在初中物理教学中通过画图思考突破“想当然”误区的策略

黄剑

摘 要：学生习惯于从自己的生活经验出发，对一些问题和现象形成一定的看法和观点，形成一定的思维定势，这种“思维定势”往往会引起学习过程中的“负迁移”，造成学生出现“想当然”的情况。通过画图辅助思考，把事物的内涵和特点有针对性地呈现出来，学生就会自己发现“想当然”的错误所在。笔者就如何引导学生借助画图辅助思考进行物理学习，突破“想当然”误区，谈一点粗浅认识。

关键词：初中物理教学；画图思考；突破“想当然”误区

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）9-0031-3

初中生的思维特点一般是抽象逻辑思维在这个阶段日益占有主导地位，但是思维中的具体形象成分仍然起着重要作用。逻辑思维能力并不独立，很大一部分还是建立在已有的經验或者直观的现象层面上。因此，一般而言初中生较难深入理解物理概念的物理意义和概念所反映的物理事物、现象的本质。

学生生活在千变万化的物理世界中，在生活中往往会从自己的经验出发，对一些问题和现象形成一定的看法和观点，形成一定的思维定势。这种“思维定势”往往会引起学习过程中的“负迁移”，干扰对物理概念和规律的正确理解和掌握，造成学生出现“想当然”的情况。用常见的教学模式很难在有限的学习时间内消除“想当然”的情况。

美国著名的心理学家、美学家鲁道夫·阿恩海姆在其《视角思维》中提到：“思维不能截然地分成形象思维和抽象思维，当人们看到一种形象时就有了抽象活动，而当人们思考一个问题时，都有某种具体形象作为出发点或基础”[1]。著名教育家苏霍姆林斯基在《给教师的建议》一书中指出：“教室里设有黑板，不仅是为了在上面写字，而且是为了教师在讲述、说明、演讲的过程中可以在上面画些草图、示意图和详图等”。他还提到“绘画的直观性不仅是把表象和概念加以具体化的手段，而且是从表象的世界里解脱出来而进入抽象思维世界的手段。”[2]北大物理系赵凯华教授在《新概念物理》一书中也指出：“学习物理，就是要对物理问题建立自己的物理图像”，无论你的大脑属于哪一种思维类型（右脑的形象思维，或左脑的逻辑分析），或偏重于哪一种思维类型，如果能在文字的基础上再画出具体的、生动的图像，学习的兴趣将大大提高。

教师在物理课堂上可以用简笔画或者草图示意图的方法来突出知识点的关键特征，省略知识点的一些无关特征，增强学生的选择性知觉。通过画图思考，把事物的内涵和特色有针对性地呈现出来，学生就会自己发现“想当然”的错误所在。笔者就引导学生借助画图思考进行物理学习，突破“想当然”误区，谈一点粗浅认识。

“想当然”误区根源一：已有知识的干扰

例1 一个同学向着远处的山崖大喊一声，约1.5 s后听到回声，那么该同学距山崖大约是多少米？

“想当然”误区：学生看到此题，由于头脑中有声音在空气中（温度为15 ℃）的传播速度为340 m/s，且s=vt， 就会“想当然”地进行如下计算：s=vt=340 m/s×1.5 s=510 m，并认为该同学距山崖510 m。

突破“想当然”误区的策略：如图1所示，让学生画出声音传播的路径图，通过画图复现真实的物理情景，把学生容易忽略的重要“细节”着重标出，使学生脑子中迅速出现了影象。如此，进一步的推理、分析等逻辑思维便有了具体、坚实的“生长点”，在学生画图思考的过程中问题就迎刃而解了。

“想当然”误区根源二：生活经验的干扰

例2 在用温度计测量水的温度时，俯视时读数_____，仰视时读数_______。

“想当然”误区：初中学生观察物理现象较多地停留在日常生活经验的水平上，较难深入现象的本质。由于生活中有这样的经验，对比自己高的需抬头看，比自己低的需低头看，就会“想当然”地在第一空填“偏小”，在第二空填“偏大”。

突破“想当然”误区的策略：如图2，让学生自己在草稿纸上清清楚楚地画出平视、俯视、仰视时读数的示意图，这样学生就在图中一目了然地看到不同观察方式产生的结果了。因为画图思考是学生通过画图间接地参与实践的过程，并通过对图的观察和构绘来替代对实际物体的操作，最终解决问题的过程。

