對物理習題教學中“一錯再錯”現象的思考

左祥勝

摘 要：物理習題教學中“一錯再錯”現象非常普遍.教師總是把責任推到學生身上，認為學生學習態度不端正或者是基礎知識掌握不牢固，很少去分析產生這一現象的深層次原因.實際上，學生“一錯再錯”現象是由多方面的原因造成的，教師的“教”也起著關鍵的作用.

關鍵詞：物理；習題教學；一題再錯；學生講題；認知沖突

教師在日常教學中往往會有這樣的困惑：就是學生的錯題，明明課堂上訂正過，可為什么下次遇到相類似的問題，有的甚至是原題仍有相當多的學生依舊錯誤不斷.此時，教師往往把責任推到學生身上；認為學生上課沒專心聽講；課后沒有認真思考，等等.而教師卻沒有從其它角度去深思 “一錯再錯”的原因？在教學中如何避免和矯正這一現象呢？建構主義學習觀認為：學習者并不是消極被動地把知識從外界搬到記憶中，而是以已有的經驗為基礎，通過與外界的相互作用，對外部信息進行主動的選擇、加工和處理，從而建構自己的理解，發展自己的認知結構的.習題教學是中學物理教學的重要組成部分，不僅可以幫助學生鞏固、熟練、活化物理知識與物理技能，而且有助于提高學生思維方法與思維能力.教學中，教師需要創造有意義的學習情境，學生通過內化與外化的活動，完成對知識的同化與順應，從而來優化自己的認知結構.

筆者通過中國知網檢索發現，學生“一錯再錯”現象在高中數學教學中研究比較多.絕大部分老師都是從“教”與“學”角度去分析產生“一錯再錯”的原因以及矯治方法，有理論有實踐.而“一錯再錯”現象在高中物理習題教學中研究很少，筆者通過習題教學中一道常見問題與同行探討.

1 習題呈現

原題 如圖1所示，光滑水平面上靜止放置一長L=1.6m、質量為M=3kg的木板.一個質量為m=1kg的小滑塊（可看作質點）放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數μ1=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F（g取10m/s2） .

（1）要想把木板從物體m下方抽出，求力F的大小應滿足的條件；

（2）如果所施加F=10N，為了把木板從m下方抽出來，此力的作用時間不得少于多少？

此類問題是牛頓力學中典型的問題，涉及到牛頓運動定律、整體法與隔離法、相對運動等重要內容.教師多次講過，學生課堂上也聽得頭頭是道.可再次是遇到同類的問題又不會分析，學生總是認為只要長木板所受到的牽引力大于它受到摩擦力（即F≥4N），兩者就會分開，而實際情況并非如此.為了解學生真實的想法，作者做了如下研究.

2 找準“病”因 對癥下藥

2.1 學生講題暴露思維過程

物理學習是思維層面上的東西，學生學習物理的困難在于是否能從客觀世界和實驗直接去感知，而必須經過學生的“思考”才能獲得知識.數學家波利亞曾指出，教師講了什么并非不重要，但更重要千百倍的是學生想了什么，學生的思路應該在學生自己頭腦中產生，教師的作用在于系統地給學生發現事物的機會，啟發學生在允許的條件下親自去發現盡可能多的東西.教師想知道學生到底想了些什么，讓學生講題是很好的途徑.“學生講題”就是讓學生講自己如何讀題、審題、思考過程及解題的困惑等.而且，“學生講題”最大的特點是充分暴露學生的思維、思考的過程.習題教學中教師不但要了解學生思維中的合理部分，同時，也要了解學生思維誤區.這樣教學時才能做到有的放矢.

師：現在給同學們5分鐘時間，請同學們來思考是怎樣解題的.

生1：首先對滑塊m進行受力分析，滑塊m共受到三個力作用，如圖2所示.接著以長板為研究對象進行受力分析，長木板共受到五個力的作用，如圖3所示.長木板在豎直方向的合力為零，水平方向受到拉力F與滑動摩擦力Ff的作用.當拉力大于滑動摩擦力時，長木板的合力不為零，運動狀態就要改變，長木板與滑塊就要分離.

生2：我同意生1的觀點.教材P61問題與練習就有這類問題，我是受其啟發思考的，木箱在水平面上只要推力大于它最大滑動摩擦力，物體就會運動起來，本題的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，所以，只要拉力大于滑動摩擦力，兩者就會分離.

