稚化思維順勢(shì)而導(dǎo)深究錯(cuò)因構(gòu)建真知

陸艷芳(江陰市第一中學(xué) 江蘇 無錫 214400)

稚化思維順勢(shì)而導(dǎo)深究錯(cuò)因構(gòu)建真知

陸艷芳
(江陰市第一中學(xué) 江蘇 無錫 214400)

教學(xué)中教師放低姿態(tài)，降低思維起點(diǎn)，從學(xué)生思維角度看問題，這樣所采取的教學(xué)策略會(huì)更有針對(duì)性，學(xué)生更容易接受.教學(xué)中可順著學(xué)生思路，采取引發(fā)認(rèn)知沖突、錯(cuò)中尋對(duì)更正錯(cuò)解、開展變式教學(xué)等3種策略.

稚化思維 順勢(shì)而導(dǎo) 錯(cuò)因 構(gòu)建

稚化思維，要求教師在課堂教學(xué)中，更加熟悉學(xué)生情況，熟悉學(xué)生思維過程.在設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，換位思考，站在學(xué)生思維的角度和起點(diǎn)思考問題，用學(xué)生的思維方式和知識(shí)儲(chǔ)備分析問題，把思維起點(diǎn)放低，把思維觸角深入到學(xué)生的領(lǐng)地.教學(xué)中，教師采用稚化思維順勢(shì)而導(dǎo)的教學(xué)策略，順著學(xué)生思路，在探究錯(cuò)因中構(gòu)建真知，可以使得教學(xué)過程更貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，教學(xué)才能引起學(xué)生共鳴，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生才能更加積極主動(dòng)參與到課堂中，真正成為課堂的主人，才會(huì)有更多思考機(jī)會(huì)，課堂思維含量才會(huì)更豐富，更有質(zhì)量.

1 順勢(shì)而導(dǎo) 引發(fā)認(rèn)知沖突

學(xué)生會(huì)出各種錯(cuò)誤，糾正錯(cuò)誤時(shí)，若采用灌輸式，教學(xué)效果一般不理想，正解在學(xué)生心中留存時(shí)間也不長(zhǎng)久，若能從學(xué)生思維原點(diǎn)出發(fā)，順著學(xué)生思路，一步步探究，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，探究錯(cuò)因，構(gòu)建真知，學(xué)生才能不僅清楚怎樣才正確，更清楚原來錯(cuò)在何處.引發(fā)認(rèn)知沖突后的探究式學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生對(duì)自己的錯(cuò)誤印象深刻，取得更好的教學(xué)效果.

圖1 例1題圖

【例1】如圖1所示，木板A質(zhì)量M=1 kg，置于光滑水平面.小物塊B質(zhì)量m=2 kg,放在木板最右端，處于靜止?fàn)顟B(tài).A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10 m/s2，用水平外力F作用在A上，當(dāng)A和B相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，F(xiàn)大小至少為多少？

圖2 木板受力分析圖

學(xué)生錯(cuò)解：對(duì)木板受力分析如圖2所示，f=μF壓=μmg，當(dāng)F≥f時(shí)，A和B之間有相對(duì)滑動(dòng)，故而F最小值是10 N.學(xué)生錯(cuò)誤原因在于A，B之間有相對(duì)滑動(dòng)的判據(jù)出錯(cuò).這暴露了學(xué)生混淆了“物體的運(yùn)動(dòng)”與“物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)”.如果采用灌輸式講解，教學(xué)效果并不理想.采用探究教學(xué)，順著學(xué)生思路分析，設(shè)置問題引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，可改善教學(xué)效果.具體教學(xué)如下.

師：請(qǐng)畫出小物塊的受力分析圖.

圖3 小物塊受力分析圖

學(xué)生得到圖3后教師追問：小物塊摩擦力為何向右？

生：F作用在木板上，小物塊B只能相對(duì)于木板向后滑動(dòng)，故木板對(duì)小物塊的摩擦力向右.

