高中物理學(xué)習(xí)中“錯誤”的根源分析與教學(xué)對策

孫曉明

摘 要：學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是一個不斷發(fā)生認(rèn)知沖突的過程。學(xué)生對概念理解、規(guī)律掌握、過程表述反復(fù)出現(xiàn)錯誤是學(xué)習(xí)過程中的重要組成部分。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)充分讓學(xué)生暴露錯誤，創(chuàng)設(shè)“錯誤”問題情境，及時剔除學(xué)生認(rèn)知過程中不恰當(dāng)?shù)乃季S方式造成的學(xué)習(xí)障礙。踏“錯”尋“真”可幫助學(xué)生形成批判性學(xué)習(xí)精神，有助于學(xué)生形成良好的情感、態(tài)度與價值觀。

關(guān)鍵詞：高中物理；錯誤根源；教學(xué)對策

學(xué)習(xí)的過程是一個反復(fù)發(fā)現(xiàn)錯誤并逐漸消除錯誤的過程。錯誤常常會引起學(xué)生認(rèn)知沖突和不平衡，可以幫助學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)順應(yīng)，因此學(xué)生學(xué)習(xí)中的錯誤是有意義的，是學(xué)習(xí)過程中的重要組成部分。

在物理教學(xué)中，教師應(yīng)正確認(rèn)識學(xué)生在學(xué)習(xí)中犯下的錯誤。要認(rèn)識到學(xué)生對物理概念和物理規(guī)律的理解是一個緩慢的螺旋上升的過程。教學(xué)中教師應(yīng)千方百計讓學(xué)生暴露錯誤，促進(jìn)學(xué)生自我反省和觀念沖突，逐漸形成正確的物理認(rèn)知。這就要求教師及時捕捉學(xué)生的錯誤資源，分析產(chǎn)生錯誤的根源，掌握不同的教學(xué)對策，引導(dǎo)學(xué)生分析自己和同伴的錯誤，進(jìn)行溝通和討論，不斷對自己和別人的看法進(jìn)行反思和評價，把知識整理歸類，使知識結(jié)構(gòu)趨向有序。

在近幾年的課堂教學(xué)中，筆者充分挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)中的錯誤點(diǎn)，并進(jìn)行錯誤根源分析，并以此為載體，創(chuàng)設(shè)課堂情境，優(yōu)化教學(xué)對策，取得了良好的教學(xué)效果。

“錯誤”根源分析

一、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不清晰或不合理造成的障礙

認(rèn)知心理學(xué)家認(rèn)為：學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程是頭腦中原有的知識結(jié)構(gòu)與新知識相互作用的過程。如果學(xué)生頭腦中原有的知識結(jié)構(gòu)不合理或存在具體的錯誤，新知識與之融合便會出現(xiàn)障礙。

學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中容易出現(xiàn)的學(xué)習(xí)障礙主要表現(xiàn)在：

1.先入為主，即錯誤的前物理觀念在起作用

例如，日常生活中某物體放在地上，推一推就動、不推就不動，很容易使學(xué)生認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因。諸如“物體在水平地面上向前滑行過程中必受一個沖力的作用，因為沒有這個沖力物體就不會向前運(yùn)動”的錯誤就屬此類。

【例1】如圖1，在μ=0.2的粗糙水平面上，有一質(zhì)量為20 kg的物體以一定的速度向右運(yùn)動，同時還有一水平向左的力F作用于物體上，其大小為50 N，則物體受到的摩擦力大小和方向？（g取10 m/s2）

A.50 N 水平向左 B.50 N 水平向右

C.40 N 水平向左 D.40 N 水平向右

此題容易錯選D項。這是因為沒有理解力和運(yùn)動的關(guān)系。

錯誤的前物理概念為“物體向右運(yùn)動，必定受到向右的外力（摩擦力）”，背后的更深層次的錯誤概念為“運(yùn)動需要力來維持”。

此題正確解答為C。

2.新知識與有關(guān)的舊知識有“矛盾”，因而產(chǎn)生認(rèn)識上的困難

例如，在純電阻電路中，U=IR成立，這在學(xué)生頭腦中已根深蒂固。但在非純電阻電路中，歐姆定律并不適用，當(dāng)電路中含有電動機(jī)等非純電阻元件時，學(xué)生求解起來就比較困難。

