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中学物理解题障碍剖析及解决方法浙江省天台中学 张新华317200［摘要］木文阐述的是物理解题过程中所遇到的障碍问题，从心理思维的角度分析，具体町 以分为认识概念的障碍、思维定势导致的障碍、隐含条件导致的障碍、干扰性条件引起 的障碍、建立模型的障碍等方而，并对上述五类障碍提出了解决的办法［关键词］概念思维障碍思维定势物理模型物理习题是实际物理问题、物理现象的科学简化、科学抽象和理想化模型习题在中学 物理学习中的作用主要有三个方面：（1）巩固、深化物理概念和规律；（2）活化物理知识,扩 大知识面；（3）培养学住运用数学工具解决物理问题的能力①然而，学牛在进行物理解题的 时候会碰到很多障碍，不能准确调取知识库中的知识解决相关的物理问题，做题的感觉是一 讲就懂、一做就错，所以如何克服物理解题中的思维障碍，是捉高解题冇效性的重要途径 本文在分析物理解题的若干思维障碍的革础上提出克服障碍的捲施一、物理解题障碍的剖析（一）概念认识障碍概念是思维的基本单元，也是理论的基础理解物理概念对研究物理过程和物理解题都 是至关重耍的如果对物理概念理解错谋，其至偏差，就会引起思维上偏离、错误或思维阻 塞，无法解决问题。

1. 非科学的习惯语言导致的概念障碍在我们日常生活中会接触到很多的口然现彖，但如果不能从本质上理解这些现彖，当用 语言來表达这些现彖时，就出现了非科学的习惯语言，如“由于惯性的作用，......”将惯性理 解为力，导致错误概念的形成2. 单从字而上去理解物理概念引起的障碍掌握物理概念最根本的是理解它所反映的物理事物、现象的本质屈性，搞清其物理含义 可是不少学生习惯于从字面上去理解，如认为“匀速圆周运动”与“匀速直线运动”中“匀 速”的含义相同、把“加速度”理解为“增加的速度”，以致出现错误3. 混淆相似或相近的概念引起的障碍有的学生能准确地背出物理概念的定义，但不能正确地运用这些定义一旦接触到具体 的实际问题就会受到相近的易混物理概念、物理量的干扰如“变化虽”与“变化率”、“电 动势”与“电压”、“电势”与“电压”二）思维定势引起的障碍思维定势是指心理活动的-•种准备状态，它使人们以一种习惯性的思维方式去分析和研 究问题，比较固定的思路去考虑和解决问题例如：把阻值分别为3欧和999欧的两只电阻1 1 1 = d 并联，贝怕们的总电阻值约等于一不少同学墨守成规，按公式尺R、心计算求解， 没有想到根据电阻的概念，若阻值悬殊很大的两个电阻并联，大电阻基本不起作用，总电阻 阻值约等于小电阻的阻值。

三）隐含条件引起的障碍在解决物理问题时，有时候看起来给你的已知条件不充足，似乎无法解决问题然而已 知条件分显性条件和隐性条件，显性条件在题干中是一冃了然的，血隐性条件是内隐在题干 的字里行间，内隐在物理现彖和过程的描述中，盂要你去分析、判断，才能发现善于发现 隐性条件是物理解题能力强的重要表现如马徳堡半球实验，说明大气压强是很大的，但我 们长期生活在大气层中，为什么没有感受到大气的压力呢？这是因为我们的体内也有气体， 恰与外面的大气压相互抵消，这些条件是隐性的，所以往往被我们所忽略四） 干扰性条件引起的障碍从信息论的观点看，解决物理问题是信息传递和转化的过程，各种信息会不同程度地受 十扰就学生的学习而言，客观十扰引起的思维障碍容易察觉，主观引起的思维障碍不易察 觉，从而对学习效果影响较大当主观干扰发生在学生学习过程中时，例如由于某些主观原 因（知识储备、情感准备、能力水平等），接收信号时就形成了错误的理解主观干扰引起 的思维障碍主要表现在不能排除多余信息的干扰例如：物体受到两个互相垂直的力的作用 而运动，F1做功6J,物体克服F2做功8J,则Fl、F2的合力对物体做功为多大？（正确答 案：-2J）。

