高一學生學習物理的心理障礙剖析

亞太科學教育論壇, 第二期, 第一冊, 文章七 (二千零一年六月)
詹偉琴、喻晶
高一學生學習物理的心理障礙剖析

三．思維負遷移，"暈輪"效應

思維定勢的遷移分為正向遷移和負遷移。對新知識的學習起積極、促進作用的為正向遷移；起干擾、抑制作用的為負遷移。

物理教學中思維定勢負遷移的消極表現：

在解決新問題時，盲目地照搬舊經驗，不注意新舊問題間的差異
由於思維定勢造成思維方式的僵化，不利於思維的發散，缺乏創造性。
在建立概念和規律時，學生因未真正掌握其內涵和外延，便會造成"定勢錯覺"，而極易遷移到應用中去。
學生掌握物理概念和規律時的穩定性和清晰性差，理解不透切，將一些本質不同，但表面上相近、相似、或相關的概念或規律混淆，產生暈輪效應，成為學習的障礙。

在做問卷調查的時候，特地挑選了幾道易出錯的題給學生做，果然有許多人"上當"。

題目	回答情況			分析

1．如圖，細繩下A與B的重力分別為3牛和4牛，彈簧彈力為2牛，求繩的張力T和B對地面的壓力N。（圖見附錄錄問卷16題）　A.　7牛和0 　B.　1牛和2牛　C.　1牛和6牛　D.　5牛和2牛	選項	人數	百分比	這道題有兩個正確答案C和D，但有65%的學生都只選了其中一個。之所以會漏選，就是因為學生的思維定勢使他們只考慮到一種情況。　　其實彈簧既可以被壓縮，也可以被拉伸。而超過一半的學生看到圖中彈簧處於A、B之間，就認為彈簧是被壓縮的，可見其先入為主的思想是極為牢固的。
	A	4	4.1%
	B	11	11.3%
	C	49	50.5%
	D	13	13.4%
	C、D	15	15.5%
	其他組合	5	5.2%

2． m在幾個與地面平行的力的作用下靜止在水平面上，t＝0時，將其中一個力F增到3F，其他力不變，則t＝t₁時，該力的功率是：　A.　9F²t₁/m 　B.　6F²t₁/m 　C.　4F²t₁/m 　D.　3F²t₁/m	選項	人數	百分比	正確答案是B。這道題容易混淆的是，使物體m產生加速度並運動一段距離的是m所受到的合力，大小為2F，但題目問的是"該力（3F）"的功率，而不是合力2F的功率。大部分的學生思維定勢在於"是合力使m運動，做功自然要用合力計算"，結果就弄錯了。
	A	12	12.4%
	B	12	12.4%
	C	53	54.6%
	D	10	10.3%
	未做	10	10.3%

3．10℃的鐵塊和30℃的銅塊相接觸時，便有熱能從銅塊傳遞到鐵塊，對不對？	選項	人數	百分比	在這道題裏，可發現學生對於熱量傳遞、熱能轉移的概念模糊不清。物理學習中肯定還有其他概念、規律由於學生的暈輪效應而確認不清，掌握不牢。若不克服，將會成為學好物理的絆腳石。
	對	62	63.9%
	不對	31	32%
	未做	4	4.1%

4．在豎直懸掛著的磁鐵下端吸附著一鐵塊，鐵塊可能受到哪些力的作用？	選項	人數	百分比	正確答案是重力、磁力、彈力（或壓力）。在學生的腦海中，認為鐵塊在磁鐵的下方，所以磁鐵不會給鐵塊向下的力，因此鐵塊受到向下的力只有重力，與重力平衡的就是磁鐵的吸引力。　　但題目並沒有說明磁力剛好大小等於鐵塊的重力，它也可能磁性很強，這時磁鐵與鐵塊之間就存在彈力，鐵塊還受到磁鐵的向下的壓力作用。
	重力、磁力	81	83.5%
	重力、磁力、彈力	10	10.3%
	重力、磁力、萬有引力、摩擦力等	6	6.2%

又例如：

在浮力問題的認識上，對沈沒入水的物體，學生認為它沒有受到浮力的作用。

在對自由落體運動問題的認識上，學生認為物體下落的快慢是由它們所受的重力決定的，物體越重，下落得越快。

在作用力與反作用力問題的認識上，學生對雞蛋碰石頭這一物理現象，認為雞蛋碎了是由於石頭對雞蛋的作用力比雞蛋對石頭的作用力大。

分不清變化和變化率，如速度的變化和速度的變化率；磁通量的變化量和磁通量的變化率等。

不能區別相互之間有直接聯繫的物理概念，如電壓和電動勢，電勢與電勢能，質量與重量，動量和動能，光的干涉和光的衍射等。

滑動摩擦力與壓力成正比，學生將其作為摩擦力大小與壓力的一般關係，以滑動摩擦力概念代替了摩擦力概念。

做勻速圓周運動的物體，所受合外力及其加速度的大小不變，方向總是指向圓心，學生將這一特徵當作圓周運動的一般特徵，以勻速圓周運動概念代替了圓周運動概念。