时间：2022-08-04 10:11:24
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关键词：思维定式；正迁移；物理教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0150-02
一、引言
思维定式即思维惯性，是指人们把在以往学习过程中已经掌握的思维活动经验和思维规律应用到后续的学习活动中，经过多次反复使用形成的一种定型化的思维程序和模式。思维定式对学生的学习既能产生正迁移作用，又能产生负迁移作用。学生在掌握新概念、新规律时总是要利用已有的知识，使原本孤立的新概念、新规律同大脑里原有的认知结构中储存的知识信息相联系，以促进和加强对新概念、新规律的认识与理解。如在进行“机械振动概念的引入”教学时，教师利用教材，从日常生活的实例出发，选取弹簧振子、单摆、水中的浮沉子、不倒翁等为振动的物体，启发学生抓住这些物体振动的共同特点——物体在中心位置两侧做往复运动，从而建立起机械振动的概念，形成正确的思维定式，为往后学习和理解简谐运动打下了坚实的基础。大学生在中学阶段的学习过程中积累了许多解决问题的经验和方法，那些方法对于解决中学物理问题大都是行之有效的。当他们进入大学后，仍然习惯套用中学时解决问题的方法去解决大学物理问题，其结果可想而知。因此，学生在学学物理过程中，若能正确地利用思维定式将会事半功倍，否则将事倍功半。
二、高中与大学物理教学和学习的特点
1.高中物理教学和学习的特点。高中学生的认知能力已基本成熟，其抽象思维能力有了很大提高，他们已经可以用推理的方式去思考和解决物理问题，具有了较强的探究性学习能力。为了高考，教师会给学生总结出各类物理问题的解决方法，使他们形成一种固定的思维模式。
2.大学物理教学和学习的特点。学生进入大学的初期，大都会经历一段学习上的不适应时期。他们在学习上远离了名目繁多的考试，获得了更多的自由支配时间，这对于他们进行自主学习和研究性学习是非常有利的。就大学物理学科而言，其特点是教学内容多，课堂信息量大，注重推理、论证。上课时以教师讲授为主，学生必须在课外花费很多时间自学才能理解教学内容。
三、思维定式对物理教学的作用
由思维定式引起的迁移可分为正迁移和负迁移两种，一种是旧知识的学习能帮助和促进新知识的学习，这种迁移就是正迁移；另一种是旧知识的学习干扰或抑制新知识的学习，这种迁移就是负迁移。
1.思维定式的正迁移作用。在教学实践中发现，由于思维定式的作用，学生在解决问题时通常会按照某种习惯的思路去考虑问题。当这种习惯思路与新问题的正确解决途径一致时，思维定式将产生正迁移作用，促进问题得到快速解决。在大学物理教学过程中，可引导学生在解决物理问题时善于联想高中时解决过的类似问题，通过分析对比，找出问题的共同点，学会举一反三，从而找到解决问题的有效途径，促进正迁移作用的形成。如教师在讲授《力学》中运动学部分关于速度和加速度的定义时，可让学生首先回忆一下高中物理中速度和加速度是怎样定义的，教师只需讲解在大学物理中速度的定义是v=■，学生联想到高中物理中加速度a=■，模仿速度的定义方法不难得出加速度的定义为a=■=■。
2.思维定式的负迁移作用。思维定式是一种“以不变应万变”的固定思维模式，它注重的是问题之间的相似性和不变性。因此，当遇到的新问题与过去解决过的旧问题的相似度较高时，在旧问题解决过程中形成的思维定式通常有助于新问题的顺利解决；而当新问题与旧问题相比其差异十分明显时，思维定式就会干扰，甚至阻碍新问题的解决。
大学生思维定式负迁移作用的具体表现是：不善于具体问题具体分析，常常用记忆替代思维；不注重物理概念和物理规律之间的联系，总是孤立地看待物理现象和问题；不注重物理公式和物理规律的适用范围；不善于多动脑子，发散思维能力欠缺；总想用中学物理中解决常量问题的方法去解决大学物理的变量，不习惯利用微积分求解有关变量问题。例如：一人手握啤酒瓶使其处于静止状态，当手的握力增大时，手和瓶之间的静摩擦力是否改变？学生在学习滑动摩擦力时知道，滑动摩擦力随着正压力的变化而变化，这种概念在学生的头脑中深深扎根，久而久之形成一种思维定式。当遇到静摩擦力这样的新问题时不假思索地照搬套用，从而想当然地得出“手和瓶之间的静摩擦力增大”的错误结论。
