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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) .
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.
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) .
![](/img/pic.php?url=http://img1.qikan.com/qkimages/zxwl/zxwl201704/zxwl20170407-2-l.jpg)
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.
![](http://img1.qikan.com/qkimages/zxwl/zxwl201704/zxwl20170407-3-l.jpg)
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?
![](http://img1.qikan.com/qkimages/zxwl/zxwl201704/zxwl20170407-4-l.jpg)
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.