生3：我不同意生1、生2的觀點.兩題中的兩物體接觸面的物理情景不一樣，一個面是固定的，而另一個面是可以運動的.雖然，拉力大于滑動摩擦力，長木板的運動狀態要改變，但此時，滑塊也要運動起來，兩者不一定是相對運動.也就是說，滑塊與長木塊之間所受的摩擦力不一定是滑動摩擦力，有可能是靜摩擦力.

2.2 利用認知沖突厘清迷思概念

費斯丁格的認知失調的動機理論認為：個體有保持心理平衡的傾向，當面對認知沖突時，就會產生心理的失衡現象.為恢復平衡，產生旨在消除認知沖突的行為動力.教學中，利用“認知沖突”是實現教學目標和完成教學任務的一種很重要的策略.學生在學習過程中，其認知結構是可以變化和重新組合的，其變化過程可以表述為“平衡—不平衡—新的平衡.”教師在教學的過程中要有意識地“設置”一些認識沖突，促使學生原有的知識與必須掌握的新知識發生激烈沖突，使學生意識中的矛盾激化，從而激發學生探究的激情，促進學生學習的積極性.

師：按照生1、生2的觀點，只要拉力大于滑動摩擦力，長木板就會滑動起來.當兩物體剛要發生相對運動時，兩物體的速度肯定不相等，在這里我們取臨界的情況，認為此時兩物體的速度恰好相等，由于它們的初速度相同，經過相等的時間，所以加速度也相等.以整體作為研究對象，則有F=（M+m）a1；以滑塊為研究對象，μmg=ma2； a1=a2；解得F=4N；也就是說，只有力F大于4N兩者才有相對運動.當力F小于4N小時，滑塊與長木板一起向右加速，此時，不存在相對運動，也就是說，兩者之間是靜摩擦力而非滑動摩擦力.當力F大于4N時，兩者之間才會有相對運動，此時，兩者的加速度不相同.

師：同學們在日常生活中有這樣的體驗嗎？

生：有.當我們將一個小物體放在物理課本上，現對書施加一水平向右的拉力，當力F較小，它們一起向右運動在水平桌面上運動；當力F較大時，兩者才會發生分離，小物體就會落在水平桌面上.

2.3 習題教學巧變式，優化學生認知結構

物理習題教學，旨在讓學生靈活掌握與運用物理知識，并能體會題中蘊含的物理思想與方法.但如果習題教學僅僅滿足于此，會阻斷學生思維發展空間，容易產生思維定勢，造成思維僵化，這就是物理學習“一聽就懂，一做就錯”的怪圈產生的根本原因.因此，在習題教學中，當學生獲得某種基本解法后，教師通過改變題目中的條件，物理情景等多種途徑及時給學生創造學以致用的機會，把主動權放給學生.

（1）如滑塊、長木板及滑塊與長木板的動摩擦因數μ1大小未知，假設地面不光滑，長木板與地面間動摩擦因數為μ2，要使它們發生相對運動，力F應滿足什么條件？

（2）如滑塊、長木板及滑塊與長木板的動摩擦因數μ1大小未知，如果將力F移到滑塊的右側，如圖4所示，要使兩者有相對運動，力F應滿足什么條件？如果長木板與地面有摩擦，其結果又如何呢？

3 及時鞏固 藥到“病”除

習題教學通常要通過應用，鞏固所學的知識，拓展問題的深度和廣度，重點在認知方法上來引深，以達舉一反三、融會貫通之目的.將著力點放在拓展和延伸學生的思維、提升學生的能力上，促進學生認知狀態質的變化.

（2013年江蘇高考 14）如圖5所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗，若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數均為μ，重力加速度為g.

（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；

（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大小；

（3）本實驗中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2.若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知.為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？

總之，導致學生解題“一錯再錯”的原因是多方面的.對待學生的錯誤，教師要多些包容與鼓勵，少些埋怨與訓斥.教師要幫助學生找到錯誤的緣由，要讓學生知道問題的所在，要讓學生在獨立思考、交流討論、合作學習中解決問題，提升學習的興趣.畢竟學生只有在“嘗試—反饋—矯正”中逐步探索，才能一步步地接近真理.

參考文獻：

[1]陳 琦，劉儒德.當代教育心理學[M].北京：北京師范大學出版社，2014.

[2]朱鐵成.中學物理教學案例研究與分析[M].杭州：浙江大學出版社，2012.