四、消除思维定式负迁移作用的对策
1.强调物理问题中变量的概念。大学物理和高中物理的显著差异使研究问题的深度和范围不同，所使用的数学工具也不相同。高中物理研究的问题主要是常量，使用的数学工具主要是初等数学；而大学物理研究的大多是变量，使用的数学工具主要是高等数学。初学大学物理的学生很难适应这种变化，他们很难接受变量的概念，不善于用高等数学表达和分析物理问题，这也是他们学学物理的主要障碍之一。因此，在教学实践中，教师要把变量的思想和处理变量问题的方法渗透到每节课的教学中。
2.注意物理规律的适用范围。由于思维定式的作用，学生常常会犯经验主义错误，忽视物理公式、定理的适用范围，从而造成分析问题或解题的错误。物理概念、定理及公式都是在一定的条件下，通过对某类物理现象的归纳，或者对某些物理过程所具有的共性进行总结得出的，因此它们都有其适用范围和成立的条件。在教学过程中，要注意向学生阐明物理公式、定理、定律的适用范围和条件，防止学生将相对真理绝对化或者把局部经验普遍化。
3.注重培养学生发散思维能力。发散思维又叫求异思维，是指从一个目标出发沿着不同的途径去思考，不受常规约束，寻求变异，探求多种解决问题途径的扩散式思维方式。在日常教学中，要引导学生遇到物理问题时进行多方位思考和论证，敢于沿着不同的方向去尝试、探索，使他们的思维方式具有灵活性、广阔性、深刻性和独创性。在遇到一些物理问题时，学生习惯于利用公式去推导和演算得出结论，认为那样做思路清晰，结构严谨；但有时若能引导他们换一条思路进行分析，也许能获得意想不到的结果。比如有些问题如果借助图像的变化规律进行分析、讨论，反而能够更简捷、更快速地得出结果。另外，在上习题课时要精选典型例题，注重对学生进行一题多问、一题多变和一题多解的训练，让他们养成从多个角度思考问题和从多种途径解决问题的习惯，使学生的发散思维能力不断提高。
1.1学生基础差，不重视作为本三院校的学生，高中物理基础普遍比较薄弱，许多同学基础概念及定律不清楚，给大学物理的学习造成了困难.另外，学生的高数基础不扎实，无法在物理模型建立中灵活应用微积分等高数知识.再次，现在的学生学习功利性比较强，学生们主要把精力放在英语、计算机等考证科目，甚至一些校外的考证上，而对大学物理这门课程重视不够.
1.2教师教学模式固定化教师上课大部分还是采用老式的教学法，以教师讲授为主，照本宣科，致使学生觉得课上枯燥无味.另外，教师教学中教学大纲统一化，不同专业采用同一教学大纲，没有专业特色，与学生专业课课程结合不够紧密和充实，因此学生对大学物理课程兴趣不够.
1.3考评方式单一本校大学物理的考评方式基本是采用期末成绩为主，平时出勤和作业为辅的的方式.学生学部分还是以应试为向导，学习被动，没有深入领会到物理的奥妙.
2改革方向
为了解决教学中遇到的这些问题，针对独立学院特色，大学物理改革可以从以下几方面入手.
2.1不同专业区分对待，应制定不同的教学大纲大学物理涵盖的内容是非常广泛的，包括力学、热学、电磁学、波动光学和近代物理等五篇，如果要全部授予学生，学时往往不够，而且只授予学生点滴皮毛知识而已.教师应该深入各系进行调研，了解不同专业的需求.教学中做到心中有数，有针对性的授课.让学生深刻认识到大学物理有本专业的特色，为他以后的专业课学习以及之后的工作有所准备.比如对于机械类专业，跟物理紧密相关的专业课程有“理论力学”“结构力学”“工程力学”等，对于他们大学物理教授时应重点放在力学和热学篇章，如质点运动学、牛顿运动定律、功和能、动量、刚体定轴转动、机械振动、热学等.教师在授课时就应该多注重力学的分析和计算，并且多举一些跟专业相关的例子，如飞轮、皮带轮、滑轮的转动问题，桥梁结构的承重、钢架的频率和周期等.而对于电子信息类专业，后续的专业课程里“电路分析”“电子技术”跟物理关联较大，对于他们大学物理教授时应重点放在电磁学篇章，并多介绍相关的科研新进展，以增强学生对大学物理的兴趣.同时，增设电磁波的知识点并将其作为重点介绍，为后续专业课程电磁场与电磁波做好准备.