【例2】如圖2所示的電路中，電源電動勢E=6 V，內(nèi)電阻r=1 Ω，

M為一小電動機(jī)，其內(nèi)部線圈的導(dǎo)線電阻RM=2 Ω。R為一只保護(hù)電阻，R=3 Ω。電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，電壓表的示數(shù)為0.3 V，求電動機(jī)得到的電功率？

學(xué)生往往出現(xiàn)這樣的錯解：

解：由部分電路歐姆定律知：電路中電流

I=Ubc/R=0.3/3=0.1 A

電動機(jī)兩端的電壓UM=IRM=0.2 V

電動機(jī)的電功率PM=UMI=0.02 W

很明顯，學(xué)生在求解電動機(jī)兩端電壓時運(yùn)用了部分電路歐姆定律，導(dǎo)致得出了錯誤結(jié)論。

正解如下：

解：由部分電路歐姆定律知：電路中電流

I=Ubc/R=0.3/3=0.1 A

由閉合電路歐姆定律知：UM=E-Ir-Ubc=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V

所以電動機(jī)得到的功率為：PM=UMI=5.6×0.1 W=0.56 W

3.新知識與原有的舊知識區(qū)分不甚精確，產(chǎn)生認(rèn)識上的錯誤

例如，在萬有引力章節(jié)中，衛(wèi)星軌道半徑r發(fā)生改變，v、w、T、a各個物理量都為相應(yīng)的發(fā)生改變。而學(xué)生往往會用前一章節(jié)圓周運(yùn)動的相應(yīng)表達(dá)式如v=wr進(jìn)行討論。

【例3】假如做圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運(yùn)動，則

A.根據(jù)公式v=wr可知，衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增大到原來的2倍

B.根據(jù)公式F=mv2/r，可知衛(wèi)星所需的向心力將減少到原來的1/2

C.根據(jù)公式F=GMm/r2可知，地球提供的向心力將減少到原來的1/2

D.根據(jù)上述B和C中給出的公式可知，衛(wèi)星運(yùn)動的線速度減小到原來的/2

初學(xué)萬有引力的學(xué)生此題容易錯選AB。事實(shí)上，當(dāng)軌道半徑r發(fā)生改變時，w和v都會相應(yīng)地發(fā)生變化，因此不能簡單根據(jù)AB中的公式得出此結(jié)論。人造地球衛(wèi)星受萬有引力繞地球做勻速圓周運(yùn)動，具有一定的特殊性，不能用圓周運(yùn)動的一般規(guī)律隨意進(jìn)行討論。

此題正解應(yīng)選D。

二、學(xué)生不恰當(dāng)?shù)乃季S方式造成的障礙

思維方式標(biāo)志著人們思維活動的基本特征，是一個由許多方面、不同要素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。思維方法是思維方式的核心內(nèi)容和具體體現(xiàn)，構(gòu)成了思維方式中最實(shí)質(zhì)、最基本的部分。

1.思維定勢的影響

思維定勢是人們在思維中普遍存在的一種心理現(xiàn)象。它是指人們按照某種固定的思路和模式去考慮問題，表現(xiàn)為思維的傾向性和專注性。積極的思維定勢可以把人們頭腦中已有的思維模式恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到新的物理情景中去，用以學(xué)習(xí)和理解新的物理知識、解決新的物理問題。消極的思維定勢把自己頭腦中已有的習(xí)慣了的思維方式不恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到新的物理情景中去，不善于變換思考問題的角度和方法，干擾著學(xué)生對新物理概念和規(guī)律的理解和掌握。同時還影響著學(xué)生面對實(shí)際問題不善于比較鑒別、分析綜合，缺乏想象，缺乏聯(lián)想，以至不能建立物理模型。

