对物理习题教学中“一错再错”现象的思考

左祥胜

摘 要：物理习题教学中“一错再错”现象非常普遍.教师总是把责任推到学生身上，认为学生学习态度不端正或者是基础知识掌握不牢固，很少去分析产生这一现象的深层次原因.实际上，学生“一错再错”现象是由多方面的原因造成的，教师的“教”也起着关键的作用.

关键词：物理；习题教学；一题再错；学生讲题；认知冲突

教师在日常教学中往往会有这样的困惑：就是学生的错题，明明课堂上订正过，可为什么下次遇到相类似的问题，有的甚至是原题仍有相当多的学生依旧错误不断.此时，教师往往把责任推到学生身上；认为学生上课没专心听讲；课后没有认真思考，等等.而教师却没有从其它角度去深思 “一错再错”的原因？在教学中如何避免和矫正这一现象呢？建构主义学习观认为：学习者并不是消极被动地把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用，对外部信息进行主动的选择、加工和处理，从而建构自己的理解，发展自己的认知结构的.习题教学是中学物理教学的重要组成部分，不仅可以帮助学生巩固、熟练、活化物理知识与物理技能，而且有助于提高学生思维方法与思维能力.教学中，教师需要创造有意义的学习情境，学生通过内化与外化的活动，完成对知识的同化与顺应，从而来优化自己的认知结构.

笔者通过中国知网检索发现，学生“一错再错”现象在高中数学教学中研究比较多.绝大部分老师都是从“教”与“学”角度去分析产生“一错再错”的原因以及矫治方法，有理论有实践.而“一错再错”现象在高中物理习题教学中研究很少，笔者通过习题教学中一道常见问题与同行探讨.

1 习题呈现

原题 如图1所示，光滑水平面上静止放置一长L=1.6m、质量为M=3kg的木板.一个质量为m=1kg的小滑块（可看作质点）放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ1=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F（g取10m/s2） .

（1）要想把木板从物体m下方抽出，求力F的大小应满足的条件；

（2）如果所施加F=10N，为了把木板从m下方抽出来，此力的作用时间不得少于多少？

此类问题是牛顿力学中典型的问题，涉及到牛顿运动定律、整体法与隔离法、相对运动等重要内容.教师多次讲过，学生课堂上也听得头头是道.可再次是遇到同类的问题又不会分析，学生总是认为只要长木板所受到的牵引力大于它受到摩擦力（即F≥4N），两者就会分开，而实际情况并非如此.为了解学生真实的想法，作者做了如下研究.

2 找准“病”因 对症下药

2.1 学生讲题暴露思维过程

物理学习是思维层面上的东西，学生学习物理的困难在于是否能从客观世界和实验直接去感知，而必须经过学生的“思考”才能获得知识.数学家波利亚曾指出，教师讲了什么并非不重要，但更重要千百倍的是学生想了什么，学生的思路应该在学生自己头脑中产生，教师的作用在于系统地给学生发现事物的机会，启发学生在允许的条件下亲自去发现尽可能多的东西.教师想知道学生到底想了些什么，让学生讲题是很好的途径.“学生讲题”就是让学生讲自己如何读题、审题、思考过程及解题的困惑等.而且，“学生讲题”最大的特点是充分暴露学生的思维、思考的过程.习题教学中教师不但要了解学生思维中的合理部分，同时，也要了解学生思维误区.这样教学时才能做到有的放矢.

师：现在给同学们5分钟时间，请同学们来思考是怎样解题的.

生1：首先对滑块m进行受力分析，滑块m共受到三个力作用，如图2所示.接着以长板为研究对象进行受力分析，长木板共受到五个力的作用，如图3所示.长木板在竖直方向的合力为零，水平方向受到拉力F与滑动摩擦力Ff的作用.当拉力大于滑动摩擦力时，长木板的合力不为零，运动状态就要改变，长木板与滑块就要分离.

生2：我同意生1的观点.教材P61问题与练习就有这类问题，我是受其启发思考的，木箱在水平面上只要推力大于它最大滑动摩擦力，物体就会运动起来，本题的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，所以，只要拉力大于滑动摩擦力，两者就会分离.