師：很好，請(qǐng)求小物塊的加速度.

生：由牛頓第二定律得

師：如果拉力F為10 N，木板的加速度是多少？

生：合力等于零，加速度為零.

師：此時(shí)B相對(duì)A滑動(dòng)方向是怎樣的？

生：向右.不對(duì)，F(xiàn)作用在A上，水平面光滑，B相對(duì)于A不可能向右滑動(dòng)，應(yīng)該是向左的.

師：能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題非常好，但問題出在何處呢？

師：水平面光滑，力F作用在木板上，木板和小物塊相對(duì)水平面向什么方向運(yùn)動(dòng)？它們加速度方向如何？

生：都向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向右.

師：木板和小物塊之間要有相對(duì)滑動(dòng)，條件是什么？

生：二者速度不相同.

師：但本題初速度都為零，要滿足什么條件二者的速度才會(huì)不相同？又該如何判斷？

生：加速度不一樣.

師：就本題而言，誰(shuí)的加速度大呢？

生：木板的加速度大于小物塊的加速度.

師：很好，請(qǐng)?jiān)趧偛庞懻摰幕A(chǔ)上根據(jù)牛頓第二定律列方程求解F的最小值.

生：對(duì)木板F-f=Ma1，對(duì)小物塊f=ma2，a2=5 m/s2，a1>a2，所以F>15 N.

為了讓學(xué)生更清晰理解這一運(yùn)動(dòng)過程，可追問如下.

師：如果F<15 N兩物體將做什么運(yùn)動(dòng)？

生：做勻加速直線運(yùn)動(dòng).

師：加速度為多大？

生：由整體法得兩物體加速度.

師： A,B有運(yùn)動(dòng)嗎？A,B之間有相對(duì)滑動(dòng)嗎？A,B之間摩擦力是滑動(dòng)摩擦力嗎？

生：有運(yùn)動(dòng)，無相對(duì)滑動(dòng)，A,B之間為靜摩擦力.

2 順勢(shì)而導(dǎo) 錯(cuò)中尋對(duì) 更正錯(cuò)解

有時(shí)學(xué)生雖然錯(cuò)了，但其錯(cuò)誤并非一無是處，有時(shí)甚至錯(cuò)的有道理.面對(duì)學(xué)生這樣的錯(cuò)誤，教師順著學(xué)生的思路，因勢(shì)利導(dǎo)，在學(xué)生原有錯(cuò)解的基礎(chǔ)上，慢慢發(fā)現(xiàn)錯(cuò)因，并更正后得到正確解答.這樣的教學(xué)有3個(gè)好處：第一，給了學(xué)生思考的機(jī)會(huì)和時(shí)間，突出了學(xué)生的主體地位，增加了學(xué)生課堂參與程度；第二，降低了思維起點(diǎn)，學(xué)生更容易理解問題解決過程；第三，解答過程建立在學(xué)生原解的基礎(chǔ)上，學(xué)生會(huì)感覺到親切，會(huì)更有興趣投入到學(xué)習(xí)中.

【例2】如圖4所示，車廂內(nèi)用OA和OB兩細(xì)繩系住一個(gè)質(zhì)量為2 kg的小球，OA與豎直方向夾角θ=37°，OB水平.小車在水平面上以5 m/s的速度向右開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過12.5 m停下.求該過程中，兩繩拉力TA和TB是多少？

圖4 例2題圖

圖5 例2學(xué)生錯(cuò)解圖

學(xué)生雖然做錯(cuò)了，但并非一無是處.學(xué)生能夠想到用合成法來處理力，這值得肯定.合成法在處理力時(shí)是一種重要的方法.在以往的解題經(jīng)驗(yàn)中，尤其是物體只受3個(gè)力作用處于平衡態(tài)時(shí)采用合成法更簡(jiǎn)便.教學(xué)中如果全盤否定學(xué)生，把正交分解法灌給學(xué)生，并非機(jī)智的教學(xué)行為.為鼓勵(lì)學(xué)生，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)力，在學(xué)生解答的基礎(chǔ)上分析錯(cuò)因，錯(cuò)中尋對(duì)，更正、完善學(xué)生原解，方能收到更好的教學(xué)效果.可如下開展教學(xué).

