高中物理学习中“错误”的根源分析与教学对策
总结,再不断完善抽象出来的结论。高中阶段很多公式、规律都是经过了理想化处理。如果教师抛开了规律本身的内涵和外延,一味进行解题训练,就只能将学生推到更大的惯性思维中去,不能自拔。因此,教师应尽量回归物理本质,通过实验,去伪存真。
三、欲擒故纵,显化错误
运用投影及时呈现错误,能够引起学生有意注意,但不必急于用教师的思想去“同化”学生。在物理课堂教学中,笔者往往采用三十六计中的“欲擒故纵”展开课堂教学。当捕捉到学生的错误,先站在学生的立场去顺应他们的认识,在交流中剖析错误设想的来龙去脉,寻找错误背后隐含的教育价值,引导学生从错中求知,从错中探究。
【例9】如图10所示,物体A靠在粗糙竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体A的受力个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
呈现例题后,学生作答,画出受力图。教师巡视,及时捕捉学生中典型错误,运用实物投影展示学生作图情况(学生作图和教师板演依次如图11所示)。
师:这是S同学画的受力分析图,同学们一起来看一下。请S同学说一说,你是怎么思考的?
生S:对A进行分析,重力、B对A的弹力、墙壁对A的弹力和摩擦力,物体A总共受到四个力,A物体可以平衡了。
师:既然B对A有弹力,那么A物体可不可能受到B物体对它的摩擦力呢?
生S(沉默一会):也有可能吧!
师:我们如何来确定呢?
生S:对B进行受力分析。
师:那你来分析一下。
生S:重力、推力F、A对B的弹力、A对B沿接触面向下的摩擦力,物体B受力平衡。物体B总共受到四个力,物体A受到五
个力。
师:很好,经过对B分析,我们发现,A、B之间除了弹力,必定还有摩擦力。我还有一个问题,A对B弹力和摩擦力的合力是竖直向下的,对吗?
生S(疑惑):对。
师:那么,B对A弹力和摩擦力的合力是竖直向上,A物体在这样五个力的作用下还能平衡吗?
生S:不能吧!
师:那问题出在哪里呢?
生S:墙壁对A没有弹力,也没有摩擦力。物体A受到三个力作用。
师:很好!实际上,我们判断墙壁与A之间有没有弹力,没有这么麻烦,对谁进行受力分析?
生:对整体受力分析。受到重力、推力,水平方向上不可能有墙壁的弹力,没有弹力就没有摩擦力,二力平衡。
师(板书)。
师:对于连接体问题,我们往往采用先整体,后隔离的方法,切记只是对要作答的那个物体分析,这样会出现很多问题。当然两个隔离也是可以的。本题我们已经进行了分析。
学习生活本来就是丰富多彩的,“错误”也是其中的一部分,有时一些旁逸斜出的不顺,反而会给学习注入新的生命力。教师要善于捕捉这种稍纵即逝的“错误”。
四、巧妙变化,对痛施针
课堂教学中,如果把教师发现学生典型错误比喻成“找准痛点”的话,那么随后的改正错误就是“对痛施针”。但改正错误也绝非仅仅是简单地写出正确答案,更应以彻底解决问题为目的。这就需要教师对学生的错题巧妙变化,设计几个情境相近又不同的问题再次练习巩固,这样解决一题就等于解决了一类问题,进而实现“多题一解”。
【例10】如图12所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A、B质量分别为6.0 kg和2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数为0.2。在物体A上施加水平方向的拉力F,开始时F=10 N,此后逐渐增大,在增大到45 N的过程中,以下判断正确的是( )
A.两物体间始终没有相对运动
B.两物体间从受力开始就有相对运动
C.当拉力F<12 N时,两物体均保持静止状态
D.两物体开始没有相对运动,当F>18 N时,开始相对滑动
教学过程中,笔者捕捉到学生的“痛点”有以下几处:
1.对于连接体问题,受力分析不规范或者错误(主要是摩擦力的方向)。
2.A、B发生相对运动的力学条件不清晰。很多学生认为,当F大于AB之间的最大静摩擦力,即F>12 N时,物体AB就发生相对运动。
3.当F逐渐增大时,A、B运动情况的变化分析不清晰。
针对以上“痛点”,笔者“对痛施针”如下:
变化1:当F=40 N时,A、B间的摩擦力是多少?
变化2:若地面与B之间的摩擦因数也为0.2,F为何值时,两物体发生相对滑动?
变化3:若地面与B之间的摩擦因数为0.2,AB之间的摩擦因数为0.4,F为何值时,两物体发生相对滑动?
变化4:两个摩擦因数如变化3所示,若力F作用在B物体上,F为何值时,两物体发生相对滑动?
通过多种学生错题的巧妙变化,不仅给学生以正解,而且找到了错因。即当两个物体发生相对运动时,两物体的加速度开始不同,进而速度也会不同;此时,两物体之间摩擦力由静摩擦力变为滑动摩擦力,需抓住这个临界状态进行求解。四个变式多角度预设,能使学生在发现、掌握物理知识间的变与不变的规律。最终实现了“从错误中来,到正确中去”,达到“针到痛除”的效果。
“从错误中来,到正确中去”,这是笔者一直以来的教学指导思想。“踏”错“寻”真,可帮助学生形成批判性学习精神,有助于学生形成良好的情感、态度与价值观。这与提高教学效率,促进学生有效学习是一致的。
教师一方面要提供机会让学生充分暴露错误,另一方面要善于捕捉错误,以此为平台,创设教学情境,并有相应的教学对策。笔者提供了四种教学对策,想法是不够成熟的,需在今后的教学中继续摸索。
参考文献:
[1]梁旭.认知物理教学研究.浙江教育出版社,2011-07.
[2]沈炎.踏“错”寻“美”.物理教师,2012(01).
[3]张大同.中学物理实验大全.上海教育出版社,1998-04.
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