高中物理錯題資源的整合

卞愛文

(江蘇省靖江高級中學,江蘇 靖江 214500)

高中物理教師在運用錯題資源開展教學工作時,主要是為了培養(yǎng)高中學生形成完善的物理核心素養(yǎng)[1],相比于高中階段其他科目的學習,物理學科具更有更強的邏輯性及抽象性,這就要求高中學生在學習物理時能夠從錯題資源中反思學習,最終形成正確的思維模式[2].

1 走入錯題,歸類分析

一般情況下,教師在搜集到班級中學生的常見錯題后,需要對其進行系統(tǒng)的歸納與整理,這是由于學生的直接錯誤紛繁復雜,表面看上去雜亂無章,實際上錯誤背后的根本原因具有相似之處.筆者經(jīng)過多年的教學實踐發(fā)現(xiàn),當前高中學生在做物理習題時主要會出現(xiàn)兩大類錯誤.

1.1 概念理解錯誤

知識錯誤主要指的是學生對概念、公式、規(guī)律存在理解不準確的情況,針對這一類問題,教師就需要帶領學生劃出題目中的關鍵詞句,并將其與規(guī)律公式建立聯(lián)系,從而將抽象知識的具體化、形象化.

例1如圖1所示,當一個運動員在做跳高運動時,會在落地處鋪設軟墊,請問鋪設軟墊是為了減少( ).

圖1 跳高圖示

A．接觸面對于運動員的沖量

B．接觸面對于運動員產(chǎn)生的作用力

C．運動員的慣性

D．運動員自身重力的沖量

1.2 無法構建正確的模型

要想提升物理解題的正確率,高中學生首先需要做到精準審題,將題干中的關鍵信息進行提煉,并轉化為正確的物理模型.如果在解題中建立了錯誤的模型,那么就會產(chǎn)生審題偏差.

例2圖2是某一游樂園中兒童滑梯的簡易圖,已知滑梯中AB間的長度為4 m,且該斜面與水平面之間的夾角是37°,且滑梯中水平滑槽BC右側與圓弧CD相切,CD是半徑為40 cm的1/4圓弧.那么當兒童在滑滑梯時,會從最高點A處開始由靜止下滑,如果這一位兒童與AB以及BC間的動摩擦因數(shù)是0.5,那么為了能夠防止這一兒童在滑下滑梯后不會飛出去,設計人員需要將水平滑槽長度設置為多少?

圖2 滑梯簡易圖

2 以錯啟思,分類糾正

2.1 錯題解析,串線織網(wǎng)

相比于其他高中課程,物理具備較強的邏輯性,這就要求學生在學習物理知識的過程中了解公式定律的適用條件,明晰相近知識的易混點.因此,教師需要帶領學生進行單元復習以及習題訓練,通過這樣的方式就能夠?qū)⒄n堂中不易發(fā)現(xiàn)的零碎知識內(nèi)容進行匯總整理,最終通過穿針引線的方式將看似無關的知識點建立聯(lián)系,最終形成一張完整的知識網(wǎng)絡圖[3].

例3已知一個物體的質(zhì)量是m,重力加速度為g,當工人使用起重機將該物體沿豎直方向以加速度a升高h時,下列說法正確的是( ).

A．該物體的機械能一定會增加mah

B．該物體的機械能一定會增加mgh+mah

C．該物體的重力勢能一定會增加mah

D．該物體的動能一定會增加mah-mgh

錯題解析學生容易做錯該題目的原因是未掌握兩個方面的知識點,分別為:什么物理量能夠引起能量的變化?機械能和動能用什么力做的功來量度?因此,教師需要在講解這道題目中引導學生掌握三條功能關系:第一,重力做的功等于重力勢能的變化的負值,彈簧彈力做的功等于彈性勢能變化的負值;第二,合外力做的功等于動能的變化;第三,其他力做的功等于機械能的變化.

