因“錯(cuò)”精彩的物理習(xí)題課

覃瑞佳

【摘 要】本文論述將學(xué)生在解答物理習(xí)題時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤為教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤和改正，從而更加牢固和準(zhǔn)確地掌握知識(shí)，更好地學(xué)會(huì)運(yùn)用物理知識(shí)來解決問題，取得更好的學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】高中物理 習(xí)題教學(xué) 解題錯(cuò)誤 教學(xué)資源

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）11B-0149-02

物理習(xí)題課程的教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況，而在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)，教學(xué)資源的運(yùn)用情況又直接關(guān)系到習(xí)題課程的教學(xué)質(zhì)量，因此教師只有善于運(yùn)用各種教學(xué)資源，才能從根本上提升物理習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量。而學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤是一種非常好的教學(xué)資源，在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)，教師若能有效地運(yùn)用這部分資源，則能很好地幫助學(xué)生提升解題能力。當(dāng)遇到學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)誤時(shí)，大多數(shù)教師只將其批改，沒有將其作為教學(xué)資源運(yùn)用于教學(xué)。學(xué)生在習(xí)題中做錯(cuò)說明學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)掌握不好，將其作為教學(xué)資源能夠幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。但是在教學(xué)中如何運(yùn)用這種教學(xué)資源是眾多高中物理教師感到困惑的地方，因此本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)案例作簡(jiǎn)單的論述，供同行參考。

一、探究原創(chuàng)思維，還原本真

作業(yè)是學(xué)生課堂知識(shí)掌握情況最直接的反映，能夠正確地完成作業(yè)說明學(xué)生目前掌握了對(duì)應(yīng)的知識(shí)，換種說法，就是學(xué)生目前能夠仿照課本上的解法成功地解答出題目，所以那些做錯(cuò)的題目才真正是學(xué)生的“原創(chuàng)”，這也正是錯(cuò)誤被當(dāng)作資源的價(jià)值所在。

如在教學(xué)必修一《相互作用》時(shí)，為了能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地區(qū)分受力物體與施力物體，筆者在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)，特地將學(xué)生作業(yè)中錯(cuò)誤之處作為教學(xué)案例來進(jìn)行教學(xué)。通過對(duì)該章知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以知道，對(duì)物體進(jìn)行受力分析是本章的重點(diǎn)知識(shí)，同樣也是將要學(xué)習(xí)的力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，筆者特地給學(xué)生預(yù)留了一些題目，供學(xué)生練習(xí)。從學(xué)生練習(xí)的結(jié)果來看，其中一道題目有不少學(xué)生做錯(cuò)，因此筆者將其作為習(xí)題教學(xué)的案例。題目如下：

請(qǐng)對(duì)行駛在水平路面上的汽車進(jìn)行受力分析。

正確的結(jié)果如圖 1 所示。

但是學(xué)生給出的答案五花八門，出現(xiàn)錯(cuò)誤的主要原因是分不清楚汽車所受到的各種力。筆者分析學(xué)生的錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒有分清楚受力物體與施力物體，進(jìn)而導(dǎo)致混淆了整個(gè)系統(tǒng)所受到的力。因此筆者針對(duì)此進(jìn)行分析，使學(xué)生弄清楚受力物體和施力物體這兩個(gè)概念。在這一例題中，受力物體為行駛在公路上的汽車，施力物體為發(fā)動(dòng)機(jī)、地面和地球，這樣就找到了行駛在水平路面上的汽車所受到的力，即汽車所受的重力、地面對(duì)汽車的支持力、牽引力和地面對(duì)汽車的摩擦力。但是有的學(xué)生分析認(rèn)為，汽車所受的力中還有駕駛員對(duì)汽車的壓力，這就涉及系統(tǒng)中的內(nèi)力與外力的問題。筆者順勢(shì)再次講解什么是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的內(nèi)力，什么是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的外力，以及這兩種力在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的作用。使學(xué)生懂得運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的內(nèi)力對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是沒有影響的，因此在進(jìn)行受力分析時(shí)不給予考慮。由此學(xué)生弄清楚駕駛員對(duì)汽車的壓力是這個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的內(nèi)力，在進(jìn)行受力分析時(shí)不予考慮。這樣的習(xí)題課能較好地幫助學(xué)生進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，有效地提升習(xí)題課程的教學(xué)質(zhì)量。

作業(yè)中的錯(cuò)誤暴露出學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，把學(xué)生沒有掌握好的知識(shí)點(diǎn)暴露出來。這些錯(cuò)誤都是經(jīng)過學(xué)生原創(chuàng)而得到的，所以將其作為教學(xué)資源更能引起學(xué)生注意，這是非常值得的，至少能明確習(xí)題教學(xué)的目標(biāo)，有效地提升教學(xué)效率，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

二、組織課堂討論，深度辨析

利用錯(cuò)題開展課堂討論是另一種運(yùn)用方式，用這種方式能夠讓學(xué)生就錯(cuò)誤的題目進(jìn)行討論，表達(dá)各自的想法，教師也能在學(xué)生探討過程中了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，從而能更有效地開展針對(duì)性教學(xué)，提高教學(xué)效率。

如在教學(xué)《圓周運(yùn)動(dòng)》時(shí)，筆者在批閱學(xué)生的作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有一道題目出現(xiàn)錯(cuò)誤的人數(shù)比較多，因此筆者將其作為本節(jié)課的案例讓學(xué)生通過討論來獲得正確答案。該題目如下：

在如圖 2 所示的電動(dòng)機(jī)上，在距離水平軸 O 距離為 r 處放置一個(gè)質(zhì)量為 m 的鐵塊，在電動(dòng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后以速度 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面最大壓力和最小壓力的數(shù)值差？

