例谈错误命题引起的思维障碍

(江苏省南京市第九中学，江苏 南京 210000)

1 问题的提出

2 案例剖析

图1

例1 如图1所示，用长短不同，材料、粗细都相同的两个细线各栓一个质量相同的小球在同一水平面内做匀速圆周运动，则( )．

A.两小球以相同大小的线速度运动时长线易断

B.两小球以相同大小的线速度运动时短线易断

C.两小球以相同大小的角速度运动时长线易断

D.两小球以相同大小的角速度运动时短线易断

图2

在此提醒一下孕妈妈要重视母乳喂养，大量的研究表明，母乳喂养时间的长短是影响妇女乳腺癌发病概率的重要因素，甚至超过遗传因素。

①当线速度相同，线越长，r越大，sinθ越大，T越小，所以选择B，短线易断．

其实，圆锥摆模型中，重力和拉力的合力提供向心力，线速度的大小不是人为控制的，选项中“两小球以相同的线速度运动”本身就是错误的大前提．所以这道题的题干存在问题，应作修改．

例1可修改为：如图3所示用长短不同，材料、粗细都相同的两个细线各栓一个质量相同的小球在同一水平光滑桌面上做匀速圆周运动．

图3

图4

这道题出现在高一新课教学后的知识应用反馈中，题干的不科学极富隐蔽性，给学生在初学阶段带来思维障碍，原本学生对模型的感性认识就不充分，这类题目的出现给学生对物体作圆周运动条件的理解又增加了不必要的障碍，甚至产生误解和错想．

图5

例2 如图5所示，在xoy平面中第一象限内有一点P(4，3)，OP所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP上方有平行于OP向上的匀强电场，电场强度E=100V/m．现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点O以初速度v=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过P点时速度方向与OP垂直并进入电场，在经过电场中的M点(图中未标出)时的动能为O点时动能的2倍，不计粒子重力．求：

(1)磁感应强度的大小；

(2)OM两点间的电势差；

(3)M点的坐标及粒子从O运动到M点的时间．

图6

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

这个结果和刚才的分段求解得出的结果不同，问题出在哪里呢？笔者认为这道题第(2)问两种做法均没有问题，问题出在磁场和电场的边界是理想化的，这个理想化就可以认为O点和P点既在电场中又在磁场中，这本来就是不可理解的，从磁场方面看，从O点到P点，洛伦兹力不做功，粒子在O点和P点的动能没有改变；然而从电场方面看，粒子在O点和在P点电势不同，电势能减小，动能应该增大，这就产生了矛盾．这矛盾的焦点就在于是否存在理想的电场、磁场交界．在我们电磁场的练习中，大量的出现所谓“理想边界”,理想化也是中学物理教学中的一种重要手段，其中所传递的教育目的是让学生在处理问题时能够忽略次要因素，突出主要因素，然而这类所谓的“理想化边界”在题中的出现却违背了初衷把学生的思维引向歧途．

3 启示

从以上的案例中，我们看到习题的编写旨在提升学生“抽象与概括、分析与综合、推理与判断”的能力，是思维训练的重要途径，然而不同程度地出现了情景设置的随意性和对理想化的错误设置．在新课教学时这种错题的出现会混淆视听，在综合复习应用时出现这种错题会让学生对规律的应用产生误解和矛盾，为了强化思维训练，却失去了客观性和真实性．在选题前，我们应该仔细甄别，坚持实事求是，避免出现自相矛盾的思维游戏，引导学生建立清晰的思维线索，方能以不变应万变．对这类命题错误引起的思维障碍，笔者有以下几点思考．

(1)精选练习，合理改编，避免命题错误的出现

习题教学作为一种知识和能力习得的反馈形式，能够加深学生对新知识的理解程度，也在一定程度上给教师教学提供评价依据．教师对于习题的选择应该尽心，首先不可以出现错误命题，以免给学生造成思维上的混乱，否则后续要用更多的时间加以修正．其次，在复习教学时常用一题多变的形式，改编典型例题，添加或改变某些条件，用以训练学生思维能力，这类改编要严谨科学，多方论证后才可以使用，避免发生自相矛盾的思维游戏的出现．

(2)自编习题要杜绝缺乏科学论证的编造

一般情况下，我们以精选习题为主，自编习题的优势是根据实际教学情况命题，更有针对性，在需要自主命题时，应先选择较为简单的模型，语言严谨简洁，图形清晰．编题时需要多位教师共同研究斟酌，确保没有误解和科学错误．

(3)尝试学生命题的教学形式

做练习是学生一直以来的学习环节，教师也可以对这一环节进行革新．在一个章节结束的时候，可以给学生布置一个命题练习，出一份试卷，涵盖本章重要知识点．可由学生轮流完成并展示，题量不在多少，10题以内即可，挑选和自编都可以，其余同学做出答案，教师利用一些时间进行试卷点评，学生在做题的过程中也会评价习题的优劣，发现条件设计不合理或语言表达不清晰的情况．这也不失为一种新型的复习形式，换位思考，更能够加深对知识的理解．

物理学是逻辑严谨的科学，作为物理教师应尽可能避免科学性错误的发生，避免在学生知识体系尚未完善时造成不必要的思维障碍，这需要我们戒除经验主义的弊端，多加思考讨论，让习题成为有效的巩固和检测手段．

参考文献：

[1]张宪魁，李晓林，阴瑞华.物理学方法论[M].杭州：浙江教育出版社，2007：179-195.

[2]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009：188-207.