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姚铎俟教育

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物理学习障碍及其原因分析  

2013-07-24 09:16:59|  分类: 教育随笔 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       伟大的百科全书式科学家亚里斯多德的一生为人类做出不朽贡献,但是也犯了很多错误。但不能怪他,因为这些错误同样在后来者身上出现。亚里斯多德两个著名错误是:

  1. 重的物体落地快,轻的物体落地慢;
  2. 力是维持物体运动的原因。

        如果我们在大街上,随便拉一个人问这样两个问题:两个物块,一轻一重,谁先落地?维持物体运动的原因是什么?那么90%以上的人,将给出亚里斯多德一样的答案。至于回答正确的其余10%的人,要么是刚离开高中或大学生活的学生,要么是成事理工科教学或科研的知识分子。

        为什么我们还会犯亚里斯多德同样的错误?其中必有原因,而这个原因正是物理学习的障碍。

        简快心理治疗大师李中莹认为,人出生来就开始构建一系列的信念、价值、规条三级一体的信念系统。

信念,是经历一系列的感觉刺激、信息处理而逐渐形成的一种潜在的经验认识;越牢靠的信念,是经过不断强化的结果。价值是符合自己认识习惯、满足自己各项需求的极容易使自己愉悦的意义判断,所以价值正是一种使信念得以牢靠的强化物;规条是以信念为基础,以价值为驱力做出的或可能做出的观点陈述或行为活动。一般地,这样的信念系统随着年龄的增长而增多,但随着年龄的增长,增加的速度减缓,到了老年时可能停止增加,还可能是负增加。

        之所以我们容易给出"重的物体落地快,轻的物体落地慢"的观点,是因为我们经常看到类似情景——冰雹从天而降,细雨漫天飘扬;滚石从山顶滑落,灰尘满城飞舞;落石砸人,疼痛,甚至致伤;羽毛撩人,美丽,于人抚摸之感——继而形成了不同的价值判断。久而久之,就构建了一个牢固的信念-价值系统,从而脱口而出上面观点也就再自然不够了。

        大多数信念系统的形成过程是存在问题的。一般地,我们对感觉刺激进行简单化处理,其中多有删减、扭曲,具有严重主观倾向,远离客观实际。因此,我们的信念系统未必正确,那么这就对判断和行为起到错误地指导作用。这种信念系统与当下的价值有冲突,而且不能够自我化解这种冲突时,就可能形成困惑,甚至导致心理疾病。

        物理知识虽然来自于实践,最终还要被实践所证实,但是很多物理知识跟我们的信念系统不一致,这就造成了物理学习障碍。下面再举一些例子:

        抬腿则走,止步则停。这是我们每一个人都熟悉不够的体验了,正是这个体验构建了潜在的信念系统,而这个信念系统将错误地指导我们得出错误的结论:物体本身施力才得以运动,不施力则静止。这些错误结论在生活中得到扭曲强化,最终构建了更加牢固的信念系统,于是对"力是物体与物体间的相互作用"、牛顿第三定律、"力不是维持物体运动的原因"、"施力物体对受力物体施力才得以改变受力物体的运动状态"等物理知识的理解就形成了巨大的障碍。

        拔河比赛中,壮实的一方赢,瘦弱的一方输。由于我们进行这一活动时,几乎没有学习相关物理知识,我们是凭一种主观判断形成了潜在的信念系统,这个信念系统误导我们得出错误结论:绳子一端的力比另一端的大(正确的结论是:壮实的一方施加给绳子的摩擦力大于瘦弱一方施加给绳子的摩擦力)。这样的结论,在生活中也经常得到强化,例如两人打架,力气大的一方总是把力气小的一方打得遍体鳞伤,从而也形成稳固的信念系统,于是对"轻弹簧"、"轻杆"、"轻绳"等模型的理解就构成了障碍——很难接受轻弹簧、轻绳、轻杆上的力处处相等这一结论。尽管是高中三年级的学生,经过两年多高中物理学习,牛顿第二定律熟悉得不能再熟悉,他们可以理解使用牛顿第二定律证明上面结论的推理过程,但是他们还是难以接受上面结论。由此可见,错误的信念系统对物理学习的巨大阻碍作用。

       作为物理教师,应该了解这一物理学习障碍及其原因。

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