生3：我不同意生1、生2的观点.两题中的两物体接触面的物理情景不一样，一个面是固定的，而另一个面是可以运动的.虽然，拉力大于滑动摩擦力，长木板的运动状态要改变，但此时，滑块也要运动起来，两者不一定是相对运动.也就是说，滑块与长木块之间所受的摩擦力不一定是滑动摩擦力，有可能是静摩擦力.

2.2 利用认知冲突厘清迷思概念

费斯丁格的认知失调的动机理论认为：个体有保持心理平衡的倾向，当面对认知冲突时，就会产生心理的失衡现象.为恢复平衡，产生旨在消除认知冲突的行为动力.教学中，利用“认知冲突”是实现教学目标和完成教学任务的一种很重要的策略.学生在学习过程中，其认知结构是可以变化和重新组合的，其变化过程可以表述为“平衡—不平衡—新的平衡.”教师在教学的过程中要有意识地“设置”一些认识冲突，促使学生原有的知识与必须掌握的新知识发生激烈冲突，使学生意识中的矛盾激化，从而激发学生探究的激情，促进学生学习的积极性.

师：按照生1、生2的观点，只要拉力大于滑动摩擦力，长木板就会滑动起来.当两物体刚要发生相对运动时，两物体的速度肯定不相等，在这里我们取臨界的情况，认为此时两物体的速度恰好相等，由于它们的初速度相同，经过相等的时间，所以加速度也相等.以整体作为研究对象，则有F=（M+m）a1；以滑块为研究对象，μmg=ma2； a1=a2；解得F=4N；也就是说，只有力F大于4N两者才有相对运动.当力F小于4N小时，滑块与长木板一起向右加速，此时，不存在相对运动，也就是说，两者之间是静摩擦力而非滑动摩擦力.当力F大于4N时，两者之间才会有相对运动，此时，两者的加速度不相同.

师：同学们在日常生活中有这样的体验吗？

生：有.当我们将一个小物体放在物理课本上，现对书施加一水平向右的拉力，当力F较小，它们一起向右运动在水平桌面上运动；当力F较大时，两者才会发生分离，小物体就会落在水平桌面上.

2.3 习题教学巧变式，优化学生认知结构

物理习题教学，旨在让学生灵活掌握与运用物理知识，并能体会题中蕴含的物理思想与方法.但如果习题教学仅仅满足于此，会阻断学生思维发展空间，容易产生思维定势，造成思维僵化，这就是物理学习“一听就懂，一做就错”的怪圈产生的根本原因.因此，在习题教学中，当学生获得某种基本解法后，教师通过改变题目中的条件，物理情景等多种途径及时给学生创造学以致用的机会，把主动权放给学生.

（1）如滑块、长木板及滑块与长木板的动摩擦因数μ1大小未知，假设地面不光滑，长木板与地面间动摩擦因数为μ2，要使它们发生相对运动，力F应满足什么条件？

（2）如滑块、长木板及滑块与长木板的动摩擦因数μ1大小未知，如果将力F移到滑块的右侧，如图4所示，要使两者有相对运动，力F应满足什么条件？如果长木板与地面有摩擦，其结果又如何呢？

3 及时巩固 药到“病”除

习题教学通常要通过应用，巩固所学的知识，拓展问题的深度和广度，重点在认知方法上来引深，以达举一反三、融会贯通之目的.将着力点放在拓展和延伸学生的思维、提升学生的能力上，促进学生认知状态质的变化.

（2013年江苏高考 14）如图5所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验，若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2.若砝码移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知.为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

总之，导致学生解题“一错再错”的原因是多方面的.对待学生的错误，教师要多些包容与鼓励，少些埋怨与训斥.教师要帮助学生找到错误的缘由，要让学生知道问题的所在，要让学生在独立思考、交流讨论、合作学习中解决问题，提升学习的兴趣.毕竟学生只有在“尝试—反馈—矫正”中逐步探索，才能一步步地接近真理.

参考文獻：

[1]陈 琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2014.

[2]朱铁成.中学物理教学案例研究与分析[M].杭州：浙江大学出版社，2012.