第五章 外界幹擾需消除 四種訣竅克服學物理的習慣思維
物理是一門綜合性很強的學科,它從實踐中來,又回到實踐中去,與人們的生活密切相關。我們在學習物理之前,由於長期的日常生活經驗已經形成了對事物現象的看法和觀念,但大多是一種對事物和現象的非本質的認識,與科學概念相悖,因此在學習物理的過程中,大家常常把自己頭腦中已有的、習慣了的思維不恰當地運用到新的物理情境中去,不善於區分要認識的對象和舊有經驗之間的差異,僅僅憑借舊有經驗就直接套用在認識對象上,跳不出舊有的“框架模式”,使思維誤入歧途,幹擾了我們對物理現象本質的認識,嚴重影響了物理的學習。
這裏總結出克服習慣思維對物理思維幹擾的幾種做法,我們共同來學習一下。
1.多做物理實驗
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗既可以提高學習興趣,又可以留給大家深刻的印象。所以我們除了做好課本規定的實驗外,還可以自己增設一些實驗內容,幫助我們克服習慣思維的幹擾,通過有趣的小實驗,生動的感性認識,培養大家的物理思維。
例如,以大小都等於10牛,方向相反,作用在同一直線上的兩個力分別拉彈簧秤的掛環和掛鉤,彈簧秤的讀數是多少?根據自己的經驗常識,可能有幾種答案,一種是0,理由是合力為零;另一種是20牛,理由是左右都有10牛的拉力,還有一種是10牛,理由說不清楚。同學們為了能夠正確解答這個問題,可以用手提一個彈簧秤稱10牛的物體,彈簧秤顯示讀數為10牛,這時提示性問:彈簧秤受到幾個力的作用?設想如果提著彈簧秤的拉力失去,結果會怎麼樣?經過這一演示和點撥,同學們就會恍然大悟,得出了10牛的正確答案。
有遊泳經驗的同學往往得“出水越深,浮力越大”的結論。為了證實他們的結論是否正確,我們來做個小實驗:拿一個旁邊開了口的溢水杯裝水,水麵剛好和開口處相平,用一彈簧秤下掛重物,緩慢放入水中,當重物沒被水浸沒時,隨著重物在水中深度的增加,溢出的水不斷流出,而且彈簧秤的讀數不斷減少,證明浮力是隨深度的增加而增大的;但當重物完全浸沒在水中時,無論將重物移到水的任何深度,再也沒有水溢出,而且彈簧秤的讀數也不變,說明當物體浸沒在水裏時,浮力跟深度無關。
這樣,我們通過實驗的方法,就能糾正習慣思維得出的片麵結論,獲得了更典型、更生動、更能反映事物的物理本質屬性和共同特征的感性認識,形成正確的物理概念。
2.深刻理解物理概念
物理概念是客觀事物的物理本質屬性在人們頭腦中的反映,是人們進行物理思維的基礎。由於它具有高度的概括性和抽象性,我們在理解物理概念及運用概念進行思維時,常常會受到習慣思維的幹擾,發生思維障礙,這就要求我們要深刻理解好一個個的物理概念。
比如,船從河裏駛入海裏,浮力如何變化?我們可能根據觀察到的船從河裏駛入海裏時會浮上來一些的現象,並結合習慣思維,容易得出“浮力變大”的錯誤概念。因為在應用阿基米德原理時隻考慮了物體排開液體的體積的變化(V排),而忽略了液體密度(ρ液)的變化,特別是忽視了船無論是在河裏還是海裏,始終是漂浮的特點,所以同學們要是能夠深刻理解了阿基米德原理就能認清事物的本質。