師：小球做什么運(yùn)動(dòng)？

生：和小車一樣，勻減速直線運(yùn)動(dòng).

師：加速度方向呢？小球合力為零嗎？

生：向左，合力肯定不為零.

師：TA和mg的合力F還等于TB嗎？

師：很好，力學(xué)問題分為平衡和非平衡兩類，平衡類問題受力分析后采用合成或者正交分解，根據(jù)合力為零列方程即可求解.非平衡類問題，受力分析后也可以采用合成或者正交分解來處理，但要注意兩點(diǎn),第一是做平行四邊形時(shí)合力方向不能錯(cuò)，且要考慮選擇作哪兩個(gè)力的合力才簡(jiǎn)單，比如本題中如果作TA和TB的合力再來與mg求合力就很麻煩，第二是合力等于ma.本題用正交分解，應(yīng)該如何分解？

生：把TA分解在水平和豎直方向，TAcosθ=mg，TAsinθ-TB=ma，聯(lián)立求解.

3 順勢(shì)而導(dǎo) 開展變式訓(xùn)練

教學(xué)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)誤、分析錯(cuò)因，在糾正學(xué)生錯(cuò)誤時(shí)設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問題，開展變式教學(xué)，讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)層層遞進(jìn)物理問題解決中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)因，得到正解.這樣的探究式教學(xué)最大限度地尊重了學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在思考中悟出道理，更可以在學(xué)生更正錯(cuò)解后，通過變式訓(xùn)練，拓展原題，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)縱向、橫向的聯(lián)系，也提升學(xué)生思維的靈活性和廣闊性.也通過變式訓(xùn)練，使得物理課堂實(shí)現(xiàn)精講精練、少講多思，通過有限的典型例題獲得豐富知識(shí)容量和思維含量.

【例3】如圖6所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長(zhǎng)度L=16 m，傳送帶以v0=10 m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.若最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？

圖6 例3題圖

學(xué)生解答：物體剛開始在傳送帶上加速度為a，由牛頓第二定律得

mgsinθ+μmgcosθ=ma

得

設(shè)物體速度與傳送帶相同所需時(shí)間t1，位移s1

此后物體與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)時(shí)間為t2，則

總時(shí)間為

t=t1+t2=2.1 s

學(xué)生前半部分解答正確，錯(cuò)在物塊和傳送帶速度相同以后，認(rèn)為物塊和傳送帶相對(duì)靜止，一起勻速直線運(yùn)動(dòng).為了糾正學(xué)生錯(cuò)誤，可開展如下變式教學(xué).讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)難度遞進(jìn)的問題解決中，知道錯(cuò)因，掌握知識(shí)與方法.

問題1：若板長(zhǎng)L<5 m，求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少？(用L表示)

問題2：物體速度與傳送帶相同后，二者相對(duì)靜止求μ取值范圍.

問題3：本題中物體的速度與傳送帶相同以后物體做什么運(yùn)動(dòng)？

問題4：物體的摩擦力大小是多少？方向如何？物體的加速度是多少？

至此學(xué)生對(duì)錯(cuò)因已非常明白.讓學(xué)生接著完成本題的解答，之后可作如下追問拓展.

問題5：求物體離開傳送帶時(shí)的速度.

問題6：請(qǐng)畫出本題中物體的速度-時(shí)間圖像.

問題7：求A到B過程中摩擦力對(duì)物塊做功.

1 張建良,王名揚(yáng),錢軍先．稚化思維：內(nèi)涵理解與實(shí)踐探索．中學(xué)數(shù)學(xué)月刊，2015(11):9

2017-03-13)