摘 要:在高中物理學(xué)科的教學(xué)中,錯題分析能夠更好地幫助學(xué)生如何正確學(xué)習(xí)物理知識,因此,高中物理錯題是最具代表性、最為典型的教學(xué)資源.本研究主要通過對高中生常犯錯題進(jìn)行歸因分析,從而幫助學(xué)生將抽象的知識內(nèi)容形象化、具體化,并為日后的錯題教學(xué)提供方向.
關(guān)鍵詞:高中物理;錯題教學(xué);歸因分析;糾正對策
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2023)24-0053-03
收稿日期:2023-05-25
作者簡介:卞愛文(1980.1-),男,江蘇省靖江人,中學(xué)高級教師,從事高中物理教學(xué)研究.
基金項目:江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于元認(rèn)知理論高中物理課堂教學(xué)質(zhì)態(tài)的實踐研究”(批準(zhǔn)號:D/2020/02/249)
高中物理教師在運用錯題資源開展教學(xué)工作時,主要是為了培養(yǎng)高中學(xué)生形成完善的物理核心素養(yǎng)[1],相比于高中階段其他科目的學(xué)習(xí),物理學(xué)科具更有更強(qiáng)的邏輯性及抽象性,這就要求高中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時能夠從錯題資源中反思學(xué)習(xí),最終形成正確的思維模式[2].
1 走入錯題,歸類分析
一般情況下,教師在搜集到班級中學(xué)生的常見錯題后,需要對其進(jìn)行系統(tǒng)的歸納與整理,這是由于學(xué)生的直接錯誤紛繁復(fù)雜,表面看上去雜亂無章,實際上錯誤背后的根本原因具有相似之處.筆者經(jīng)過多年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),當(dāng)前高中學(xué)生在做物理習(xí)題時主要會出現(xiàn)兩大類錯誤.
1.1 概念理解錯誤
知識錯誤主要指的是學(xué)生對概念、公式、規(guī)律存在理解不準(zhǔn)確的情況,針對這一類問題,教師就需要帶領(lǐng)學(xué)生劃出題目中的關(guān)鍵詞句,并將其與規(guī)律公式建立聯(lián)系,從而將抽象知識的具體化、形象化.
例1 如圖1所示,當(dāng)一個運動員在做跳高運動時,會在落地處鋪設(shè)軟墊,請問鋪設(shè)軟墊是為了減少().
A.接觸面對于運動員的沖量
B.接觸面對于運動員產(chǎn)生的作用力
C.運動員的慣性
D.運動員自身重力的沖量
錯題解析 很多學(xué)生在拿到這一題目后難以選出正確答案.這主要是由于學(xué)生對物理概念(沖量、慣性等)的理解較為片面.很多學(xué)生容易將沖量與作用力混為一談.因此,在面對這一類型的題目時,教師就需要為學(xué)生再一次講解物理概念的深層含義.在具體解題中,學(xué)生首先可以假設(shè)運動員在落地過程中,墜落在軟墊前的速度為v,當(dāng)該運動員完全接觸軟墊后,軟墊會對運動員產(chǎn)生的作用力為F,那么在經(jīng)過Δt后,跳高運動員的速度就會從v降低至0.通過學(xué)習(xí)動量定理后,我們能夠列出以下式子(F-mg)·Δt=0-(-mv),最終可以得出F=mg+mvΔt,選項B正確.
1.2 無法構(gòu)建正確的模型
要想提升物理解題的正確率,高中學(xué)生首先需要做到精準(zhǔn)審題,將題干中的關(guān)鍵信息進(jìn)行提煉,并轉(zhuǎn)化為正確的物理模型.如果在解題中建立了錯誤的模型,那么就會產(chǎn)生審題偏差.
