，经过分析归纳总结出来的。学生的抽象思维能力不强，因此，在物理解题中，如果没有足够、能够把有关现象与现象之间的联系鲜明地展示出来的实验或日常生活中所熟悉的，曾亲身感受过的事例作为基础，势必造成学生解题时的困难。如，在学习动量定理时，学生始终不能把物体所受合力的冲量与动量的改变量之间的关系联系起来。这就是因为缺乏感性材料的帮助，学生总是学不好动量定理，从而更不会运用动量定理去解题。感性认识不充足。但是，如果做这样一个实验学生就会矛塞顿开。取同样的两个鸡蛋从同一高度落下，一个落到水泥地上破了，另一个落到泡沫板上却完好无损。经过教师的引导分析，学生就会掌握动量定理。实验是消除这种错误观念的方法之一。
　　（二）分析过程对解题能力的影响
　　学习物理规律后必须能对具体的物理问题和物理过程进行正确合理的分析，才能在实际的解题过程中不出现差错。分析过程中的脱题、不全面，以及对定义公式的不正确应用都会对解题能力产生影响。
　　（三）概念不清和理解能力对解题能力的影响
　　物理现象和运动过程有些是可见的，有些是不可见的。学生往往对一些比较抽象的现象和运动过程认识不清，对一些定律、公式的物理意义理解不透，无疑会对解题能力有一定的影响。
　　
　　二、思维品质对解题能力的影响
　　
　　（一）思维的深度和广度对解题能力的影响
　　如果思维没有深度，思考问题就会浮于表面，囿于片面，就不能深刻领会物理问题的内涵和隐含的条件，把握不住问题的关键，难以将问题化繁为简，化难为易。
　　（二）思维的批判性和独创性对解题能力的影响
　　缺乏批判性和独创性是很多学生的共同特点，他们往往对本来已经错误的方法和原理、答案和结果不能提出质疑，发现不了题目本身存在的问题，从而造成错解。
　　 （三）思维定势导致思维堵塞
　　思维定势在习惯上也被称作思维上的“惯性”。在解决物理问题时，思维定势有着相当程度的影响作用。曾有这样一道测试题：
　　一人站在平面镜前，然后慢慢后退，则：
　　A他在平面镜中的像越来越小，像离平面镜越来越远。
　　Ｂ他的像越来越大，像离平面镜越来越近。
　　Ｃ像的大小不变，但像离人却越来越远。
　　Ｄ像的大小不变，像与人的距离也不变。
　　错选A的比例相当大，进一步地分析发现，这么多的学生之所以错选，是因为在解该题时凭借视觉的通常经验，而没有根据问题的需要进行必要的思维活动，忽略了像的大小与镜中“看到的”物体的大小是两回事。由此可见，思维定势在人们学习新思想、新的知识时，在对问题进行分析和判断时的影响是消极的，也是解决物理问题的思维过程中的一个不利因素。
　　（四）不会逆向思维，不知“反其道而行之”
　　逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点，运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系，层层推理，确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响，加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养，很多学生不善于甚至不知道运用推理、逆向论证、逆向分析。如不少的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用，其原因除受“抛”字的干扰外，更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证，假如抛力存在，这个抛力的施力物体是谁呢？反过来想一想问题就迎刃而解了。
　　
　　三、记忆对解题能力的影响
　　
　　自古以来，博闻强记、过目不忘是被看作是智力超群的象征。而记忆力差的学生，不仅丢三落四，而且很难形成渊博的知识体系，从而阻碍智力的发展。因此，记忆是学生学习过程中不可缺少的一种智力因素。学生在物理解题中的记忆障碍具体表现在以下几个方面：
　　（一）前科学概念的干扰
