“单位换算”成为学生频繁出错的原因研究

赵仿学

摘 要：学生在物理学习过程中，单位换算是做题的重点，也是一大难点。许多学生在做题时，容易记错单位和相关进率，造成“一着之错，满盘皆输”的后果。因此，对单位换算频繁出错原因详细剖析，从计量单位、教师、学生、审题四个方面进行说明，使学生在后续的学习中，找准出错原因，避免继续犯错。

关键词：物理学习；单位换算；出错原因

物理的学习中，对某个物理量进行计算时，通常都需要对物理量的单位进行换算。单位换算对中学生来说并不陌生。从小学开始，学生已经学习过简单的单位换算。如长度单位为米、分米、厘米、毫米之间的换算从大到小是10倍的关系；人民币的单位元、角、分之间的换算也是10倍的关系。这些单位换算生活中很常见，而且小学开始便反复练习，比较熟悉也比较简单。在中学物理的学习中，物理量变得越来越多，单位越来越复杂，之间的相互换算对学生来说更是一头雾水。所以，单位换算虽不是教学的重点内容，却变成了物理学习中的难点。

在学习中，正确的单位换算是物理运算的基础，也是巩固物理概念的必要手段。因此，习题中经常涉及单位及其换算，但各种问题仍是层出不穷，主要表现为：概念不清楚，对一些物理量的单位不知道；进率不明确，复杂单位之间的进率胡乱换算；转化不清楚，不知道该乘以还是除以进率。本文对上述出现的原因本质进行深入研究，发现主要是以下几方面造成的。

一、计量单位的抽象性

单位换算的根本是对物理量概念的掌握，只有完全理解物理量单位，才能对物理量之间的单位换算游刃有余。中学阶段接触到的计量单位有许多，诸如电流强度、电压、电阻、密度、压强等，这些物理现象、概念、规律难以理解，学生日常生活中也接触不到，没有这方面的感受导致这些物理量对他们来说很抽象。所以，学生也很难理解这个量究竟是什么，到底有多大。记忆起来也会很吃力。简单来说，生活中经常使用“秒、分、时”等时间单位，但学生仍然对这些时间单位及其进率关系不能完全掌握，究其原因是学生对计量单位的认识不深刻，一分钟是多久，一小时有多长，这些概念仍较为模糊，更别说多大力是一牛顿。如果不能完全理解这些物理量的单位，做题时当然会有问题。

二、教师教学方面

在中学物理教学中，多数老师认为某些物理量的单位及换算小学时学生学过，默认学生已经掌握，再次学习时只需自己看看，没必要再在单位及换算上浪费时间，于是只是让学生机械地记忆。“低单位化成高单位要除以进率，高单位化成低单位要乘以进率”，简单点就是“低变高除进率”“高变低乘进率”。然后通过大量的习题来巩固。至于为什么乘，为什么除，学生依然一头雾水。短期虽然靠大量练习可以熟练，但由于没有理解单位换算的根本原因，时间久了，便会忘记或记混，导致做题的时候，好多学生根据死记硬背来的东西猜测，导致单位换算频繁出错。例如，密度单位千克每立方米与克每立方厘米的换算关系是1×103g/cm3=1 kg/m3，电能单位是千瓦时，与焦耳的换算关系是1kW.h=3.6×106J，老师上课时直接给出单位换算关系式，不给学生讲明单位换算背后的真正含义，学生只靠记忆中的关系式进行运算，出现1kg=9.8N也不足为怪。

三、学生学习方面

中学生在刚开始学习物理知识时，习惯用纯数学的思维方式学习物理知识。数学着重研究数量之间的关系，要想说明结论正确，需要详细证明。而物理是对物质运动一般规律的研究，很多结论都是实验所得，无法详细证明。所以对初学物理的学生来说，思维方式的转变很重要。这就要求学生可以经常联系生活实际，多动手、多实验，对常见的物理量及大小可以正确认识。不能靠死记硬背，这样会造成单一单位及换算的难度。再加上中学物理中一些复合单位本身便比较复杂，例如水的密度是1.0×103kg/m3，换算成g/cm3时，需要知道1kg=1000g，1m3=106cm3，然后再进行换算，得到水的密度为1.0g/cm3。学生若没有对其推导过程完全理解，对复合单位换算便会无从下手，使得复合单位换算变得难上加难，从而无法完全掌握物理学习中的单位换算问题。

四、审题不明确

大多数的学生已经习惯了在老师的引导下被动地审题。在自己独立做题时，并不能对题目中的有用条件完全找到，更别说找到隐含信息。或者只是匆忙地看下题目信息，然后按照习惯做题，并没有注意到题目中关键信息被加工，单位需要换算这一陷阱。而且在比较复杂的题目中，学生容易顾此失彼。比如，5立方米60立方分米=（0.06）立方米。其出错原因便是学生只将60立方分米换算立方米，而忽略了5立方米的存在。这种典型的粗心大意，不认真审题经常出现。

物理学习中单位换算频繁出错，一定要引起教师和家长的高度重视。只有深入了解单位换算出错的原因，找到有效解決问题的策略，才能对症下药，让学生在单位换算中不再出错。及时解决学生在学习中遇到的问题，才能让学生有更多的热情持续学习新的物理知识。

参考文献：

[1]陈建华.初中物理学习策略[M].北京：中国和平出版社，2005.

[2]张世成.学生学习内容疑难问题解析[M].长春：东北师范大学出版社，2012.

编辑 李烨艳