山于“互相垂直”这一无关的条件，T就学生正确地思考，分析问题，于是形成 思维障碍（错误答案：10J ）五） 建立模型的障碍物理概念、规律是建立在相应物理模型的基础上，物理模烈是对物理现彖和过程的高度 抽象当用物理知识解决实际问题时，知识和问题也是通过模型这个纽带发生作用的能否 就具体的实际问题建立相应的物理模型，是解决物理问题的关键设计和建立物理模型还必 须要把握所研究问题的本质特点，如在研究地球绕太阳公转运动的吋候，山于地球与太阳的 平均距离（约14960万千米）比地球半径（约6370千米）大得多，地球上各点相对于太阳的运动 可以看作是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，这样就可以把地球当作一个“质点” 來处理；但在研究地球H转时，地球上各点的转动半径不同，地球的形状、大小不可以忽略, 不能把地球当作一个“质点”來处理二、解决障碍的方法（一）克服“物理概念”引起的障碍1. 使学生获得必要的感性认识，是掌握物理概念的基础常用方法有：⑴典型事例列举法如：讲授“力的概念”时，举学生牛活小熟悉的实例 ①马拉车②脚 踢足球③手提水桶④磁铁吸引铁块……，然后对这些实例进行分析比较、概括总结得出：“力 是物体对物体的作用”。

2）实验法如：讲授“导体的电阻”时，学生缺乏直接生活体验，可以运用演示实验来 丰富学生的感性认识让学生观察分析：通过导体的电流随该导体两端电压的变化而变化, 且同一导体，电流强度与电压成正比，即U/I是一个恒量；换用另一-导体进行同样的实验， 发现U/I仍是一个怛量，但不同于前者由实验可知：对任意导体，电压和电流强度的比值 是一个恒量（JIJR表示）这个恒量表征了导体的一种物理性质（导体对电流阻碍作用）2. 使学生掌握物理概念建立的方法，是掌握物理概念的关键在电阻概念教学（上文已提到） 中，若只向学生提供导体対电流阻碍作用的感性材料，而不让学牛参与电阻概念的建立过程, 尽管教师在作出概念的文字或数学表达吋讲得很清楚，但对学生来说，表面联系和本质联系、 感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍处于“分离状态”，在解决实际问题吋就会出现 错误3. 使学牛明确物理概念的内涵和外延，是掌握物理概念的根本物理概念的内涵是概念所 反映的物理对彖、现彖、物理过程所包含的本质属性如：力的内涵是指“物体间的相互作 川”物理概念的外延指概念所反映木质属性囊括的全体对彖如重力、弹力、摩擦力、分 子力、电磁力、核力等都属于力这一概念的外延。

4. 使学生运用物理概念解决实际问题，是掌握物理概念的重耍环节用”是“学”的冃 的，也是检验“学”的重要标志，还是加深“学”的重要环节因为运用过程才能使学生真 正掌握物理概念，才能使学牛对物理概念理解的缺陷暴露出来，以便对物理概念的理解进一 步有针对性地加以纠正、完善和深化二）克服“思维定势”引发的障碍1. 我们耍在形成一定定势思维的基础上，理解这些思维的物理悄景和适用范围，弄清楚两 种情景的相似之处和区别之处如：木块在倾角为9的光滑斜而下滑时，加速度为gsin0；不能认为在动摩擦系数为"的粗糙斜血下滑时，加速度也为gsin在这里我们要建立定势思维是加速度丄， m 前者为 a = 血 ° = g sin 〃，后者为 a2 = sin 0 _ /jmg 心"二 g sin 〃 一 “g cos 〃，这m ~ m两个物理情景既有相似又有相杲，我们耍区别对待2. 教学过程中，耍注意培养学生的好奇感，多提几个假设，多问几个为什么，提供一题多 解，一题多变，达到举一反三，触类旁通教师在教学过程中，应该根据学生的认知水平和 已掌握的知识水平，选择典型合适的例题加以分析解答，培养学生的发散性思维•此同吋, 教学过程中要引 导学生在解题的势的干扰。