【例4】在圓軌道上穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中有如圖3所示的實(shí)驗裝置，半徑分別為r和R的甲、乙兩光滑圓軌道安裝在同一豎直平面上，軌道之間由一水平軌道CD相連。宇航員讓小球以一定的速度先通過甲軌道，再通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段，最后滑上乙軌道，最后離開兩軌道，那么

A.小球在軌道C、D兩點(diǎn)對軌道沒有壓力作用

B.小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時比經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時速度大

C.小球在同一圓軌道運(yùn)動時對軌道的壓力處處大小相等

D.當(dāng)小球的初速度減小時，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)

看到圖3，學(xué)生很容易聯(lián)想到過山車模型，小球通過最高點(diǎn)時有臨界速度。在同一圓軌道上小球速度的大小在改變，軌道對小球的彈力也在改變，對于整個實(shí)驗裝置安置在太空空間站不管不顧，錯解為BD。事實(shí)上，整個實(shí)驗裝置安置在太空空間站上，小球處于完全失重狀態(tài)，過山車模型根本不適用，小球的運(yùn)動狀態(tài)與地面上完全不同，此題正解為C。可見思維定勢的力量之大。

2.物理思維方式運(yùn)用不當(dāng)

物理學(xué)科具有一些符合自身特點(diǎn)的思維方式，如發(fā)散思維與收斂思維、等效思維與聯(lián)系思維、臨界思維與極限思維、正向思維與逆向思維、發(fā)散思維與收斂思維、形象思維與抽象思維等。學(xué)生學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的很多錯誤并非學(xué)生對知識沒有掌握引起，而是思維方式與具體問題不匹配引起的。

【例5】兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場垂直。將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖4所示。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則

A.金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于g

B.金屬棒在最低點(diǎn)的加速度等于g

C.當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時，金屬棒下落速度最大

D.金屬棒在以后運(yùn)動過程中的最大高度一定低于靜止釋放時的高度

這是一個思維力度要求較高綜合性的題目，特別是AB選項中對加速度的討論。若直接對桿到最低點(diǎn)進(jìn)行分析，很難得出結(jié)論。但如果用聯(lián)系類比的思維，與沒有磁場的情況進(jìn)行比較。那么在沒有磁場的情況下，就轉(zhuǎn)換為豎直方向上的彈簧振子。根據(jù)對稱性，最低點(diǎn)的加速度為g，桿子將在豎直方向上做簡諧運(yùn)動，不會停止。而在有磁場的情況下，安培力做負(fù)功，最低點(diǎn)加速度必定小于g，而桿子做阻尼振動，最后停在重力和彈力相等的位置。

此題正解為AD。

三、學(xué)生不規(guī)范的解題造成的障礙

筆者多次參加了高考閱卷，從高考閱卷情況可以看出，理科綜合試卷物理部分的解題規(guī)范十分重要，許多學(xué)生就是由于解題不規(guī)范而造成了不必要的失分。良好的規(guī)范性解題，可以使解題過程表述得既簡潔又明確，可以提高解題的敏捷性和準(zhǔn)確性，減少過失性失分，從而把自己的知識水平和能力水平充分反映出來。

高中物理規(guī)范性解題主要體現(xiàn)在：審題規(guī)范、文字?jǐn)⑹觥⒆鲌D和表達(dá)式規(guī)范、演算過程規(guī)范、解題結(jié)果規(guī)范、解后反思等方面。這些都是非智力因素，如果教師在平時的課堂教學(xué)中注重自己的板演，并時時提醒學(xué)生注意規(guī)范性解題，這樣的問題完全可以避免的。

教學(xué)對策

一、“曬”出錯誤，規(guī)范解題

對學(xué)生而言，自身或同學(xué)犯的錯誤是一種寶貴的學(xué)習(xí)資源。發(fā)現(xiàn)錯誤的過程是學(xué)習(xí)的第一次反思，它有助于學(xué)生對物理概念、規(guī)律、研究方法的正確理解，有助于學(xué)生規(guī)范解題格式。