2.2 審清題意,重視建模

在審題的過程中要仔細,邊讀題邊勾畫重點,并將這些關鍵詞與理論知識進行結合,只有通過這樣的方式才能夠大大提升做題正確率.值得注意的是,當教師將審題方法教給學生后,應當鼓勵學生進行自主審題、自主分析,最終使學生掌握獨立審題的能力.例如,在講解“帶電粒子在磁場中的運動”時,很多學生無法跟上老師的教學節(jié)奏,導致學生不能進行自主思考,最終沒有及時掌握正確的作圖技巧.針對這一情況,教師就應當將做題的主動權重新歸還給學生,讓學生在體驗中學到作圖的每一個細節(jié).另外,針對一些復雜的物理問題,教師還需引導學生學會建模,在審題過程中將具體問題模型化處理,最終再將模型所遵循的規(guī)律找出來[4].

例4假期小王同學在乘坐動車組列車時,對車廂內(nèi)的速度顯示屏進行了詳細的觀察與記錄,并最終將數(shù)據(jù)信息匯總至表1中.小王同學記錄了列車在經(jīng)歷勻加速、勻速以及再次勻加速時速率各不相同,部分數(shù)據(jù)列于表1中.請問,在小王記錄的這段時間內(nèi)動車組的加速度為多少?動車發(fā)生位移的大小是多少?

表1 動車車廂的速度顯示

錯題分析通過閱讀題干信息能夠發(fā)現(xiàn),本題的數(shù)據(jù)信息主要以表格形式出現(xiàn),在表格中學生僅僅能夠獲取到點狀信息,因此,解題信息并不完善,這就要求學生再結合文字信息進行解讀.然而大多數(shù)學生在拿到題干后僅僅對表格信息進行分析,卻忽視了文字信息的重要性,最終導致解題錯誤.筆者班級學生在對表格信息進行分析時,一部分學生會認為動車的運動主要分為五個步驟,按照表格的五段時間能夠得出他們的加速度分別為:0.1 m/s2、0.05 m/s2、0 m/s2、-0.1 m/s2、-0.05 m/s2.而另一部分學生會認為動車的運動主要分為三個步驟,他們的加速度分別為:0.1 m/s2、 0 m/s2、-0.1 m/s2.由此看來,當一個題干中出現(xiàn)了多種信息形式時,學生需要將這些形式的信息進行轉化匯總,并最終根據(jù)整體信息進行分析.

2.3 過程指導,變式助力

在針對思維錯誤進行教學時,教師需要以學生思維的原生態(tài)為切入點,將其錯誤思維在教學中呈現(xiàn)出來.通過設計一些針對性問題來幫助學生認清錯誤認知,并引導學生進行更加深入的思考[5].

例6如圖3所示,已知一個傾斜的傳送帶逆時針轉動,此時把一個物體A放置傳送帶頂端.請問,在剛放上A后,試判斷其受到摩擦力的方向.

圖3 例6圖示

錯誤分析筆者在實際教學中了解到,一部分學生會認為物體受到的摩擦力為沿傳送帶向上的.實際上,這樣的想法是錯誤的,究其原因是學生對兩個方面認識不到位,分別為:第一,靜摩擦力與滑動摩擦力是不一樣的,很多學生認為這與靜止在斜面上的物體受到的靜摩擦力是一樣的;第二,一些學生對“滑動摩擦力方向總跟相對運動方向相反”這一知識點理解不到位.因此,教師在引導學生進行分析時,可以設計以下幾個問題:

(1)如果圖中的傳送帶是靜止狀態(tài),那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的?

(2)如果傳送帶是按題中逆時針轉動,那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的?和(1)中是否一樣?(迫使學生認識到靜摩擦力與滑動摩擦力是不相同的)

(3)如果圖中的傳送帶是順時針轉動,那么此時物體受到的摩擦力的方向是怎樣的?和(2)中是否一樣?

(4)最終對不同摩擦力的判斷方法進行小結.

通過對高中生物理錯題進行歸因分析,不僅能夠大大改善教師的教學方式,更是能夠有效提升學生的物理核心素養(yǎng).將核心素養(yǎng)融入錯題教學中,最終有效提升高中物理學科的教學效率.