淺談怎樣避免物理假象誘發的錯覺思維

摘要:許多物理高考考題信息隱蔽，假象誘人，這就使得許多學生信于假象，進而誘發錯覺思維。本文將物理假象分為模型假象、條件假象和因果假象三類，并以實例探討了怎樣避免物理假象誘發的錯覺思維。

關鍵詞:物理假象;錯覺思維;應對策略

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2010)9(S)-0036-2

在物理解題過程中，很多情況下會出現一些導致解題錯誤的假象。在此，筆者從大量試題中歸納分析后，發現可以大致將物理假象分為三類:模型假象、條件假象和因果假象。現利用幾個實例，談談怎樣避免物理假象誘發的錯覺思維。

1 模型假象

由于一部分學生缺乏對物理模型的正確認識和理解，從而導致其對某一物理模型所對應的規律錯位應用，進而引發了錯覺思維。

實例1如圖1所示，將小球緊靠點光源S前方，水平向左拋出。(空氣的阻力忽略不計)小球恰好落在墻角的A處，則小球在運動過程中，豎直墻壁上球影中心的運動情況是( )

A.勻速直線運動

B.加速度逐漸增大的變加速直線運動

C.勻加速直線運動

D.加速度逐漸減小的變加速直線運動

錯解(學生解答) 水平拋出的小球作平拋運動，于是豎直墻壁上球影中心的運動也應該是平拋運動，選C。

錯解分析及應對策略 題目信息讓學生清晰地認識到小球作平拋運動這一物理模型。從而使得許多學生產生球影中心的運動也應該是平拋運動的假象，誘發其錯覺思維。

正確解答 對從拋出小球起到小球落到墻角的過程，取三個相鄰的相等的時間間隔t，則小球和球影中心的位置如圖2所示。設小球在第一個時間間隔t內，下落的豎直高度為h，水平飛行的距離為x，則第二個時間間隔t和第三個時間間隔t內下落的豎直高度分別為3h和5h，根據幾何關系可得:hx=AS′3x ①4h2x=BS′3x ②

解①②可得:

AS′=3h，BS′=6h

所以BA=BS′-AS′=3h，

同理:BC=CS′-BS′=3h

則有:AS′=BA=BC=3h，即豎直墻壁上球影中心的運動是勻速直線運動，應選A。

2 條件假象

當學生對題目中涉及求解的物理量存在片面歸因時，容易只根據單一的條件去判定該物理量的變化情況，從而形成條件假象，誘發錯覺思維。

實例2 如圖3所示，一質量為m的小球用長為L的輕質細線吊起，上端固定，使小球在光滑的水平面內作勻速圓周運動，細線沿著錐面旋轉，這樣就構成了一個圓錐擺。若使輕質細線L的長度適當增大，但小球對水平面始終無壓力，那么小球在水平面上作勻速圓周運動的周期將( )

A.增大 B.減小

C.不變 D.不能確定

錯解(學生解答) 當細線L的長度增大時，小球作勻速圓周運動的半徑增大，故小球作勻速圓周運動的周期也將增大，選A。

錯解分析及對應策略 由于題目中沒有告知小球線速度的變化情況，部分學生會簡單地歸因:小球運動的周期只跟半徑有關，產生條件假象，誘發錯覺思維。所以，在教學中應鼓勵學生在解題時正確地歸因，做到有理可依，有據可循。

正確解答 小球作勻速圓周運動所需向心力由重力和輕繩拉力的合力提供。設小球作圓周運動的周期為T，半徑為R，懸點到水平面的距離為h，則有:mgtanθ=mR4π2T2①

又:tanθ=Rh②

由①②解得:T=2πhg

從周期公式看，周期與半徑和線速度的大小無關，只取決于懸點到水平面的豎直高度h，所以應選C。

3 因果假象

對于一個確定的物理事件，必然有引起結果產生的原因，但題設給出的原因未必會引起題目所給的結果。當學生對產生結果的原因缺乏合理地分析時，就容易產生因果假象，誘發錯覺思維。

實例3 如圖4所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比n1∶n2=4∶1，當導體棒L在勻強磁場中向左作勻速直線運動切割磁感線時，電流表A1的示數是12mA，則電流表A2的示數為( )

A.3mAB.48mA

C.與負載R的值有關D.0mA

錯解(學生解答) 從理想變壓器的模型出發，當只有一個副線圈時，理想變壓器的電流與匝數關系為:n1n2=I2I1。代入數據可得，I2=48mA，所以選B。

錯解分析及對應策略 學生直接利用理想變壓器只有一個副線圈時，電流與匝數的關系得到答案是錯誤的。解題時他們并沒有注意到導體棒切割磁感線運動時產生的是直流電壓，從而導致其產生因果假象，誘發錯覺思維。所以，在教學中應該加強因果關系的邏輯分析，使學生逐步形成有果必有因的良好思維習慣。

正確解答 導體棒向左運動切割磁感線產生的是直流電動勢，不會引起線圈中磁通量的變化，即不會產生互感現象。所以，電流表示數為零，即I2=0 ，選D。

小結

在物理教學過程中，教師應注重學生各方面能力的培養，讓教材成為尋找解決問題方案的依托，使學生能對題目信息進行識別、篩選、定位，避免物理假象，誘發錯覺思維。

(欄目編輯羅琬華)