分类:迷思“力是维持物体运动的原因”

来自Big Physics


定义和含义

“力是维持物体运动的原因”是一个迷思,其含义是“如果不受力,则物体的运动停止”。这个迷思来源于对日常生活经验的不完全的总结。例如,当我们推动一个桌子的时候,只要我们停止推桌子(也就是停止给桌子一个推力),则桌子就会停止运动。

实际上,如果我们考虑一个在冰上运动的人或者桌子,就会发现,就算停止推动这个桌子,桌子在冰上还是可以运动一段时间。学习者需要对生活经验的更加完善的总结,以及对“一个规律应该尽可能多地描述事物”的追求,来解除这个迷思。当然,实际上,真的解决这个迷思还要懂得Newton第二定理,也就是“力是改变物体运动状态的原因,[math]\displaystyle{ \vec{F}=m\vec{a} }[/math]”。

概念地图

乘法的概念地图(图的格式将来改成嵌入文本的格式,用户既可以直接下载图,还可以获取这个概念地图的文本文件):

迷思“力是维持物体运动的原因”.png

教和学的层次

记住这个结论“力是改变物体运动状态的原因”来解决这个迷思“力是维持物体运动的原因”,属于第一个层次的教和学。

如果从对日常生活的更加完善的总结来解决这个迷思,或者从更高层的知识(Newton定律)的角度来解决这个迷思,则属于第二个层次的教和学。

如果从这个迷思的解决中看到了“物理学(科学)希望用最少的概念和结论描述最多的事物”、“物理的概念和结论需要能够和(检验过的总结的更加完善的)生活经验和实验现象相符”,这些关于物理学的学科大图景的内容,则就属于第三个层次的知识。

再进一步,考虑概念间联系的学习、物理概念和结论和实验是否相符要通过批判性思维(逻辑论证、数学计算、做实验)来论证,这些思维方式和学习方法,这些超越具体学科的一般思维方式和学习方法,这属于第四个层次的知识。

中小学阶段的理解

至少要达到第二层的理解,也就是用更多的生活经验以及Newton定律来真的想明白为什么“力是改变物体运动状态的原因”而不是“力是维持物体运动的原因”。

尽量达到第三层的理解,也就是从这些例子体会到物理学和生活经验、实验观测、数学的关系。

如果还能够走到第四层,也就是物理概念的学习需要依靠系联性思考、批判性思维、以知识生成器为目标的理解型学习,那就更好了。

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