例2 圖2是某一游樂園中兒童滑梯的簡易圖,已知滑梯中AB 間的長度為4 m,且該斜面與水平面之間的夾角是37°,且滑梯中水平滑槽BC右側(cè)與圓弧CD相切,CD是半徑為40 cm的1/4圓弧.那么當(dāng)兒童在滑滑梯時,會從最高點A處開始由靜止下滑,如果這一位兒童與AB以及BC間的動摩擦因數(shù)是0.5,那么為了能夠防止這一兒童在滑下滑梯后不會飛出去,設(shè)計人員需要將水平滑槽長度設(shè)置為多少?
錯題解析 很多學(xué)生在讀完題干信息后感到十分茫然,雖然題干中給出了相當(dāng)多的解題信息,但是卻不明白如何運用這些信息解答題目,最終解題失敗.實際上,當(dāng)這一兒童從滑梯頂端滑至C點時,有mg-N=mv2CR,因此,假如這一兒童在滑至C點時的速度超過了gR,那么兒童在C點所承受的支持力就會變?yōu)榱?,兒童就會在滑下滑梯后飛出去.為了防止這一現(xiàn)象發(fā)生,就需要滿足mg>mv2CR,進(jìn)而得出vC 2 以錯啟思,分類糾正 2.1 錯題解析,串線織網(wǎng) 相比于其他高中課程,物理具備較強(qiáng)的邏輯性,這就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中了解公式定律的適用條件,明晰相近知識的易混點.因此,教師需要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行單元復(fù)習(xí)以及習(xí)題訓(xùn)練,通過這樣的方式就能夠?qū)⒄n堂中不易發(fā)現(xiàn)的零碎知識內(nèi)容進(jìn)行匯總整理,最終通過穿針引線的方式將看似無關(guān)的知識點建立聯(lián)系,最終形成一張完整的知識網(wǎng)絡(luò)圖[3]. 例3 已知一個物體的質(zhì)量是m,重力加速度為g,當(dāng)工人使用起重機(jī)將該物體沿豎直方向以加速度a升高h(yuǎn)時,下列說法正確的是(). A.該物體的機(jī)械能一定會增加mah B.該物體的機(jī)械能一定會增加mgh+mah C.該物體的重力勢能一定會增加mah D.該物體的動能一定會增加 mah- mgh 錯題解析 學(xué)生容易做錯該題目的原因是未掌握兩個方面的知識點,分別為:什么物理量能夠引起能量的變化?機(jī)械能和動能用什么力做的功來量度?因此,教師需要在講解這道題目中引導(dǎo)學(xué)生掌握三條功能關(guān)系:第一,重力做的功等于重力勢能的變化的負(fù)值,彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化的負(fù)值;第二,合外力做的功等于動能的變化;第三,其他力做的功等于機(jī)械能的變化. 2.2 審清題意,重視建模 在審題的過程中要仔細(xì),邊讀題邊勾畫重點,并將這些關(guān)鍵詞與理論知識進(jìn)行結(jié)合,只有通過這樣的方式才能夠大大提升做題正確率.值得注意的是,當(dāng)教師將審題方法教給學(xué)生后,應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主審題、自主分析,最終使學(xué)生掌握獨立審題的能力.例如,在講解“帶電粒子在磁場中的運動”時,很多學(xué)生無法跟上老師的教學(xué)節(jié)奏,導(dǎo)致學(xué)生不能進(jìn)行自主思考,最終沒有及時掌握正確的作圖技巧.針對這一情況,教師就應(yīng)當(dāng)將做題的主動權(quán)重新歸還給學(xué)生,讓學(xué)生在體驗中學(xué)到作圖的每一個細(xì)節(jié).另外,針對一些復(fù)雜的物理問題,教師還需引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會建模,在審題過程中將具體問題模型化處理,最終再將模型所遵循的規(guī)律找出來[4]. 例4 假期小王同學(xué)在乘坐動車組列車時,對車廂內(nèi)的速度顯示屏進(jìn)行了詳細(xì)的觀察與記錄,并最終將數(shù)據(jù)信息匯總至表1中.小王同學(xué)記錄了列車在經(jīng)歷勻加速、勻速以及再次勻加速時速率各不相同,部分?jǐn)?shù)據(jù)列于表1中.請問,在小王記錄的這段時間內(nèi)動車組的加速度為多少?動車發(fā)生位移的大小是多少? 錯題分析 通過閱讀題干信息能夠發(fā)現(xiàn),本題的數(shù)據(jù)信息主要以表格形式出現(xiàn),在表格中學(xué)生僅僅能夠獲取到點狀信息,因此,解題信息并不完善,這就要求學(xué)生再結(jié)合文字信息進(jìn)行解讀.