女II：有一小球A用轻绳固定JL处于静止状态在剪断水平方向轻绳的瞬间,A球 的加速度的人小和方向如何？一题多变：倘若完全相同的小球B、C,分别用轻杆和轻弹簧固 定呢？3. 要克服思维定势障碍我们还要进行思维训练，捉高思维过程的鉴别能力，强化知觉的选 择性，从复杂纷繁的廿景中把某些客体、现象或属性加以区分，予以优先反映当学生较好 地掌握了所传授的知识，并已形成定势思维，在物理教学中，若只满足于现状，不仅会造成 “死搬硬套”“黑守成规”，而且极易出错三）克服''隐含条件”中的障碍1. 隐含在物理模型的理想化条件中在习题中常将理想化条件隐含在有关词语或题意中，需要运用理想模型去捕捉和挖掘 如：质点和点电荷，不计大小和形状；轻弹簧指不计重量；光滑表面指不计摩擦；理想变压 器指无功率损耗……2. 隐含在物理现彖中这些现象通常包含了解题所需的己知条件如：“通迅卫星”隐含着卫星的运行周期与地球自转周期相同，“宇航员在太空中”隐含 宇航员处于完全失重状态，“处于平衡状态的导体”隐含导体是等势体，内部场强处处为 零……3. 隐含在临界状态中当物体由一种运动（或现象、性质）转变成另-•种运动（或现象、性质）时，包含着量 变到质变的过程，这个过程隐含着物体的临界状态及其临界条件，需通过分析、推理來挖掘。

4. 隐含在习题图表中许多物理试题的部分条件常隐含在题图（表）中，需学生通过观察、分析予以挖掘和发 现5. 隐含于常识中物理试题的某些条件来口于人们的常识，没有在题中给出，造成所求量为条件Z间一种 比较隐蔽的关系，需考生据题意多角度分析，展开联想，深刻挖掘，根据一•些常识，捉取或 假设适当的条件和数据，以弥补题中己知条件中的不足进而达到解题目的四）克服“T扰性条件”引起的障碍1. 既要对各个已知量加以分析，又要从整体上來把握题意，根据所要求的未知量來分析 与它相关的物理量，剔除与其无关的已知量例1：如图，在一个升降机中，质量为m的物体，由倔强系数分别 为k】、k?、k3的三个弹簧装置着其中b弹簧的伸长量为X|, k2弹簧 的伸长量为&的1/3该升降机以加速度为a向上运动，求物体所受的 合力？这是一道简单题，但是不少人想不出來因为k3弹费的伸长量不知道，图中45这两个角度也增加了问题的复杂性具实要解决这个问题只要从其以a作加速运动这个实际效果出发，根据牛顿第二定律F合=ma ,即可知 道其合力大小等于ma,方向向上2. 我们在解题时，还可以建立物理模型，排除非本质的T•扰，舍弃次要因索和无关因素, 突出反映事物的木质特征，从而使物理现象或过程得到简化和理想化。

3. 要多接触真实、具体的物理情景，认识它们的复杂性，提高自己的辨析能力和筛选能 力耍克服干扰性思维障碍，还必须婆强化对物理规律的认识，要学会比较和鉴别，善于抓 住事物的木质五）克服“建立物理模型”的障碍1. 抓住本质，巧用等效方法例2：如图，短而光滑的圆弧槽BC与水平地而CA相切，设小球从B点沿圆弧BC自III卜•滑至C点所需耍的时间为tP从圆弧BC的中点D白由下滑至C点所需要的时间为切从B点沿光滑斜面BC H由下滑至C点所需要的时间为t3,则b : t2 : t3等于下列哪个答案?()A.2 ： 1 ： 2B. 1 ： 1 ： 1C.H H ： 4D・ 4 ： 2 ： n分析：粗看此题，许多人觉得棘手，因为有Illi线运动解题的关键也在于对于Illi线运动用什么物理模型来代替圆弧BC短而光滑，故小球沿圆弧运动类似单摆运动，摆长为该圆弧的半径，所以t, =t^ = —T = — J— o设圆弧BC的圆心为O, 4 2%连接BO, CO, DO,由几何关系口J知BC的倾角为& （如图），2BCgsin/9p・2Rsin0 y gsin"人：（2 ：『3 =龙：兀：4 选（C）2. 运用逆思，巧用类比例3：如图所示，一辆汽车在轨道AB上行驶，速度。