任俊瑞　杜明榮　張振華　李歡歡

摘 要： 由于剛進入高中，學生對高中的生活和學習環(huán)境不適應，進而對物理的學習造成一定的困擾。高一物理部分主要是力學，因此本文分析了力學問題中幾類易錯原因，并針對其提出了應對策略。

關鍵詞： 高中物理力學 易錯題 前概念 思維定勢

一線教師在日常教學中，發(fā)現不同的學生會發(fā)生相同或類似的問題，很多教師沒有深層次地探究出現問題的原因，也沒有找到最直接解決問題的辦法，因而很多教師在解決學生易錯的知識點或習題時往往事倍功半，希望以下的研究能夠讓一線教師有所啟發(fā)，能夠更好地進行教學。

1.前概念的影響

高中生在系統(tǒng)地學習物理知識前，已經接觸了很多物理現象，對所接觸的物理現象形成了初步印象，也就是物理前概念。前概念就是前科學概念的簡稱[1] 。但是，在學生形成的這些概念中，有一部分是片面的，甚至有相當一部分是錯誤的，是與物理的科學性、嚴謹性相矛盾的。如很多人認為的“速度越大，慣性越大”，這種“先入為主”的“經驗”阻礙了物理概念的正確形成?！跋热霝橹鳌钡腻e誤經驗有時表現在學習新概念或新規(guī)律時，遇到與已有的知識形似但質不同的知識時，就會以原有的知識理解或取代現在學習的新知識，因此成為學生在學習過程中的絆腳石。

例1.一汽車在路面情況相同的公路上沿直線行駛，下面關于車速、慣性、質量和滑行路程的討論，正確的是（？搖？搖）

A.車速越大，剎車后滑行的路程越長

B.車速越大，它的慣性越大

C.車速越大，剎車后滑行的路程越長，所以慣性越大

D.質量越大，它的慣性越大

本題正確答案為A、D。質量是物體慣性大小的唯一量度，因此慣性的大小只與質量有關，與其他的物理量沒有關系，慣性是物體的固有屬性，不管這個物體是在地球上還是在月球上，物體都具有慣性，只要物體的質量不發(fā)生變化，物體的慣性就不會發(fā)生變化。

很多學生會多選B或C，因為在日常生活中，車速越大，車越難停下來?；谶@樣的生活現象，學生已經形成了根深蒂固的想法，在學習慣性的時候，往往會認為慣性和速度有關，這就是前概念的影響。

為了避免這種前概念的影響，教師一方面可以就相近的知識，有意多次設置誤區(qū)讓學生上當，再引導學生辨析，清除學生頭腦中的不科學的前概念。另一方面可以多次強調正確的、科學的物理概念，用以取代學生頭腦中的不正確的、不科學的前概念。

2.思維定勢

思維定勢容易產生思維慣性，養(yǎng)成一種千篇一律的解題習慣，若新知識與原有的知識形似而質異時，思維定勢往往會使學生進入解題誤區(qū)。當一個物理問題的物理情境發(fā)生質的變化時，思維定勢會使學生因循守舊，仍然按照以前的解題思路解題，從而對新知識點的記憶、理解和應用造成知識負面影響，以至于解題出現錯誤。

例2.兩互相垂直的力F 和F 作用在同一物體上，使物體運動一段位移后，力F 對物體做功4J ，力F 對物體做功3J，則合力對物體做功為（ ）

A.7 J B.1 J C.5 J D. 3.5 J

正確答案為A。本題考查的是功的概念，功是標量，求力對物體做功之和運用的是算數加減法，即各個力對物體做功的代數和。

很多學生會誤選C，主要是之前在學習力的合成與分解時新學到了一個運算法則——平行四邊形定則，在經過長期的練習和老師的點撥之后，終于養(yǎng)成了對力進行相加減時應該用平行四邊形定則的思維習慣，所以看到這類題之后，立即就想到了平行四邊形定則。其實本題考查的是功的概念，功是標量，而力是矢量，它們遵循不同的運算法則，即對矢量進行計算的時候應該用平行四邊形定則，而對標量進行計算時只需求其代數和。

為了克服這種思維定勢，教師在教學時應大量列舉生活和學習中的典型事例，充分利用實驗、多媒體及練習等手段，讓學生與真實的、具體的物理情境多接觸，使學生獲得足夠多的生動的、直觀的感性認識，創(chuàng)設借以引導啟發(fā)學生探索公式或規(guī)律本質屬性的物理環(huán)境。此外，對于形似而質異的知識點，應注意揭示它們之間的共同點和不同點，可以刻意地設置誤區(qū)讓學生上當，再引導學生理解它們之間的共同點，并區(qū)分它們之間的不同之處，糾正學生的錯誤認識。

3.挖掘隱含條件、臨界條件不夠

高中物理習題中，很多題目會設置一些“陷阱”，或者設置一些相近的物理情境，讓學生分辨不出本題中的正確的物理情境，這就需要學生挖掘題目中隱含條件，只有能夠準確地找出隱含條件及準確地理解隱含條件，才能夠完整理解本題的物理問題。

例3.經檢測汽車A的制動性能：以標準速度20m/s在平直公路上行駛時，制動后40s停下來。現A在平直公路上以20m/s的速度行駛發(fā)現前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行駛，司機立即制動，能否發(fā)生撞車事故？

