科學解題中思維障礙的成因與策略研究

科學解題中思維障礙的成因與策略研究

摘要：解題中思維障礙產生的原因較多，記憶、學習、技能、情境、動機等許多環節都會影響解題的思維。本文分析了初中學生科學思維障礙的成因及解決方法。
關鍵詞：思維障礙；成因；策略
        思維是人腦對客觀現實的概括和間接的反映，它反映的是事物的本質及內部的規律。初中學生科學思維是指學生在對初中科學感性認識的基礎上，運用比較、分析、綜合、歸納、演繹等思維的基本方法，理解并掌握初中科學內容并且能對具體的科學問題進行推論與判斷，從而加深對初中科學知識本質和規律的認識。然而，在學習初中科學的過程中，我們經常聽到學生反映，上課聽得很“明白”，但每到自己解題時，總感到困難重重，無從入手。
        事實上，學生對不少問題的解答困難并不是因為這些問題的解答太難，以致學生無法解決，而是因其思維形式或結果與具體問題的解決存在著差異，也就是說，學生的科學思維存在著障礙。這種思維障礙，少部分來自于教學中的疏漏，更多的來自于學生自身，來自于學生中存在的非科學的知識結構和思維模式。因此，研究初中學生的科學思維障礙對增強初中學生科學教學的針對性和實效性有著十分重要的意義。
　　一、思維中存在許多盲點
　　人離不開習慣，習慣對我們的學習有著很重要的影響。習慣可能是最好的仆人，幫我們達到新的高度，同樣它也可以成為我們最壞的敵人，僵化、凝固我們的思維，思維盲點指的就是習慣的這種消極性。
　　例1： 居民樓的樓道里，夜間只是偶爾有人經過，電燈總是亮著會造成很大浪費�？蒲腥藛T利用“光敏”材料制成“光控開關”——天黑時，自動閉合，天亮時，自動斷開；利用“聲敏”材料制成“聲控開關”——當有人起動發出聲音時，自動閉合，無人走動時自動斷開。若將這兩種開關配合使用，就可以使樓道燈變得“聰明”。則這種“聰明”的電路是（    ）。
　　按照學生習慣的電路連接，要么是光控要么是聲控來控制路燈，因此應該是并聯故選（B）。其實光控與聲控是兩種不同狀態下的變化情況，符合設計要求的應選（D）。
　　由于學生習慣的消極性的存在，使得學生在解決新問題，拓展新領域時，受到原有思維的局限，因此我們要走出思維盲點，不要總依賴原有路徑。
        二、思維缺乏靈活性、變通性
        思維的變通性和靈活性是提高學生應變能力的主要途徑，訓練思維的變通性主要是培養學生變通的意識和習慣，“活”是培養學生靈敏地產生思維層面的積極效應。
        例2： 在圖甲的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的規格為“0～0．6A”，電壓表的規格為“0～15V”，燈泡上標有“6V 6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關系如圖乙所示，求：
　　(1)燈泡正常發光時的電流；
　　(2)當電流表示數為0．4A時，電壓表的示數；
　　(3)為了保證電路安全，滑動變阻器接人電路中的最小阻值及此時電路消耗的總功率�！　　　　　�      
　　學生初看此題覺得比較簡單，第（1）小題直接根據電路公式即可求得，于是第（2）小題也根據公式求解，而造成一種誤解：
　　由于思維的連續性，進一步造成第（3）小題錯誤，實際上根據U—I曲線可知，本題小燈泡的電阻并非是一個定值，因此求小燈泡的電壓應從圖表中看出來，而不是根據公式計算。
　　大多數學生習慣用公式解題，但此題更深遠的意義在于使學生能深入到問題的本質中去，吸收新信息，能從問題的特殊解法中，概括推廣出同類問題的一般解法，以達到觸類旁通的目的。因此，在教學中不能陷入一味地利用公式做題的機械運動，因為這種單一的方法不能適應復雜豐富的教學內容和千姿百態的教學對象。俗語說得好：“授人以魚，不如授人以漁。”只有讓學生真正掌握了科學的思維方法，把學習興趣引入科學方法的軌道上來，才能激發學生學習的能動性。

　　三、思維定勢造成的解題錯誤
　　定勢（即心向）是心理活動的一種準備狀態，這種準備狀態容易影響人對刺激情境的某種習慣的方式進行反應。定勢對解決問題有積極作用，但也有一定的消極影響。
　　例3：小軍用彈簧秤來探究“底面積相同的木塊和鐵塊的下表面哪個更粗糙”，如何進行實驗設計？
　　不少同學是這樣思考的，找兩塊質量相同，底面積相同的木塊和鐵塊，然后用彈簧秤在水平拉力作用下均做勻速直線運動，分別測出拉力，進行比較。很顯然，要找這樣的木塊和鐵塊很麻煩，而且即使有也不可能外表完全一樣，其實按照上圖設計的進行很容易比較出來。讓木塊和鐵塊疊放在一起，然后互換疊放位置即可得出結論，而且這樣的設計不受其它條件的限制。
　　為了消除學生在思維活動中只會“按部就班”的傾向，在教學中教師還應鼓勵學生進行求異思維活動，培養學生善于思考、獨立思考的方法。不要滿足于用常規方法解得正確答案，而要多嘗試、探索最簡單、最好的方法解決問題的習慣，發展思維的創造性也是突破學生思維障礙的一條有效途徑。
　　那么應該如何解決這些問題呢？
　　1.注意思維的廣闊性和深刻性，要善于把握事物的各方面的聯系，全面地思考和分析問題，善于分析本質和非本質的特征，給學生一個展示自己才華的空間。
　　2.培養學生思維的靈活性和敏捷性，適時借題發揮，開拓學生思路。
　　3.一題多變。即把題目進行加工、引申、發展、提供問題的背景，增加發散的成分。一般可通過隱去結論、增加限制、改變陳述方式等減少問題條件。
　　4.一題多解。這有利于使學生思路廣闊，有助于學生創造力的培養。教師要注意進行各種方法的比較，注意解題思想的深挖。
　　5.一法多用。用不變的規律去解千變萬化的題目，以不變應萬變。
　　6.碰到疑難問題教師要勇于暴露自己的解題思路。
　　7.加強對學生進行言語訓練。運用心理定勢的積極作用，發展“求異”思維，限制心理定勢的消極作用。
　　8.加強對學生變異思維的強化訓練，從而走出單調、機械重復的模式。
　　當然，要解決學生思維上的障礙問題，不是一朝一夕的事，需要教師長期引導和啟迪才能形成。
　　素質教育已經向傳統的科學教學提出了更高的要求，但只要我們堅持以學生為主體，以培養學生的思維發展為己任，勢必會提高學生科學教學質量，擺脫題海戰術，真正減輕學生學習科學的負擔，從而為提高初中生的整體素質做出我們應有的貢獻。
參考文獻：
[1]王銀明.物理教學參考書[M].北京：高等教育出版社，2002.

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