例3 在爬杆的时候，向上匀速爬时摩擦力方向怎样？

“想当然”误区：由于学生有摩擦力阻碍物体运动的认识，且在解题过程中有一个不好的习惯就是“想当然”地把当前面临的问题与已经做过的问题等同起来，“不假思索”地照搬记忆中已有的方法甚至答案。于是就“想当然”地回答：向上匀速爬时摩擦力向下。

突破“想当然”误区的策略：在黑板上画出一人爬杆示意图，让学生根据平衡状态时受力平衡的知识在黑板上画出人在竖直方向所受的力，通过画出人在竖直方向的受力示意图，学生的误区就不攻自破（见图3）。思维往往有表面性、片面性，抓不住问题的本质，画图辅助思考是在视觉参与下的思维过程，是信息加工和转换的过程，能较好地解决这一问题。

“想当然”误区根源四：盲目的主观想象

例4 在水中漂浮的均匀长方体木块，现将水下面部分切去，如图4所示，则剩余部分木块将（ ）

A.将上浮一点 B.将下沉一点

C.仍不动 D.无法判断

“想当然”误区：由于学生知道漂浮的物体所受浮力等于重力，当切去水下面部分后，能分析出重力减小，所以就“想当然”地得出将上浮一点，这是对物理过程理解不清引起的解题的问题。

突破“想当然”误区的策略：通过画图思考能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能进行状态分析和动态分析，状态分析是固定的、间断的，而动态分析是活的、连续的，动态分析是从一个状态到另一个状态的变化。

首先，引导学生回忆浮力产生的原因及浮力的计算方法，然后让学生画出两个瞬间状态图：1.在水中漂浮的均匀长方体木块；2.将水下面部分切去瞬间，剩余部分木块。最后，在两图上分别画出其受力示意图（如图5、图6）。通过画受力示意图学生发现，将水下面部分切去瞬间剩余部分木块只受重力作用（由浮力产生的原因可知底面没有受到水向上的压力，故没有浮力），在重力的作用下会下沉。endprint

“想当然”误区根源五：思维定势的干扰

例5 图7（a）的三个灯泡的连接方式是___。

图7（b）的两个灯泡的连接方式是什么_____。

“想当然”误区：由于学生的原有认知是各用电器逐个顺次连在一起的电路叫串联，把用电器并列结在两点间的电路叫并联。看到图7（a）就“想当然”地回答：串联；看到图7（b）就“想当然”地回答：并联。

突破“想当然”误区的策略：学生对给出的这 两个电路图很难分析出来是串联、并联或是混联，但引导学生画出此电路图的等效电路图，应用已知物理知识对给定信息进行“去粗取精”的再加工，并能透过现象看到本质，就會很容易看出电路的连接特点，使有关问题迎刃而解。

对图7（a）的电路图，首先用导线代替电流表，然后将所有长导线“缩”为“点”，像这样经过三次简化得到一个等效电路图（如图8）学生就能准确回答：并联；再比如：对图7（b）的电路图，引导学生从电源正极出发依次画出相关电路元件回到负极得到一个等效电路图（如图9），学生就能准确回答：串联。所以，教师应在教学中为学生搭建画图思考的平台，给学生必要的形象思维的指导，通过画图把物理知识转化为更具体和形象的知识，从而提高学生接受的效率。

总之，物理学是最讲“理”的，是研究物理现象背后自然规律的科学。分析物理现象必须弄清现象背后的规律，千万不可“想当然”，一“想当然”就会出错。近几年许多表述物理情景的练习题通常通过文字呈现在学生面前，没有配图，让学生通过阅读画图再现物理情景。所以，在教学中要培养学生将物理情景构建成对应的物理模型图和物理过程图，将物理条件标注在图形的相应位置上，寻求因果关系，应用相应的物理规律解决相应的问题。

参考文献：

[1]鲁道夫·阿恩海姆， 阿恩海姆， Arnhim，等. 视觉思维：审美直觉心理学[M]. 成都：四川人民出版社， 1998.

[2]苏霍姆林斯基. 给教师的建议：全一册 2版[M]. 北京：教育科学出版社， 1984.

[3]施良方. 学习论[M]. 北京：人民教育出版社， 2001.

[4]廖伯琴. 初中物理教学策略[M].北京：北京师范大学出版社，2010.

（栏目编辑 李富强）endprint