這是典型的追擊相遇問題。在此類問題中，要抓住兩個關系：“位移關系”和“時間關系”，運用兩個公式：速度公式和位移公式，畫出兩物體運動的位置關系圖，然后列出方程解題。此外，關鍵還要弄清楚“相遇而不相撞”的條件，這就是所謂的臨界條件，抓住關鍵字眼，如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，每一個相對應的條件都有一個臨界狀態(tài)，由此找出滿足相應的臨界條件即可。

解：由v=v +at，得汽車A制動的加速度大小為a=0.5m/s 。

當A車與B車同速時，A車與B車相距最遠，這時A車若能超過B車則相撞，反之則不能相撞。

由v -v =2as，

得A車與B車同速時的位移 s = =364m。

由v=v +at，得t=28s，

這段時間內B車的位移為：s =v t=168m，

△s=364-168=196>180（m），故兩車相撞。

很多學生由于不能夠正確地找到隱含條件或者不能正確地理解隱含條件所代表的物理意義，因此找不到解此類題的突破口。要做到這一點，一方面，學生要正確理解已經學過的物理概念和基本規(guī)律，另一方面，要仔細審題，分析題目中一些關鍵的字詞和語句，從物理概念、物理情境、物理模型、題中所給圖像及題中的臨界條件等方面尋找物理條件。

4.不能熟練地運用數學知識解題

物理試題的求解過程可以看做是：將物理問中的物理情境提煉，然后運用物理規(guī)律列出方程，轉化為數學問題，應用數學方法解題之后，再還原為物理結論的過程[2]。經過對最近幾年的高考試題的分析，發(fā)現一個規(guī)律，很多物理題目都會考查數學運算能力，這幾乎是物理高考命題中不變的主題，可以說，物理試題的解答離不開數學知識和方法的應用。

學生存在不同程度的數學基礎薄弱的現象，對于有些題目，雖然能讀懂題意，列出算式或者方程式，但常常因計算能力欠缺而造成失誤，甚至只會列式而不會求解，有的學生是不能把物理問題很好地轉化為數學問題，從而不會求解。

例4.在某星球上，宇航員用彈簧測力計提著質量為m的物體以加速度a豎直上升，此時彈簧測力計示數為F，而宇宙飛船在靠近該星球表面繞星球做勻速圓周而成為該星球的一顆衛(wèi)星時，宇航員測得其環(huán)繞周期是T。根據上述數據，試求該星球的質量。

解：由牛頓第二定律可知F-mg=ma ①

星球半徑為R，在星球表面mg=G ②

宇宙飛船的質量用表示，則G =m′（ ） R ③

聯立得M= 。

上面的解題過程看似簡單，但是很多學生計算不出來，不是不能把物理問題轉化為數學問題解題，而是轉化為數學問題之后，在計算過程中出現了錯誤，這是數學基本功不扎實導致的。還有部分學生看見計算這么復雜，就打了退堂鼓，其實如能冷靜、耐心地計算，也是能夠做對的。因此在學習物理時一定要心靜，并且有足夠的耐心和信心。

數學計算過程本身就是一個繁雜的過程，因此學生在運用數學方法解物理試題時，不能因為此題較復雜就放棄，而要冷靜地、耐心地推理計算過程，科學地運用數學知識解決物理問題。

5.邏輯推理不嚴密

物理學是一門嚴謹的、有著公理化邏輯體系的科學理論，物理概念比較抽象，其思維形式和過程比較復雜[3]。好的邏輯思維能力，能把一個難的問題容易化、復雜問題簡單化、抽象問題實際化，能夠從繁瑣的物理問題中抽絲剝繭，清晰地、有條理地分析物理問題，達到事半功倍的效果。

例5.如圖1所示，用繩AC和 BC吊起一重物，繩與豎直方向夾角分別為30°和60°，AC繩能承受的最大的拉力為150N，而BC繩能承受的最大的拉力為100N，求物體最大重力不能超過多少？

圖1

解：以結點為研究對象，由牛頓第二定律可知：

F sin30°-F sin60°=0 ①

F cos30°+F cos60°=0 ②

由①式可知F = F ，當F =100N時，F =173N，AC將斷。

而當F =150N時，F =86.6N<100N

將F =150N，F =86.6N代入②式得G=173.32N

所以重物的最大重力不能超過173.2N。

很多學生想當然地認為AC繩和BC繩上的拉力就是兩繩能夠承受的最大拉力，并沒有運用物理知識進行嚴密的、科學的邏輯推理。物理學是一門嚴密的學科，不能想當然，不能把生活中的經驗當做物理規(guī)律，必須經過科學的、嚴密的邏輯推理，得出的結論才會正確。

學生在平常學習中要注意理清各章節(jié)知識點的邏輯關系與結構，解題時注意解題過程中各個環(huán)節(jié)的關系、明確題目中的問題和條件、分析題目中的物理概念和規(guī)律、建立合理的物理模型和理想化過程。教師平常給學生的作業(yè)中，也要對相同類型的習題多次練習，提高學生的邏輯思維能力。

其實學生做錯題很多時候原因并不是單一的，而是多方面的，但追其根本，大都具有共性，因此教師在平常的教學中應該時刻注意學生的共性，在一些特定時期就其錯誤共性進行統(tǒng)一的、專題性的訓練，以防學生在學習中走入誤區(qū)。

參考文獻：

[1]孫天河.前概念對學習力的合成與分解的負面影響及轉變策略[D].2012，6.

[2]梁春梅.數學方法在高中物理中的應用[J] .2011，11.

[3]李迎春.高中物理教學中提高學生的抽象邏輯思維能力探究[J].新校園-中旬刊，2011（5）.