通過與學(xué)生進(jìn)行交流后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在解答這個(gè)題目時(shí)有一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為當(dāng)鐵塊旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)鐵塊沒有拉力，地面受到的壓力僅為電動(dòng)機(jī)的重力。產(chǎn)生這一錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)的原因主要是學(xué)生對(duì)鐵塊所做的圓周運(yùn)動(dòng)分析不透徹造成的。筆者發(fā)現(xiàn)問題的原因之后，并沒有像往常那樣直接告訴學(xué)生正確答案，而是讓學(xué)生對(duì)這一題目進(jìn)行討論，在討論中產(chǎn)生思維碰撞，使學(xué)生在反駁別人的觀點(diǎn)的同時(shí)，理清思路，彌補(bǔ)不足，完善物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，更好地掌握知識(shí)，獲得正確的思路和答案。學(xué)生經(jīng)過激烈的討論之后，意識(shí)到當(dāng)鐵塊旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，它也受到桿對(duì)它施加的向下的拉力，并不是不存在拉力，從而計(jì)算出電動(dòng)機(jī)對(duì)地面最大與最小的壓力差為 。這樣，將學(xué)生出現(xiàn)在作業(yè)中的錯(cuò)誤作為教學(xué)資源運(yùn)用于教學(xué)，有效地改正學(xué)生的解題錯(cuò)誤。

“授之以魚不如授之以漁”，將其中的道理用到學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行分析、討論，這種探討其實(shí)就是給學(xué)生“授漁”的過程，讓學(xué)生從中掌握解決這個(gè)題目所用到的知識(shí)點(diǎn)和方法。

三、明晰錯(cuò)誤原因，觸及本質(zhì)

常規(guī)的物理習(xí)題課以教師對(duì)學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的題目進(jìn)行講解為主，學(xué)生只能被動(dòng)地接受知識(shí)，不能全身心地投入教學(xué)過程中，囫圇吞棗，使學(xué)生對(duì)做題中產(chǎn)生的錯(cuò)誤原因不明晰，不能更好地掌握知識(shí)。因此教師在進(jìn)行習(xí)題課教學(xué)時(shí)，要讓學(xué)生明晰錯(cuò)誤的原因，掌握問題的本質(zhì)。只有這樣，才能從根本上避免學(xué)生再次犯同樣的錯(cuò)誤。endprint

如在教學(xué)《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》時(shí)，為了能夠使學(xué)生正確地掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，筆者以學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)題為例進(jìn)行講解。

題目如下：

一質(zhì)量為 m，電荷為 q 的帶電粒子以速度 v0 垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（電場(chǎng)強(qiáng)度為 U），請(qǐng)證明帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場(chǎng)（如圖 3 所示）。

從學(xué)生的作業(yè)中看出，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的主要原因是沒有正確分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，所以筆者就引導(dǎo)學(xué)生以此題為例對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析。根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)可以知道，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可以分解為兩個(gè)方向，即水平方向 x 和豎直方向 y，粒子在水平方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是初速度為 0 的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以在此題中只要證明粒子水平方向的位移 即可（l 為電場(chǎng)的長(zhǎng)度），證明過程可以從粒子在豎直方向的位移 y 著手，得出 ，然后再計(jì)算出粒子運(yùn)動(dòng)的偏移角度 θ，得出 ，最后由 得出 ，至此整個(gè)證明過程完成，這一題目被完美地證明出來。

教師在進(jìn)行習(xí)題課程教學(xué)時(shí)，要讓學(xué)生“知其然，還知其所以然”，只有這樣才能使學(xué)生完全地掌握試題對(duì)應(yīng)的知識(shí)，抓住問題的本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)儲(chǔ)備量的增長(zhǎng)。

四、尋找新的線索，點(diǎn)石成金

運(yùn)用學(xué)生作業(yè)中所犯的錯(cuò)誤進(jìn)行創(chuàng)新突破是對(duì)這一資源的獨(dú)特運(yùn)用，這種運(yùn)用方式可以有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生通過做一道題，學(xué)會(huì)一類題，取得舉一反三的學(xué)習(xí)效果。

如在學(xué)習(xí)《功》時(shí)，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分功、功率、機(jī)械能、勢(shì)能等概念，筆者在進(jìn)行習(xí)題教學(xué)時(shí)特地選取了學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)題作為例題進(jìn)行教學(xué)，所采用的試題如下：

小明在一樓坐電梯到二樓，則小明的動(dòng)能 ，勢(shì)能 ，機(jī)械能 。

這一題目雖然是簡(jiǎn)單的考查動(dòng)能、勢(shì)能的概念的題目，但是由于學(xué)生分不清概念，將概念混淆起來，導(dǎo)致得出“動(dòng)能增大，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變”的錯(cuò)誤結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生分析題目后，筆者讓學(xué)生以該題目為出發(fā)點(diǎn)，尋找解答該類題目的規(guī)律。學(xué)生經(jīng)過類比、思考之后，一致認(rèn)為，動(dòng)能跟物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)系，而勢(shì)能與物體高度有關(guān)，機(jī)械能是動(dòng)能與勢(shì)能的和。這樣就成功地找出解答這類題目的規(guī)律，取得舉一反三的學(xué)習(xí)效果。

學(xué)生作業(yè)中的錯(cuò)誤是一種很好的教學(xué)資源，教師適當(dāng)引導(dǎo)就能夠?qū)⒅l(fā)揮重要的作用，因此，教師運(yùn)用這一資源進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要努力進(jìn)行創(chuàng)新，力求將教學(xué)效率提升到一個(gè)新高度。

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（責(zé)編 盧建龍）endprint