例談錯誤命題引起的思維障礙

(江蘇省南京市第九中學，江蘇 南京 210000)

1 問題的提出

2 案例剖析

圖1

例1 如圖1所示，用長短不同，材料、粗細都相同的兩個細線各栓一個質量相同的小球在同一水平面內做勻速圓周運動，則( )．

A.兩小球以相同大小的線速度運動時長線易斷

B.兩小球以相同大小的線速度運動時短線易斷

C.兩小球以相同大小的角速度運動時長線易斷

D.兩小球以相同大小的角速度運動時短線易斷

圖2

在此提醒一下孕媽媽要重視母乳喂養，大量的研究表明，母乳喂養時間的長短是影響婦女乳腺癌發病概率的重要因素，甚至超過遺傳因素。

①當線速度相同，線越長，r越大，sinθ越大，T越小，所以選擇B，短線易斷．

其實，圓錐擺模型中，重力和拉力的合力提供向心力，線速度的大小不是人為控制的，選項中“兩小球以相同的線速度運動”本身就是錯誤的大前提．所以這道題的題干存在問題，應作修改．

例1可修改為：如圖3所示用長短不同，材料、粗細都相同的兩個細線各栓一個質量相同的小球在同一水平光滑桌面上做勻速圓周運動．

圖3

圖4

這道題出現在高一新課教學后的知識應用反饋中，題干的不科學極富隱蔽性，給學生在初學階段帶來思維障礙，原本學生對模型的感性認識就不充分，這類題目的出現給學生對物體作圓周運動條件的理解又增加了不必要的障礙，甚至產生誤解和錯想．

圖5

例2 如圖5所示，在xoy平面中第一象限內有一點P(4，3)，OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強磁場，OP上方有平行于OP向上的勻強電場，電場強度E=100V/m．現有質量m=1×10-6kg，電量q=2×10-3C帶正電的粒子，從坐標原點O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場方向射入磁場，經過P點時速度方向與OP垂直并進入電場，在經過電場中的M點(圖中未標出)時的動能為O點時動能的2倍，不計粒子重力．求：

(1)磁感應強度的大小；

(2)OM兩點間的電勢差；

(3)M點的坐標及粒子從O運動到M點的時間．

圖6

M點坐標：X=(OP+y′)cosθ-x′sinθ=3m，Y=(OP+y′)sinθ+x′cosθ=8.5m．

這個結果和剛才的分段求解得出的結果不同，問題出在哪里呢？筆者認為這道題第(2)問兩種做法均沒有問題，問題出在磁場和電場的邊界是理想化的，這個理想化就可以認為O點和P點既在電場中又在磁場中，這本來就是不可理解的，從磁場方面看，從O點到P點，洛倫茲力不做功，粒子在O點和P點的動能沒有改變；然而從電場方面看，粒子在O點和在P點電勢不同，電勢能減小，動能應該增大，這就產生了矛盾．這矛盾的焦點就在于是否存在理想的電場、磁場交界．在我們電磁場的練習中，大量的出現所謂“理想邊界”,理想化也是中學物理教學中的一種重要手段，其中所傳遞的教育目的是讓學生在處理問題時能夠忽略次要因素，突出主要因素，然而這類所謂的“理想化邊界”在題中的出現卻違背了初衷把學生的思維引向歧途．

3 啟示

從以上的案例中，我們看到習題的編寫旨在提升學生“抽象與概括、分析與綜合、推理與判斷”的能力，是思維訓練的重要途徑，然而不同程度地出現了情景設置的隨意性和對理想化的錯誤設置．在新課教學時這種錯題的出現會混淆視聽，在綜合復習應用時出現這種錯題會讓學生對規律的應用產生誤解和矛盾，為了強化思維訓練，卻失去了客觀性和真實性．在選題前，我們應該仔細甄別，堅持實事求是，避免出現自相矛盾的思維游戲，引導學生建立清晰的思維線索，方能以不變應萬變．對這類命題錯誤引起的思維障礙，筆者有以下幾點思考．

(1)精選練習，合理改編，避免命題錯誤的出現

習題教學作為一種知識和能力習得的反饋形式，能夠加深學生對新知識的理解程度，也在一定程度上給教師教學提供評價依據．教師對于習題的選擇應該盡心，首先不可以出現錯誤命題，以免給學生造成思維上的混亂，否則后續要用更多的時間加以修正．其次，在復習教學時常用一題多變的形式，改編典型例題，添加或改變某些條件，用以訓練學生思維能力，這類改編要嚴謹科學，多方論證后才可以使用，避免發生自相矛盾的思維游戲的出現．

(2)自編習題要杜絕缺乏科學論證的編造

一般情況下，我們以精選習題為主，自編習題的優勢是根據實際教學情況命題，更有針對性，在需要自主命題時，應先選擇較為簡單的模型，語言嚴謹簡潔，圖形清晰．編題時需要多位教師共同研究斟酌，確保沒有誤解和科學錯誤．

(3)嘗試學生命題的教學形式

做練習是學生一直以來的學習環節，教師也可以對這一環節進行革新．在一個章節結束的時候，可以給學生布置一個命題練習，出一份試卷，涵蓋本章重要知識點．可由學生輪流完成并展示，題量不在多少，10題以內即可，挑選和自編都可以，其余同學做出答案，教師利用一些時間進行試卷點評，學生在做題的過程中也會評價習題的優劣，發現條件設計不合理或語言表達不清晰的情況．這也不失為一種新型的復習形式，換位思考，更能夠加深對知識的理解．

物理學是邏輯嚴謹的科學，作為物理教師應盡可能避免科學性錯誤的發生，避免在學生知識體系尚未完善時造成不必要的思維障礙，這需要我們戒除經驗主義的弊端，多加思考討論，讓習題成為有效的鞏固和檢測手段．

參考文獻：

[1]張憲魁，李曉林，陰瑞華.物理學方法論[M].杭州：浙江教育出版社，2007：179-195.

[2]閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2009：188-207.