返回谈教材的学习心理分析
梁树森1王志军2李生滨3
(1辽宁师范大学物理系，大连1160292天津师范大学物理系，3000743大连市第23中学，116033)
摘要：中学物理教材的学习心理分析，就是找出与学习教材内容有密切关系的认知和心理因素，探讨教材内容与学生认知结构相互作用的形式、特点和规律，所分析的主要项目包括难点成因分析、思维障碍分析、能力培养因素分析和非智力因素分析。
关键词：教材分析；学习心理；认知结构；思维；能力培养；非智力因素
中学物理教材分析包括知识分析、方法分析和学习心理分析三个方面。较之知识分析，学习心理分析开展的时间不长，但目前已经得到了广泛的关注。教材的学习心理分析是从学生学习物理的认知和心理特点人手，研究教材中的学习心理问题，控掘教材中的学习心理因素，起到帮助学生克服学习困难、调动学生学习积极性、培养学生能力和提高素质等作用。谈论教材的学习心理分析，主要应该回答要分析教材中的哪些学习心理因素以及如何进行分析的问题。经过几年的调查研究、理论、探讨和教学实践，我们认为，中学物理教材的学习心理分析主要包括难点成因分析、思维障碍分析、能力培养因素分析和非智力因素分析四个项目。下面对这四个项目分别进行叙述。
1.难点成因分析
教材中的一些学生较难理解、较难掌握的知识成为教材中的难点。在教材分析中，不仅要找出难点，而且要客观、深入地分析难点的形成原因，以便采取得当措施突破难点。由于难点主要针对学生的学习而确定，因此难点的形成原因主要应从学习心理方面去找寻。形成难点的认知和心理原因主要有以下四种：
(1)认知准备不足。即缺乏学习新知识所必要的感性经验或必要的知识基础。例如，在力的分解中，教材指出，应该先弄清楚所研究的力实际上产生了哪些效果，然后再进行分解。但是，对于一个力所产生的两或多个分效果，学生在日常生活中很少注意去观察和思考，这方面的感性经验很少。在此感到难以分解，有时只好胡乱去分解。这是“力的分解”一节教材成为难点的一个重要原因。
(2)错误的前概念抗拒新知识的的获取。学生在学习物理之前所形成的错误前概念会严重地阻碍科学概念的形成，使相应的教材内容成为难点。例如，学生在精粗略观察和对局部事实概括的基础上，发现物体有力则动，无力则停，形成了“力是使物体运动的原因”、“运动需要力来维持”的错误观念。这将给牛顿第一定律的教学带来困难，可能要用较长时间才能使学生彻底摆脱这一错误观念，接受“力是使物体运动状态发生变化的原因”的正确观念。
(3)认知结构不能及时更新或重建。一些物理知识的学习，要求学生更新或重建自己的认知结构，但学生常有一种维持原有认知结构的倾向，不恰当地把新知识纳入到认知结构的原有框架之中。这样，就无法理解新知识的普遍意义，形成教学中的难点。例如，在学习教材中“电场”一章时，学生常常力图维持“一切物质都由分子、原子构成”的认知结构，不能把对物质的认识扩展到场这种特殊物质，因而无法形成场的观念
(4)不能适应思维的抽象程度或复杂程度的要求。一些物理知识难以用直观的语言进行描述或难以用直观的实验加以说明，对于许多习惯于直观形象思维而尚未完成到抽象逻辑思维转变的学生来说，这些知识就成了难点。教材中的场强、电势的概念就属于此类难点。还有的知识涉及到比较复杂的物理过程或涉及到比较多的变量，需要比较麻烦的数学推导，常使学生顾此失彼、不能全面把握，因而也成为教材中的难点。受力分析、波的形成和图像等就是这一类的难点。
2思维障碍分析
对学生个体而言，思维障碍是在思维过程中偶然出现的、无意识的、不利于思维顺利进行的心理影响。但对学生整体来说，学习时出现的思维障碍是有一定规律的。教材的思维障碍分析，就是分析较多学生在教材的哪些地方容易出现哪种思维障碍，形成的原因是什么，以及如何加以克服。常见的思维障碍有以下三种
(1)干扰性思维障碍。在学生接受教材信息时，常常由于各种主、客观因素的干扰，对教材内容产生错误理解，出现思维障碍。例如，在布朗运动的学习中，许多学生看了教材绘出的做布朗运动的微粒的运动路线的插图，就误认为微粒的运动路线就是插图中所示的折线，从一个位置到另一位置做直线运动。出现这一思维障碍的原因，是不能排除教材插图提供的视觉映象对形成真实物理图景所产生的干扰。因此，在教学中要引导学生仔细进行实验观察，并将教材插图和文字结合起来阅读理解。