【例6】如圖5所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷，B帶負(fù)電荷，DC是它們連線的垂直平分線，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長為d的等邊三角形，另有一個帶電小球，質(zhì)量為m、電量為+q（可視為點(diǎn)電荷），被長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方?，F(xiàn)在把小球拉到M點(diǎn)，使細(xì)線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直面內(nèi)，并由靜止開始釋放，小球向下運(yùn)動到最低點(diǎn)C時，速度為v。已知靜電力常量為k，若取D點(diǎn)的電勢為零，試求：

（1）在A、B所形成的電場中，C點(diǎn)的電勢φC

（2）在A、B所形成的電場中，M點(diǎn)的電勢φM

（3）絕緣細(xì)線在C點(diǎn)所受到的拉力T

本題是學(xué)校2013屆學(xué)生高二上學(xué)期一次月測中的試題，學(xué)生得分率不高。筆者在講評時，先用實(shí)物投影“曬”出了某位同學(xué)的解題過程。如圖6所示。

師：該同學(xué)的解答過程問題出在哪里？結(jié)合自己的解題過程，你覺得哪些地方需要改進(jìn)？（同桌討論）

生1：動能定理列式錯誤，表達(dá)式不規(guī)范。

生2：向心力方程不規(guī)范。

生3：缺少必要的文字說明。

生4：電場力做功表達(dá)式的書寫不清晰。

師：同學(xué)們說得都很好，本題的難點(diǎn)就是電場力做功。在這里電場力做什么功？如何書寫動能定理？

學(xué)生5：小球從M到C的運(yùn)動過程中，電荷的電勢能減小了，電場力做正功，動能定理qU+mgL=mv2/2。

師：小球在C點(diǎn)的向心力方程怎么列呢？

學(xué)生6：T-kQq/d2-mg=mv2/L。

師：現(xiàn)在我們對比一下參考答案的解答以及各個得分點(diǎn)的情況，希望大家模擬解題步驟，注意解題的規(guī)范性。

解析：實(shí)物投影

（1）CD在等量的異種電荷的中垂線上，所以φC=0（2分）

（2）小球從M點(diǎn)運(yùn)動到C的過程中，電場力做正功。根據(jù)動能定理qU+mgL=mv2/2（2分）

得M、C兩點(diǎn)的電勢差為UMC=（mv2-2mgL）/2q（1分）

又，C點(diǎn)與D點(diǎn)為等勢點(diǎn)，所以M點(diǎn)的電勢為

φM=（mv2-2mgL）/2q2（2分）

（3）在C點(diǎn)時A對E的電場力F1與B對E的電場力F2相等，且為F1=F2=kqQ/d（1分）

又，A、B、C為一等邊三角形，所以F1、F2的夾角為120°，故F1、F2的合力為F12=kQq/d2，且方向豎直向下。（1分）

由牛頓運(yùn)動定律得T-kQq/d2-mg=mv2/L（2分）

絕緣細(xì)線在C點(diǎn)所受的張力為T=kQq/d2+mg+mv2/L（1分）

動能定理在電場中的應(yīng)用是一個難點(diǎn)，高二學(xué)生掌握起來有難度，而電場力做功的表達(dá)式更是難以書寫。習(xí)題講評中，如果直接就題論題給出正確答案，可能造成學(xué)生一聽就懂，一過就忘，一用就錯?！皶瘛背鰧W(xué)生的解題過程，學(xué)生就產(chǎn)生了濃厚的興趣，看看周邊同學(xué)是如何解題的，其他同學(xué)的得分情況如何等。另外，在了解其他同學(xué)的解題過程的同時，學(xué)生自然轉(zhuǎn)換了角色，從一個解題者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€批閱者，這樣就更容易把握住習(xí)題中的難點(diǎn)和易錯點(diǎn)，由此加深印象。