然而大多數(shù)學(xué)生在拿到題干后僅僅對表格信息進(jìn)行分析,卻忽視了文字信息的重要性,最終導(dǎo)致解題錯誤.筆者班級學(xué)生在對表格信息進(jìn)行分析時,一部分學(xué)生會認(rèn)為動車的運動主要分為五個步驟,按照表格的五段時間能夠得出他們的加速度分別為:0.1 m/s2、0.05 m/s2、0 m/s2、-0.1 m/s2、-0.05 m/s2.而另一部分學(xué)生會認(rèn)為動車的運動主要分為三個步驟,他們的加速度分別為:0.1 m/s2、 0 m/s2、-0.1 m/s2.由此看來,當(dāng)一個題干中出現(xiàn)了多種信息形式時,學(xué)生需要將這些形式的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化匯總,并最終根據(jù)整體信息進(jìn)行分析. 2.3 過程指導(dǎo),變式助力 在針對思維錯誤進(jìn)行教學(xué)時,教師需要以學(xué)生思維的原生態(tài)為切入點,將其錯誤思維在教學(xué)中呈現(xiàn)出來. 通過設(shè)計一些針對性問題來幫助學(xué)生認(rèn)清錯誤認(rèn)知,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更加深入的思考[5]. 例6 如圖3所示,已知一個傾斜的傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,此時把一個物體A放置傳送帶頂端.請問,在剛放上A后,試判斷其受到摩擦力的方向. 錯誤分析 筆者在實際教學(xué)中了解到,一部分學(xué)生會認(rèn)為物體受到的摩擦力為沿傳送帶向上的.實際上,這樣的想法是錯誤的,究其原因是學(xué)生對兩個方面認(rèn)識不到位,分別為:第一,靜摩擦力與滑動摩擦力是不一樣的,很多學(xué)生認(rèn)為這與靜止在斜面上的物體受到的靜摩擦力是一樣的;第二,一些學(xué)生對“滑動摩擦力方向總跟相對運動方向相反”這一知識點理解不到位.因此,教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析時,可以設(shè)計以下幾個問題: (1)如果圖中的傳送帶是靜止?fàn)顟B(tài),那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的? (2)如果傳送帶是按題中逆時針轉(zhuǎn)動,那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的?和(1)中是否一樣?(迫使學(xué)生認(rèn)識到靜摩擦力與滑動摩擦力是不相同的) (3)如果圖中的傳送帶是順時針轉(zhuǎn)動,那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的?和(2)中是否一樣? (4)最終對不同摩擦力的判斷方法進(jìn)行小結(jié). 通過對高中生物理錯題進(jìn)行歸因分析,不僅能夠大大改善教師的教學(xué)方式,更是能夠有效提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng).將核心素養(yǎng)融入錯題教學(xué)中,最終有效提升高中物理學(xué)科的教學(xué)效率. 參考文獻(xiàn): [1] 張建龍. 淺論高中物理教學(xué)中解題能力的培養(yǎng)[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考,2015(7):66. [2] 韋顏峰.基于學(xué)生解題能力培養(yǎng)的高中物理教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2020(24):24-25. [3] 任耀金.建立高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的捷徑:學(xué)會在收集錯題中“淘金”[J].教學(xué)考試,2022(40):31-33. [4] 張慧芬,袁海泉.高中物理非線性類易錯題的幾種特殊解題策略[J].理科考試研究,2022,29(17):46-48. [5] 許向穎.高中物理圓周運動易錯題成因及解決方法[J].數(shù)理化解題研究,2022(01):103-105. [責(zé)任編輯:李 璟]