《从一道题目的不同解答，剖析学生的物理思维模式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《从一道题目的不同解答，剖析学生的物理思维模式.doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、从一道题目的不同解答，剖析学生的物理思维模式 物理问题解决的行动模式包含有重要认知成分和一系列操作的心理活动。它要借助一定的思维模式才能进行。所谓思维模式是指一种依时间顺序排列的有顺序性、结构性、策略性和规律性的连续系统，它是思维方法和思维内容的统一，思维规律和思维方法的统一。一个物理问题解决得正确与否，完满与否，在已有足够陈述性知识的前提下，则主要取决于解题过程的思维模式。 2018年厦门市3月份质检第20题是一道考查学生对物理认知能力鉴别的好题。题目如下每年农历正月初一晚上，厦门与金门两地同时燃放礼花，成为两地民众共同庆祝新春佳节的活动。如图，在空旷的水平地面上燃放礼花，使礼花竖直向上发射
2、，当它上升到最大高度h处恰好瞬间爆炸，爆炸产生许多个“小火球”，假设这些“小火球”同 时以相同初速度大小v，向各个方向运动。（设礼花上升和“小火球”运动过程，均只考虑重力作用，重力加速度为g）求 （1）礼花在地面竖直向上发射的 初速度v0； （2）“小火球”的碎片落地点和 燃放点间最大水平距离L。 原题第（2）问的评分标准如下 w 笔者认为此题解答有误。我们姑且把这一种情形叫作第一种情形，面对一个物理问题，解答者总是在他们已有和能够达到的认知状态中，猜测或搜索出一些概念、规律和方法，尝试在问题的目标和条件之间寻找联系。一旦确定某一或某些概念、规律和方法可能建立起这种联系时，便将其应用于求解这个
3、给定的问题，从而得到一个结果。 第一种情形，学生认为物体在一定高度沿水平方向抛出时，物体水平方向的速度最大，所以，物体水平位移也最大，抛得最远。而没有考虑到物体在空中的运动时间，也会影响其水平位移，水平方向的分运动是匀速直线运动，水平位移是由水平速度和运动时间的乘积决定的。物理学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律，学生天天置身于千变万化的物理世界中，会自然地获得有关物理方面的感性认识，形成一定的生活观念和经验，这是学生学习物理知识的前提条件。先入的生活观念有的基本正确，对学习有积极的促进作用，也有的观念是错误的，对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用，将起一定的消极作用，造成一定的
4、学习障碍。主要表现有两点一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；二是阻断知识间的内在联系，造成知识与应用脱节。潜意识认为高度不变其运动时间也不变。只有运动时间不变时，才能用控制变量法。学生的认知思维比较浅显和单一。 第二种情形，认为物体做平抛运动或做斜抛运动时水平位移都有可能最大，如图所示，如果落地点在B点以下，则做平抛运动的物体水平位移最大。若落地点在B点以上，那么，做斜抛运动的物体位移最大。思维可分为抽象思维、形象思维、直觉思维等形式。抽象思维又称逻辑思维，是用抽象的概念和理论知识来解决问题的思维形式；形象思维是人利用已有的直观形象去解决问题时的思维过程；直觉思维是一种过程
5、和结果具有直接性的特殊思维形式，它单凭直观印象就能作出判断，是不经逻辑推理，下意识获得的对事物的直接觉察。直觉思维是一种非理性的思维。此种情形貌似分析合理，其实不然，因为抛射角不是定值。直接从问题给出解答，而缺少中间的逻辑思维过程。这种现象也是直觉思维的一种表现。可见，在物理问题解决活动中，抽象思维、形象思维、直觉思维实际上都需要参与，只不过在不同的具体问题中表现的强弱有所不同而已。 第三种情形，如图所示，假设物体以初速度V0以抛射角做斜抛运动，根据三角形定则，斜抛运动可看成是初速度AB方向的匀速直线运动和竖直BD方向上的自由落体运动的合成，直接从位移的合成和分解入手，假设从抛出到落地所用时间
6、为t，水平位移为x，则 当h=0时，cos= ，=45 当h时，cos=1，=0只有接近无限高时，平抛运动才最远。说明抛射角随着高度的变化而变化，045。 分解是在思考时把事物分解为各个部分或各个属性，它主要着眼于研究事物的部分、局部、细节或阶段，而合成是在思考中把研究对象所有的各个部分和各个属性综合为一个整体。它主要着眼于研究事物的整体、全局和全过程。有分则有合，有合则有分；分与合的观点以及由它产生的思维方式无不贯穿在高中物理教材的各个章节之中。 第四种情形，学生没有用位移的合成与分解而是利用速度的合成和分解这种发散思维的方式，假设做斜抛运动的物体初速度方向和末速度方向的夹角为，利用的运动时
7、间为t，则此时间内速度的变化量为gt，如图所示AC表示末速度，BC表示速度的变化量，AB表示初速度。 过A点做BC的垂线AD，则AD表示水平方向的速度Vx， 由三角形的面积公式可得 发散思维必须对问题的共性有一个全方位、多层次的把握，联系越多，发散也就越广，可以做到一题多解，一题多串、举一反三触类旁通。而收敛思维必须对问题的个性有彻底的认识，分辨得越多，收敛得也就越准确，可以做到多题一解、一题多变。人的认知遵循一定的认识规律，要研究学生物理学习中的思维是怎样产生的这个问题，应该把学生这个学习的主体和学习的内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。一是学生学习物理受自身的心理认识水平和生活经验的制约；二是还受学习内容的概括性、抽象性程度的制约。物理知识由物理概念、物理规律、物理实验和物理研究思想方法等组成，是人们解决物理问题的基础。高中阶段的物理知识具有高度的概括性和抽象性，学生学习时只有真正把握知识的内涵、联系及其区别，在运用物理知识进行物理思维时，才能水到渠成。 （福建省厦门双十中学 福建省厦门双十中学漳州分校）