大学普通物理中相异构想的状况分析及教学对策

　　摘要：本文通过对大学物理概念相异构想的研究,分析在学生学习大学物理过程产生相异构想中的主要原因,并针对相异构想对物理学习的不利影响探索出相应的解决方法。这样,以后在从事物理教学过程中,能正确的运用一些方法来避免物理教学过程中的一些问题,推动教学工作的开展。
　　关键词：大学物理概念相异构想主要原因解决方法
　　本文主要研究大学生在大学普通物理学习过程产生的相异构想的现状、成因及应对措施，对大学物理概念的教学有重要的指导意义。
　　1 大学生对一些物理概念的误解
　　在大学物理教学中，持有相异构想的学生比较多，而这些相异构想覆盖的知识面又比较广，甚至那些成绩好的学生也不例外，客观上给大学物理的教学造成较大的困难。以下是大学生在学习大学物理时候出现的比较典型的错误概念。
　　在大学物理第一部分是力学，刚开始学习时学生总是要受到中学物理知识的干扰。但学生们很容易继续用旧有的思维去思考新的问题,如认为力的合力就是几个力的代数和,位移就是物体运动所经过的路程,解题时不按先选择研究对象、分析受力、建立坐标系再列动力学方程的研究方法进行,根本没有正确理解矢量的意义和科学的物理学习方法,学习时候比较困难。
　　大学生对于“热”“功”的概念同样也存在困难:部分大学生也将热看成状态量而不是过程量，将热看作“物体内部的某种东西”，将热描述成“热微粒”，这很象是历史上所提到的“热质”；或者将热看作具有能，如“热能”。在热学中功与能量守恒定律相联系，做功与热传递都是系统改变内能的方法之一，而学生更倾向于将功当作力学概念而不是热力学概念。将“热量”与“功”联系起来的是“能量”，但有研究表明学生认为这些概念是分离而无联系的，对于这两个概念他们认为没有什么能将两者联系起来。这方面的研究同样表明了学生没能形成正确的、连贯的概念框架。
　　再有对光的波动模型也缺乏定性的理解，比如将光波波长或振幅给于空间尺度并用于判断光波是否能作“通过”狭缝，一些理论物理的学习者将光波看作由光子组成的正弦曲线认为当狭缝宽度小于光波振幅或波长时，无法通过狭缝，屏幕会一片黑暗，学生似乎还不能用波动模型去理解光。
　　相异构思带来的困惑是很多的，比如电流消耗的思想在部分学生心目中也不能完全消除，他们总是把电流不自觉的类比如生活中的水流；日常生活中体会到的只是时间和空间的孤立，近代物理中学生很难将时空联系在一起；在粒子的波动性一节中，不能理解物质的波速不是粒子运动的速度等等。
　　2形成物理概念相异构思的主要原因
　　下面讨论一下大学生形成物理概念相异构思的主要原因。
　　2.1日常生活经验形成前物理概念
　　错误概念产生的原因首先来自于日常经验、感觉印象:学生的前科学概念含有自己对自然界的先入为主的印象，是自己“切身体验”到的东西，学生要凭借这种原先的认加结构来认识世界，这些也能成功地解释某些现象。大学生也不例外，并不能由于自身知识的丰富，思辩能力的加强而摆脱一些固有观念的束缚。
　　2.2中学时期形成的前物理概念
　　我国的高中教育还是应试模式，教学中大都按照教材上的内容去实现教学目标,结果即使学生的确能熟练地掌握各种题目的解题技巧,但他们缺乏将物理与生活联系的意识,不善于去发现生活中的物理问题,更不会从物理角度去认识、研究各种现实问题。有的学生把物理概念的个性当成是共性,如中学阶段对凸透镜和凹透镜的定义为“凸透镜对光线有会聚作用,因而又叫会聚透镜.凹透镜对光线有发散作用,因而又叫发散透镜”,实际上只有在透镜材料的折射率大于周围介质的折射率时才能这样定义,当透镜材料的折射率小于周围介质的折射率时情况刚好相反。有的在思考物理问题时常常有“数学惯性”，以数学关系来理解物理概念。
　　3针对相异构思进行大学物理教学
　　实验表明，有些相异构想通过教学以后可得到有效转化为科学概念，而有些则转化不大，甚至有些反而得到了加强。那么，如何运用有效的教学策略以实现相异构想的有效转化，根据以上调查分析，笔者认为可从以下几方面考虑：
　　3.1重视前概念。组织有效的物理概念教学，首先必须承认和重视学生的原有的知识和思维方式，弄清它们对学生理解新知识会造成什么样的障碍与影响，并据此设计和采用有效的教学策略。如通过设计针对性的问题并调查分析，通过提问与讨论，让学生有机会表述自己的思想和见解等方式，诱导学生暴露前概念。
　　3.2用科学的方法建立新概念。教学设计上应多采用探究式教学，重视分析、比较、推理等科学思维方法在建立科学概念中的作用，引入“概念冲突”机制。
　　3.3在概念发展中建立科学概念。建立概念间结构联系由于知识经验的关系,学生掌握的许多概念是孤立、片面的,在这时候，学生会产生“只要速度为零，物体就处于平衡状态”、“只要速度大小不变，物体就处于平衡状态”等相异构想。学过加速度概念后，“平衡状态”应理解为“物体处于加速度为零状态”，学过牛顿运动定律后，“平衡状态”应进一步理解为“物体处于合外力为零状态”。
　　【参考文献】：
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　　[2]大学光学相异构想及教材改革探讨,广西物理：1996，17（4）：14～17
　　[3]雷小红.相异构想与物理有意义学习[J].广东教育，1999,11:2
　　

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