　　学生在学习物理课程之前，头脑中并不是一张白纸，他们从日常生活或者以前的学习中积累了不少与物理学有关的感性经验，对客观事物的属性有了一定的认识并在这些认识的基础上形成了他们自己的概念体系。这些认识与要学习的科学知识密切相关，有些是正确的，有些是模糊的，有些甚至是错误的，人们称这种认识为“前科学概念”。当学生在学习过程中遇到问题时常常会用这些已经形成的前科学概念去解释。即使学习科学的概念，当遇到问题时，他们仍会不自觉地用已有的前科学概念去解释，或者将自己的错误概念与科学概念混在一起，形成所谓的“相异构想”。
　　（二）无意义的机械识记
　　机械识记是在不理解物理概念、规律和物理公式的物理意义的情况下，单靠多次重复来反复进行强记、死记。“机械”地记住物理知识是无效的。因此，物理记忆有别于其他学科，它是要求以理解为基础的较高水平的记忆。实践表明，学生不易记忆的内容往往是难以理解的内容。对于物理知识而言，不可理解的知识是不可能长期储存在记忆库中的，而且也不可能有效地运用。可见，有效的物理记忆的前提就是理解物理知识。
　　（三）知识的相似性混淆
　　由于知识的相似性，使不同的知识在记忆中变成了相同的知识，这就是记忆活动的相似性混淆障碍。物理知识的多重抽象性导致物理学中存在很多容易混淆的概念，从而增加了记忆的难度。所以这种记忆障碍是常发生的，普遍存在的，也严重影响了物理解题的效果。例如，学生在初学“速度与加速度”、“内能与热量”、“电势能与电势差”等内涵和外延比较接近的物理概念时，就常常不能从众多的相关因素中区分本质与非本质的因素，而将这些物理概念混淆。
　　
　　四、想象障碍
　　
　　一个想象平乏的学生，必定思路狭窄，在分析和解决问题时容易陷入僵局，囿于定势。一般来讲，有以下几种情况：
　　（一）想象力平乏
　　缺乏丰富的想象力，学生在解决物理问题的过程中，会有下述方面的表现：首先，难以根据词语或同样的表述，在头脑中建立起正确的物理模型，因而也就难以形成正确的物理概念；其次，对物理过程的分析与综合，难以形成相应物理图像，从而干扰了正确、完整的综合分析，影响了解题思路最后的条理化、清晰化；再者，缺乏想象力，对题目所给图像的物理意义难于理解，甚至把图线误认为物体的运动轨迹；例如，匀速直线运动的位移―时间图像和匀变速直线运动的速度―时间图像。
　　（二）以回忆代替想象
　　对新问题，学生往往习惯于用已有的记忆表象对新对象进行描述，而不习惯积极展开想象。这种以回忆代替想象的情况，是物理想象的一种障碍，它遏制了想象力的积极性，使新对象的形象难以形成或清晰呈现，进而影响学生对该问题物理本质的理解。例如，讲惯性时，有一小车上的木块在车骤停时向前倾倒的实验，学生对此实验印象深刻，从而对表象的记忆很牢固。而在回答一道类似的理想化试题时――若木块与车间无摩擦，小车骤停时木块将会怎样？大部分的学生回答：木块向前倾倒。这说明，他们用记忆的表象简单地代替了“无摩擦”时的理想化想象。记忆表象对新概念的形成具有一定的支持作用，但是，若以记忆代替想象，不能及时形成反应新概念的新表象，则记忆表象很可能对新概念的形成起相反的作用。
　　（三）用静态想象代替动态想象
　　由于学生头脑中的物理图景倾向于分立的静态画面，从而任他们在对物理概念规律的动态想象中，经常不自觉地用动态过程中的一个静态画面代替整个动态过程去展开想象。在一些问题中，当物体有静止和运动两种状态，头脑中只形成一幅物体处于静止状态的图象。这一想象障碍在物理解题中经常出现，极易导致片面性。例如，木板的一端不断慢慢抬起，问木板与放于其上的木块之间的摩擦力如何变化？对这一问题，许多学生只考虑到木块静止的状态，而忽略了当木板的一端不断抬起到一定程度时发生木块相对于木板的运动情况。这类问题需要学生用丰富的想象力去把握事物变化的全貌。
　　以上内容，笔者从智力因素方面对影响学生解题能力做了较为详细的探讨，希望能与老师、学生共同探讨，进一步提高对这方面的研究。
　　
　　【参考文献】
　　[1]刘力．新课程理念下的物理教学论[M]．科学出版社，2007．
　　[2]王玉玲．物理学习中思维错误及原因探讨[J]．中学物理，2006，（1）．

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