(2)片面性思维障碍。学生阅读教材时，如果满足于一知半解，只凭对有关内容的局部了解就得出结论，就可能出现片面性思维障碍。例如，在“单摆”一节，当阅读到教材中的叙述“摆球就在重力G和线的拉力T的作用下，沿着以平衡位置O为中点的一段圆弧AB往复摆动”时，一些学生常常不经意地认为这两个力的合力肯定沿圆弧的切线方向。这就是一种片面性思维障碍，只考虑了合力向平衡位置产生加速度的作用，而忘了考虑做圆周运动的物体要有向心力作用在它上面。
(3)凝固性思维障碍。当学生以凝固的、封闭的、消极的心理准备去阅读教材时，思维可能被限制在狭窄的通道上，对相近或相关问题容易出现混淆。如：电场线与电荷运动轨迹的混淆，电场强度与电场力的混淆，电势和电势能的混淆等，都与凝固性思维障碍有关。
3.能力培养因素分析
培养能力是物理教学的首要目标。尽管教材一般按知识的体系编写，但其字里行间都渗透出对能力培养的要求和能力培养的因素。不同阶段的教材对学生的学习能力提出不同程度的要求，同时也承担着培养学生某些方面能力的任务。在教材分析中，要注意分析教材对学生能力的要求，找出教材中培养学生能力的因素，这样才能在教学中将培养能力的目标落到实处。
在某一部分教材的整体分析中，要找出学习该部分教材所特别需要的能力，找出该部分教材中进行能力培养的主要因素，使相应的一段教学时间内能力培养有一条主线。例如，在与磁场有关的电磁学下半部分教材中，多数概念和问题都涉及三维空间，如直线电流、环形电流磁场的磁感线分布，安培定则，磁感强度概念的得出，左手定则，楞次定律，右手定则，电磁波的产生等，都要求学生必须在三维空间中进行想象。在以前的物理学习中，所涉及的空间想象基本上是一维的或二维的，学生比较习惯。现在增加到三维，由于许多学生空间想象能力不强，常常不能正确地建立起空间位置关系。因此，空间想象能力的培养，就成为学习该部分教材时能力培养的主线，要贯穿始终，使学生的空间想象能力有一个明显的提高。
在某一节教材的具体分析中，要结合大纲对本节教材的具体要求和本节教材的内容特点，确定本节课能力培养的具体目标，并设计教学过程完成这一目标。例如，分析“楞次定律”一节教材，从该定律在教材中的重要地位及其得出特点，可以找出本节教材的两个能力培养因素是：(1)培养观察能力：通过演示实验，要求学生仔细全面地观察穿过闭合回路的磁通量发生变化时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向的关系；(2)培养推理和概括能力：要注意引导学生步步深入把握问题的实质，通过对实验现象的分析推理，总结归纳出判断感应电流方向的规律。
4.非智力因素分析
中学物理教材中的非智力因素，主要是兴趣因素和动机因素。挖掘出教材中的非智力因素，用以激励学生学习的积极性，在教材分析中必须予以考虑。
教材中的兴趣因素主要体现在以下几个方面：(1)教材语言的生动有趣，插图和版面设计对学生的吸引等；(2)新奇的演示实验以及为学生亲自动手实验操作提供的机会；(3)能够解释物理现象和解决物理问题的；(4)物理理论的因果逻辑关系的诱导。
教材中的动机因素可分为间接动机和直接动机两类。教材中的间接动机因素体现在：(1)强调所讲述的知识在社会生活、生产实际、科学技术或进一步学习中所具有的重要作用；(2)介绍物理学家的业绩，引起学生的景仰；(3)教材绪言或一些章节中所直接写入的对学生努力学习、献身祖国现代化建设的鼓励。这些间接动机因素对学生学习的积极性有着比较持久的影响，但不一定在每一具体内容的学习中都起作用。
教材中的直接动机因素体现在：(1)对本节教材的教学目标的展示；(2)对本节教材主要内容的引入。直接动机是在学习具体课题时的内驱力，在每一节教材的学习中都起重要作用。动机因素的分析重点应该放在每一节、每一课题所包含的动机上，这就要看教材在每一节的开头是怎样介绍学生用原有知识所无法解释的新现象，或提出引起学生探求的新问题，或找出原有理论的局限和矛盾的。这样做实质上是引起学生认知的不平衡，而每一个学生都有改变不平衡、实现新平衡的愿望，把这种愿望激发出来，就产生了学习新课题的动机。
上面，我们叙述了中学物理教材的学习心理分析的主要项目，并通过一些实例对如何分析进行了说明。其实，教材的学习心理分析就是大家常说的“吃透教材”和“吃透学生”这两个“吃透”在物理学习理论指导下的紧密结合。吃透教材，我们能够弄清教材是如何考虑和适应学生的认知和心理发展的。吃透学生，我们能够了解学生学习教材内容时的认知和心理过程。将两者结合起来，就是找出与学习教材内容有密切关系的认知和心理因素，探讨教材内容与学生认知结构相互使用的形式、特点和规律。不断探求这两个“吃透”的结合，就为深入分析教材开辟了新的领地，从而利于促进教学的科学化，有利于教学中全面提高学生的素质。