2.2物理理论与实验教学结合大学物理是一门实验性的科学，很多物理定律都是实验总结得到的.但是很多学校的大学物理理论课和实验课是分开设置的两门课，由不同的教研室不同的老师教授.这样的教学就有可能使得理论和实验相脱节.应该加强理论课和实验课的统一，或者直接由同一部门来授课.有些比较复杂的实验在实验室操作，而有些仪器比较简单的实验可以直接搬到教室穿插在理论课上进行演示.建议可以学习麻省理工学院的WalterLewin教授在公开课《电和磁》课上的的授课方式，用直观的实验来演示复杂深刻的物理原理，使得课程具有启发性和趣味性.比如，静电屏蔽、光的偏振、驻波等都可以穿插在理论课上进行演示.这样不仅可以化抽象为具体，学生亲眼看到，甚至亲自参与验证，对定理的理解会更加深刻，同时可以提高学生的学习兴趣，激发他们的科研兴趣，培养创新意识.
2.3将物理理论和现实生活和社会实际结合起来物理学并不是一堆枯燥的定理和公式堆砌起来的学科，它反映的是自然界万物的规律，是一门和生活息息相关的学科.物理课程改革要强调“从生活走向物理，从物理走向社会”，即注重与社会实际和生活实际相联系.而物理教师就可以起到这个桥梁的作用，教师在上课时，要特别注意将物理内容和实际生活的应用联系起来介绍，激发学生学习兴趣.比如，讲到涡流时，就可以举电磁炉、涡流探伤、探测金属（安检、扫雷）等例子；讲到角动量守恒定律的应用时，就可以举跳水运动员空中翻转、花样滑冰运动员旋转、舞蹈演员旋转等例子；讲到热学循环时，就可以介绍冰箱、空调的工作原理等.把物理理论知识跟生活社会实际结合起来，学生能够深切体会到物理是一门很有用的学科，变被动接受知识为主动学习.
2.4考评多样化，注重素质教育对学生大学物理课程的考评单纯采用平时作业和期末考试的形式的话，不能完全反映学生对物理知识的掌握和应用程度，这种考核方法不适应素质教育的要求.比较全面而科学的评价标准应该包括对知识的理解、应用和创新.教师可在传统考核方式的基础上增设其他比较开放、灵活的考核方式，比如李元杰推荐的数字物理教学方法。可根据学生专业特点在开学初开设一些小课题或者小应用公布给学生选做，学生可以自由组队选题，也可以个人单独选题.让学生自己检索资料、分析原理，并以科技论文或课件的形式在课上跟大家回报分享和讨论，有些模型还可以做成动画的形式演示出来给大家看.这样不仅可以开阔学生的视野和思路，也能培养学生自学能力、科研能力和创新能力.这样的考核方式还可以让师生很好的互动起来，并让学生充分参与到课堂教学上来，同时锻炼了他们的团队协作精神和社会实践能力.课题的成果最终计入本门课程总成绩中，教师评价的话也可以灵活一点，直接让全班学生现场评分.
2.5成立物理兴趣小组大学物理作为一门公共课，一般都是大班授课，很多学生有问题也很难全部在课上反应给老师，师生互动也会受到限制.为了解决这个问题，可以在班里或者整个学校内成立物理兴趣小组，也可以建立相关的物理网站和论坛，大家可以聚在一起或者在论坛上讨论问题，各抒己见.老师可以定期参与到兴趣小组的讨论中，并随时到物理论坛上跟同学交流讨论.同时还可以把课件、题库、演示实验、上课视频、物理学史介绍等资料上传到网上，还可以设置网上辅导、在线提问等模块，以弥补课上教学课时的限制，同时扩充大家的视野，拉近师生距离.只有当学生和老师之间建立起个人的直接联系的情况下———这时学生可以讨论概念、思考问题和讨论问题———才能达到最好的教学效果.
2.6承上启下大学物理教学要做到承上启下.所谓的承上，指的是要结合中学物理和高等数学的基础.首先要让学生理解大学物理不是中学物理的简单重复，大学物理比中学物理要更加广博，内容也更加深奥.教师在授课过程中，要与已经学过的中学物理内容联系起来，进行比较和区别，引导学生应用新的思维，采用新的方法来解决大学物理问题.其次要让学生明白高等数学与大学物理的密切联系，在大学物理授课之前，都要先了解学生的高等数学基础，对于高数基础比较薄弱的，还要适当的给他们补习高数的知识，特别是矢量代数和微积分运算.大学物理教学也要做到启下，即为学生后续的专业学习和工作服务，让学生认识到大学物理的意义所在.
3结束语