二、實(shí)驗演示，去偽存真

物理概念具有高度的抽象性，它源于實(shí)踐，但又高于實(shí)踐。特別在所學(xué)新的物理概念與腦中已有物理概念發(fā)生認(rèn)知沖突時，學(xué)生很難將已有的物理概念更新，建立更為完整的物理概念。比如，在剛開始學(xué)習(xí)超重和失重概念時，學(xué)生很難真正理解兩者之間的區(qū)別，不理解兩者的判斷標(biāo)準(zhǔn)。在區(qū)分對支持物壓力和對懸掛物的支持力（視重）與物體受到的重力的關(guān)系也存在疑惑。

【例7】在礦泉水瓶的下部有一個小孔A，當(dāng)瓶內(nèi)盛水時，水會從小孔中流出，如果讓裝滿水的瓶子從高處自由下落，不計空氣阻力，則在瓶子自由下落的過程中：

A.水繼續(xù)以相同的速度從小孔中噴出

B.水不再從小孔中噴出

C.水將以較小的速度從小孔中噴出

D.水將以更大的速度從小孔中噴出

很多學(xué)生能夠選出B答案，但仍然表示懷疑，瓶子里的水真的不會流出來嗎？要果真如此，這真的就太神奇了?。ㄒ驗閷W(xué)生沒有親身感受過）筆者安排了下面這個演示實(shí)驗。

如圖7所示，學(xué)生站在凳子上，抬高水瓶，保持靜止。

師：水瓶靜止不動，水能否從小孔中流出？

生：能。

師：為什么？

生：由于水的重力作用，水越深壓強(qiáng)越大，瓶底水受到的壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，水被壓出來。

師：水瓶自由下落，情況又會怎樣呢？

生：當(dāng)水瓶自由下落時，加速度為g，水瓶處于完全失重狀態(tài)，所以重力這種“壓”的效果消失，不再有壓強(qiáng)，水自然就不會從小孔中流出來。

師：那么，瓶里的水還受到重力的作用。

生：重力還是存在的，因為重力是由地球的引力產(chǎn)生的，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。

師：若將礦泉水瓶豎直上拋，瓶中的水會怎樣？選擇什么答案呢？

生：（許多學(xué)生吐口而出）選D，超重了。

師：真的是這樣嗎？我們還是再用實(shí)驗演示一下吧?。ㄋ疀]有出來）

生：怎么沒有水出來啊……哦，豎直上拋也是完全失重?。?/p>

師：判斷超重和失重的標(biāo)準(zhǔn)并不是看物體的運(yùn)動方向，而是看加速方向，加速度向上超重，加速度向下失重，若加速度向下大小為g時，為完全失重。

筆者通過演示實(shí)驗演示從未體驗過的現(xiàn)象，化抽象的理論為實(shí)際形象的物理情境，讓人心服口服。對超重和失重概念的準(zhǔn)確理解以及視重和實(shí)重的區(qū)別打下基礎(chǔ)。

【例8】如圖8所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈，上線圈接電壓為U=51sin314t V的交流電源，下線圈接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是

A.2.0 V B.9.0 V C.12.7 V D.144.0 V

平時大量的練習(xí)都是理想變壓器，導(dǎo)致學(xué)生形成了思維定勢。當(dāng)出現(xiàn)非理想變壓器情況時，學(xué)生頭腦中已有的根深蒂固的理想變壓器公式干擾了本題的處理。如果僅僅告知學(xué)生這是一個非理想變壓器，存在漏磁現(xiàn)象。所以選擇A。顯然不能剔除學(xué)生固有的思維模式。再次遇到這種情況，仍然會出現(xiàn)問題。筆者在講解時，引入了如下演示實(shí)驗。

用學(xué)生電源交流檔，輸出電壓13 V，原線圈匝數(shù)1600匝，副線圈匝數(shù)400匝。改變鐵芯的位置，用數(shù)字電壓表讀出副線圈的電壓。如圖9所示：

