巧待物理习题错误 培育学科核心素养

摘 要：本文结合物理学科的核心素养，从巧用错误、善待错误、借用错误、利用错误等方面，阐述在高中物理习题教学中，充分利用学生在学习过程中出现的错误资源，因势利导、灵活巧妙地加以利用，帮助学生认识自我、建立自信，改进学习方式，发展核心素养。

关键词：物理教学；物理习题；错误资源；核心素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）9-0037-3

引导学生自主学习，提倡教学方式多样化是《普通高中物理课程标准（2017年版）》中的基本理念之一，这表明学生的高中物理学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习，高中物理课程还应培养和发展学生的自主学习能力。在高中物理习题教学中，教师正确对待学生的错误资源，并巧妙地加以利用，不仅有利于调整学生对物理的学习方式、心态和方法，而且有助于学生养成独立思考的学习习惯，也是培养学生自主学习能力、促进物理学科核心素养达成的有效途径。

1 巧用“错误”，激发兴趣

从初中进入高中后，学生感觉到物理越来越难学，教师教的辛苦，学生学的辛苦。在高中物理日常学习中，解题出错或不会运用已学的物理知识解题是一种时而有之的现象。如果这种现象得不到有效的解决，那么学生成功的物理体验肯定无法实现。如果巧妙地利用这些“错误”，因势利导，多给学生思考的空间和时间，不仅能使不同层次的学生发现错误，还能够激发他们对物理的学习兴趣。

在复习“带电粒子在匀强电场中的运动”内容时，笔者设计了如下一道习题。

如图1所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出。现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的（ ）

A.2倍 B.4倍

C.0.5倍 D.0.25倍

看来学生们都被这道题蒙骗了，笔者真希望有学生提出不同的想法。于是笔者问学生：“你们认为电子运动时的加速度会变吗？”很多学生开始在下面思考，终于有一个学生举起手来回答：“距离变了，加速度肯定会变，距离不一定是原来的0.25倍。”“距离在变，加速度和时间也都在变，两极板间的距离应该怎样计算呢？”学生又重新拿出纸和笔，认真计算，最终根据L=v0t、d=■at2和q■=ma得：入射速度变为原来的两倍时，两极板的间距应变为原来的0.5倍。

一道类平抛运动的问题，打开了学生的科学思维，激发了学生的学习热情。笔者巧用错误资源，不仅为学生交流创造机会，让学生体验和享受合作成果，而且通过学生独立思考，引导学生理解物理学的本质，形成科学思维，这不正是落实核心素养的有效途径吗？

2 善待“错误”，突破难点

高中物理难教难学是一个普通现象，对待难点知识，学生很容易犯错误。教师要善于利用这些“错误”资源，进一步突破教学上的难点。竖直平面内圆周运动的最高点临界模型是高中阶段最常考的一个知识点，物块恰好到最高点的临界速度、轨道压力问题又是其中的难点，考试中学生常常在这一问题上出现错误。为了帮助学生突破复合场的临界问题这一难点，笔者布置了如下习题。

如图2，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度。现在a点给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，求初速度v0必须满足什么条件。

解答本题需要构建等效重力模型来研究实际问题，进而确定复合场最高点和最低点的动力学规律。为此，笔者先让学生思考，用一根轻绳拉着一个小球在竖直平面内做圆周运动，在最低点应给小球多大的初速度？

面对学生的易错点和疑难点，教师应帮助学生认真分析错误的原因，把问题中的实际情境转化成解决问题的物理情境，通过建立相应的物理模型，应用物理观念思考问题，应用物理知识分析、解决问题，有效突破了教学难点。

3 借用“错误”，激活思维

在高中物理课堂教学中，学生的“错误”是非常有用的资源。如果教师充分利用学生的错误资源，则可以激活学生的创新思维，促使学生积极探究，真正提高高中物理课堂实效。

在复习“测定电源的电动势和内阻”实验时，笔者让几位学生在黑板上画出教材上该实验的电路图。学生们熟练地画出了图3（甲），但有一个学生却画出了图3（乙）。点评时，有学生指出：“由于干电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图3（甲）所示的电路，而不用图3（乙）所示的电路。”做错了的学生很不好意思地低下了头。面对这一错误，笔者并不急于评价，而是问那位学生：“能说说你的想法吗？”学生小声地说：“水果电池的内阻很大，由于电压表的分流作用，图3（甲）会使电动势E和内电阻r的测量值都比真实值偏小，所以我画出了图3（乙）。”“你的分析非常正确。”他稍稍抬起头，眼晴透出一丝光亮，笔者接着说：“番茄电池的电动势约为0.9 233 V，内阻约为524.43 Ω；苹果电池的电动势约为0.7 052 V，内阻约为440.41 Ω；土豆电池的电动势约为0.7 145 V，内阻约为286.57 Ω。老师讲台上有两个番茄，请大家想想如何测量它的电动势和内阻？”学生们纷纷讨论，在讨论中不仅对图3（甲）和图3（乙）有了更深的理解，还有学生想到了另外的两种方法，如图3（丙）和图3（乙）。

笔者最后总结：这位同学虽然没有按教材上的电路图画出实验电路图3（甲），但他却给我们如何测量内阻较大的电池提供了一种新方法，大家通过讨论还想到了另外两种方案，真要谢谢他。

习题教学的作用不仅仅是为了得到答案，而是要全面提升学生的问题解决能力。本节课不仅复习了测量电源的电动势和内阻的实验原理，延伸出“伏安法”“安阻法”“伏阻法”等，激活了学生的思维，还为学生营造一个出错的安全心理环境，使学生在辨错和改错中积极参与、勤于思考，培养和发展了学生的自主学习能力和科学探究能力。

4 利用“错误”，促进反思

对待错误，郑毓信老师曾指出：“学生的错误不可能单纯依靠正面的示范和反复的练习得到纠正，而必须是一个自我否定的过程。为了帮助学生纠正错误，老师应十分注意如何为学生提供适当的外部环境来促进学生的自我反思。”我们应该为学生提供反思的机会，充分利用学生的错误，引领学生在错误中进行反思，在反思中自我成长。

在复习电磁场临界问题时，笔者设计了如下试题。

如图4所示，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CF进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场。已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E，方向如图4所示。离子质量为m、电荷量为q，QF=2d、PF=3d，离子重力不计。

（1）求加速电场的电压U；

（2）若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QFCD内匀强电场场强E0的值；

（3）若撤去矩形区域QFCD内的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QF上，求磁场磁感应强度B的取值范围。

5 结束语

作为教师，我们要理性对待学生的错误。只有了解错误、理解错误，才會真正读懂错误，引领学生不断进行反思，在不断的成长中汲取力量，在不断的反思错误中智慧前行，最终通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]郑红梅.数学教学中巧用“错误”资源的探究[J].语数外学习，2013（1）：144-145.

[3]曾长兴.且教且反思——高中物理教学探究[M].长春：吉林出版集团，2018.