《高中物理解题思维障碍的研究》读书笔记

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《高中物理解题思维障碍的研究》读书笔记
在高中物理学习中，解题的重要性不言自明。然而在实际学习的过程中，学生普遍的感受是“一听就懂，一做就难”。所谓“一做就难”就是反映了学生在解答练习题、考试题时总会碰到种种障碍，思维不顺畅、不合理的情况。这种障碍不仅反映了物理解题教学中的缺陷，更由于对考试结果的过分关注，致使解题困难对学生进一步的知识学习也产生了负面影响，并最终导致学生自信心受打击、学习兴趣不足，乃至成绩和知识掌握的两极分化。因此，有效的解题教学成了提高物理教学质量，保证学生学习成果的关键环节。
  按照物理教学论中对解题过程的一般描述，将解题过程划分为：理解题意、寻找解法、表达解法三个阶段。
所谓理解题意，就是对题干进行阅读，提取题干当中初始信息的过程。认知心理学中往往将这一过程概括为从文字表征到朴素表征的过程，这个过程包括提取初始信息，将初始信息组合成的物理情境进行抽象，建立与题意对应的物理模型。审题的过程首先是一种有意义的建构物理情境的过程。
从信息加工的观点来看，首先是从题目给出的文字信息联系到记忆中的生活实际，建立形象化的物理情境。物理情境带有真实性，并不同于物理规律研究的经过抽象化处理的模型。后者由于排除了复杂的生活情境更容易把握物理过程的实质，利于识别物理规律的使用条件，发现存在于物体之间的相互作用关系，以及反应物理量间的逻辑联系。这样就形成了对题目进行抽象表征的物理模型。
寻找解法的前一个过程可分为两个个阶段：前一阶段是对物理知识和物理解题过程中形成的解题经验的调用，后一阶段则是一个将物理量间的逻辑关系表示为数学关系，解数学关系的过程。解题者往往会根据自己的经验选择研究对象，选择的依据有二：一是题中的已知和未知量关系，最终要寻求的量值关系会提供解题的线索，引导解题的走向；二是经验，即使是解题新手也会有关于规律可以使用的对象和条件的基本知识，这便可作为选取研究对象的依据。这都说明题目中提供的已知条件对于解题是具有导向性的，这是一种经验的判断，对成功解题至关重要。归纳这些解题中的情况，发现常见的解题思维障碍表现为：
1.题意理解障碍
从题干信息转化为情境的过程中，解题者经常出现对题干陈述的信息不能完全转化为情境中的已知条件的问题，这包括题干信息的遗漏、错误理解，甚至有的解题者在解题过程中出现遗忘和记混记错的现象。这就导致解题过程走向错误的方向。解题者往往是初次接触复杂的物理问题，问题当中的条件有具有抽象性，同时数量繁多，这就给理解问题增加了难度。这也符合我们在信息加工理论中对工作记忆有限的研究。访谈发现，即使是解题成绩较好的被访者中也会出现记混记错的现象，但数量要远少于成绩不好的同学。同时，这些成绩好的被访者能在出现这种情况时，结合自己对物理过程的理解迅速意识到可能产生了误解，从而返回之前的审题过程，纠正了自己的错误。而成绩不好的孩子在出现误解后，往往意识不到问题的症结，就觉得自己应该是不会，便放弃了对习题的解答，或者将错就错，用含糊的思维过程将解题工作草草完成。
2.研究对象选择障碍
在研究对象的选择中，成绩不好的解题者往往在选择常规的研究对象时表现良好，在需要系统分析的时候，会出现障碍。
3.规律运用障碍
寻找解法过程中，不知道规律应该如何使用是解题有困难的同学经常反映的问题。
4.分析、操作技能障碍
寻找解法的过程除了有基本的概念、规律构成的知识细节，还包括对这些知识的运用技能，最常见的形式就是分析和操作的技能。
5.思维策略障碍
在寻找解法的阶段存在着多种多这样的思维策略，这其中最典型的就是分析法和综合法。有研究显示新手在解题中更多采用综合法——逆向由未知量入手解决问题，专家在物理问题解决时更愿意使用分析法和综合法的结合。发现在审题过程中，解题成绩较好的被访者往往就开始了研究对象的选取，进行一定程度的模型分析，这里主要是受力分析和对运动趋势的判断，这是有原因的，在动力学问题中受力分析是最基本的分析方式，进行这样的过程不但加深对问题的理解，还会减少后面分析的负担。解题存在困难的被访者会在建立了充分的情境和原始模型，即审完整道题目，清楚全部已知未知之后才开始选择对象进行分析。
作为老师，在日常教学中需要注意：
1.关注学生对典型物理模型的理解和迁移
物理模型在解题中扮演着重要的角色。通过前面的分析我们发现，不少的解题思维障碍都和物理模型运用的陌生、僵化和理解不够有关。
2.强调物理规律使用的条件，避免乱套公式
物理概念和规律的使用是有条件的。
3.加强学生对物理规律间区别和联系的理解
物理规律表现了物理量之间的关系。不同规律描述了不同的物理现象或物理实质。因此规律之间从使用条件到解决的问题，一定存在着相联系和不同的地方。
解题是一个知识运用的过程，既然是选择运用就必会牵涉到不同物理方法解决问题的特点和联系。传统的物理教学注重物理知识的理解，事实上在应用物理知识解题的过程中往往出现使用不准确，联想迁移有困难的情况。我以为这一方面是一个条件匹配的过程，另一方面是对规律正确表达的过程。按照现代的信息加工理论，解题是对知识的应用，为了使知识应用有更快的调用，在知识建构的时候就应当有针对于解题的需求建立相适应的知识结构。争取能够把解题的过程和知识建构的过程联系成一个整体来解，才能良好的解决物理公式不知如何使用的现象，公式不会用一定不只是理解题的问题，而是对于公式本身就没达到很好的理解。
4.培养学生解题过程中的自信心
自信心是学生建构知识、独立思考、形成观点、交流成长前提。考试的压力会给学生解决物理物题带来额外的心理负担，这种负担使解题障碍产生了焦虑情绪。解题过程是充满个性和自主决策的思维过程，自信心的缺失给解题带来了巨大影响。