從實(shí)驗數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵芯慢慢移開時，輸出電壓慢慢減小，而線圈的匝數(shù)并沒有改變，理想變壓器公式并不適用，原因何在？原來鐵芯是提供磁路，當(dāng)鐵芯閉合時，漏磁較少；鐵芯移開，漏磁變大，電壓表的讀數(shù)減少。若使理想變壓器公式成立，首先必須是沒有漏磁，就是所謂磁損。需要指出的是：即使鐵芯閉合，公式仍然不成立，因為漏磁不可避免的，況且除了磁損，還有鐵損、銅損。

物理規(guī)律是人們通過對自然現(xiàn)象的觀察、探究、推理、歸納總結(jié)，再不斷完善抽象出來的結(jié)論。高中階段很多公式、規(guī)律都是經(jīng)過了理想化處理。如果教師拋開了規(guī)律本身的內(nèi)涵和外延，一味進(jìn)行解題訓(xùn)練，就只能將學(xué)生推到更大的慣性思維中去，不能自拔。因此，教師應(yīng)盡量回歸物理本質(zhì)，通過實(shí)驗，去偽存真。

三、欲擒故縱，顯化錯誤

運(yùn)用投影及時呈現(xiàn)錯誤，能夠引起學(xué)生有意注意，但不必急于用教師的思想去“同化”學(xué)生。在物理課堂教學(xué)中，筆者往往采用三十六計中的“欲擒故縱”展開課堂教學(xué)。當(dāng)捕捉到學(xué)生的錯誤，先站在學(xué)生的立場去順應(yīng)他們的認(rèn)識，在交流中剖析錯誤設(shè)想的來龍去脈，尋找錯誤背后隱含的教育價值，引導(dǎo)學(xué)生從錯中求知，從錯中探究。

【例9】如圖10所示，物體A靠在粗糙豎直墻面上，在力F作用下，A、B保持靜止。物體A的受力個數(shù)為（ ）

A.2 B.3 C.4 D.5

呈現(xiàn)例題后，學(xué)生作答，畫出受力圖。教師巡視，及時捕捉學(xué)生中典型錯誤，運(yùn)用實(shí)物投影展示學(xué)生作圖情況（學(xué)生作圖和教師板演依次如圖11所示）。

師：這是S同學(xué)畫的受力分析圖，同學(xué)們一起來看一下。請S同學(xué)說一說，你是怎么思考的？

生S：對A進(jìn)行分析，重力、B對A的彈力、墻壁對A的彈力和摩擦力，物體A總共受到四個力，A物體可以平衡了。

師：既然B對A有彈力，那么A物體可不可能受到B物體對它的摩擦力呢？

生S（沉默一會）：也有可能吧！

師：我們?nèi)绾蝸泶_定呢？

生S：對B進(jìn)行受力分析。

師：那你來分析一下。

生S：重力、推力F、A對B的彈力、A對B沿接觸面向下的摩擦力，物體B受力平衡。物體B總共受到四個力，物體A受到五

個力。

師：很好，經(jīng)過對B分析，我們發(fā)現(xiàn)，A、B之間除了彈力，必定還有摩擦力。我還有一個問題，A對B彈力和摩擦力的合力是豎直向下的，對嗎？

生S（疑惑）：對。

師：那么，B對A彈力和摩擦力的合力是豎直向上，A物體在這樣五個力的作用下還能平衡嗎？

生S：不能吧！

師：那問題出在哪里呢？

生S：墻壁對A沒有彈力，也沒有摩擦力。物體A受到三個力作用。

師：很好！實(shí)際上，我們判斷墻壁與A之間有沒有彈力，沒有這么麻煩，對誰進(jìn)行受力分析？

生：對整體受力分析。受到重力、推力，水平方向上不可能有墻壁的彈力，沒有彈力就沒有摩擦力，二力平衡。

師（板書）。

師：對于連接體問題，我們往往采用先整體，后隔離的方法，切記只是對要作答的那個物體分析，這樣會出現(xiàn)很多問題。當(dāng)然兩個隔離也是可以的。本題我們已經(jīng)進(jìn)行了分析。

學(xué)習(xí)生活本來就是豐富多彩的，“錯誤”也是其中的一部分，有時一些旁逸斜出的不順，反而會給學(xué)習(xí)注入新的生命力。教師要善于捕捉這種稍縱即逝的“錯誤”。

四、巧妙變化，對痛施針

課堂教學(xué)中，如果把教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生典型錯誤比喻成“找準(zhǔn)痛點(diǎn)”的話，那么隨后的改正錯誤就是“對痛施針”。但改正錯誤也絕非僅僅是簡單地寫出正確答案，更應(yīng)以徹底解決問題為目的。這就需要教師對學(xué)生的錯題巧妙變化，設(shè)計幾個情境相近又不同的問題再次練習(xí)鞏固，這樣解決一題就等于解決了一類問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“多題一解”。

【例10】如圖12所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上。A、B質(zhì)量分別為6.0 kg和2.0 kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)為0.2。在物體A上施加水平方向的拉力F，開始時F=10 N，此后逐漸增大，在增大到45 N的過程中，以下判斷正確的是（ ）

A.兩物體間始終沒有相對運(yùn)動

B.兩物體間從受力開始就有相對運(yùn)動

C.當(dāng)拉力F<12 N時，兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)

D.兩物體開始沒有相對運(yùn)動，當(dāng)F>18 N時，開始相對滑動

教學(xué)過程中，筆者捕捉到學(xué)生的“痛點(diǎn)”有以下幾處：

1.對于連接體問題，受力分析不規(guī)范或者錯誤（主要是摩擦力的方向）。

2.A、B發(fā)生相對運(yùn)動的力學(xué)條件不清晰。很多學(xué)生認(rèn)為，當(dāng)F大于AB之間的最大靜摩擦力，即F>12 N時，物體AB就發(fā)生相對運(yùn)動。

3.當(dāng)F逐漸增大時，A、B運(yùn)動情況的變化分析不清晰。

針對以上“痛點(diǎn)”，筆者“對痛施針”如下：

變化1：當(dāng)F=40 N時，A、B間的摩擦力是多少？

變化2：若地面與B之間的摩擦因數(shù)也為0.2，F(xiàn)為何值時，兩物體發(fā)生相對滑動？

變化3：若地面與B之間的摩擦因數(shù)為0.2，AB之間的摩擦因數(shù)為0.4，F(xiàn)為何值時，兩物體發(fā)生相對滑動？

變化4：兩個摩擦因數(shù)如變化3所示，若力F作用在B物體上，F(xiàn)為何值時，兩物體發(fā)生相對滑動？

通過多種學(xué)生錯題的巧妙變化，不僅給學(xué)生以正解，而且找到了錯因。即當(dāng)兩個物體發(fā)生相對運(yùn)動時，兩物體的加速度開始不同，進(jìn)而速度也會不同；此時，兩物體之間摩擦力由靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ枳プ∵@個臨界狀態(tài)進(jìn)行求解。四個變式多角度預(yù)設(shè)，能使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、掌握物理知識間的變與不變的規(guī)律。最終實(shí)現(xiàn)了“從錯誤中來，到正確中去”，達(dá)到“針到痛除”的效果。

“從錯誤中來，到正確中去”，這是筆者一直以來的教學(xué)指導(dǎo)思想?！疤ぁ卞e“尋”真，可幫助學(xué)生形成批判性學(xué)習(xí)精神，有助于學(xué)生形成良好的情感、態(tài)度與價值觀。這與提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)是一致的。

教師一方面要提供機(jī)會讓學(xué)生充分暴露錯誤，另一方面要善于捕捉錯誤，以此為平臺，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，并有相應(yīng)的教學(xué)對策。筆者提供了四種教學(xué)對策，想法是不夠成熟的，需在今后的教學(xué)中繼續(xù)摸索。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁旭.認(rèn)知物理教學(xué)研究.浙江教育出版社，2011-07.

[2]沈炎.踏“錯”尋“美”.物理教師，2012（01）.

[3]張大同.中學(xué)物理實(shí)驗大全.上海教育出版社，1998-04.

編輯 謝尾合