高中物理错题资源的整合

卞爱文

(江苏省靖江高级中学,江苏 靖江 214500)

高中物理教师在运用错题资源开展教学工作时,主要是为了培养高中学生形成完善的物理核心素养[1],相比于高中阶段其他科目的学习,物理学科具更有更强的逻辑性及抽象性,这就要求高中学生在学习物理时能够从错题资源中反思学习,最终形成正确的思维模式[2].

1 走入错题,归类分析

一般情况下,教师在搜集到班级中学生的常见错题后,需要对其进行系统的归纳与整理,这是由于学生的直接错误纷繁复杂,表面看上去杂乱无章,实际上错误背后的根本原因具有相似之处.笔者经过多年的教学实践发现,当前高中学生在做物理习题时主要会出现两大类错误.

1.1 概念理解错误

知识错误主要指的是学生对概念、公式、规律存在理解不准确的情况,针对这一类问题,教师就需要带领学生划出题目中的关键词句,并将其与规律公式建立联系,从而将抽象知识的具体化、形象化.

例1如图1所示,当一个运动员在做跳高运动时,会在落地处铺设软垫,请问铺设软垫是为了减少( ).

图1 跳高图示

A．接触面对于运动员的冲量

B．接触面对于运动员产生的作用力

C．运动员的惯性

D．运动员自身重力的冲量

1.2 无法构建正确的模型

要想提升物理解题的正确率,高中学生首先需要做到精准审题,将题干中的关键信息进行提炼,并转化为正确的物理模型.如果在解题中建立了错误的模型,那么就会产生审题偏差.

例2图2是某一游乐园中儿童滑梯的简易图,已知滑梯中AB间的长度为4 m,且该斜面与水平面之间的夹角是37°,且滑梯中水平滑槽BC右侧与圆弧CD相切,CD是半径为40 cm的1/4圆弧.那么当儿童在滑滑梯时,会从最高点A处开始由静止下滑,如果这一位儿童与AB以及BC间的动摩擦因数是0.5,那么为了能够防止这一儿童在滑下滑梯后不会飞出去,设计人员需要将水平滑槽长度设置为多少?

图2 滑梯简易图

2 以错启思,分类纠正

2.1 错题解析,串线织网

相比于其他高中课程,物理具备较强的逻辑性,这就要求学生在学习物理知识的过程中了解公式定律的适用条件,明晰相近知识的易混点.因此,教师需要带领学生进行单元复习以及习题训练,通过这样的方式就能够将课堂中不易发现的零碎知识内容进行汇总整理,最终通过穿针引线的方式将看似无关的知识点建立联系,最终形成一张完整的知识网络图[3].

例3已知一个物体的质量是m,重力加速度为g,当工人使用起重机将该物体沿竖直方向以加速度a升高h时,下列说法正确的是( ).

A．该物体的机械能一定会增加mah

B．该物体的机械能一定会增加mgh+mah

C．该物体的重力势能一定会增加mah

D．该物体的动能一定会增加mah-mgh

错题解析学生容易做错该题目的原因是未掌握两个方面的知识点,分别为:什么物理量能够引起能量的变化?机械能和动能用什么力做的功来量度?因此,教师需要在讲解这道题目中引导学生掌握三条功能关系:第一,重力做的功等于重力势能的变化的负值,弹簧弹力做的功等于弹性势能变化的负值;第二,合外力做的功等于动能的变化;第三,其他力做的功等于机械能的变化.

2.2 审清题意,重视建模

在审题的过程中要仔细,边读题边勾画重点,并将这些关键词与理论知识进行结合,只有通过这样的方式才能够大大提升做题正确率.值得注意的是,当教师将审题方法教给学生后,应当鼓励学生进行自主审题、自主分析,最终使学生掌握独立审题的能力.例如,在讲解“带电粒子在磁场中的运动”时,很多学生无法跟上老师的教学节奏,导致学生不能进行自主思考,最终没有及时掌握正确的作图技巧.针对这一情况,教师就应当将做题的主动权重新归还给学生,让学生在体验中学到作图的每一个细节.另外,针对一些复杂的物理问题,教师还需引导学生学会建模,在审题过程中将具体问题模型化处理,最终再将模型所遵循的规律找出来[4].

例4假期小王同学在乘坐动车组列车时,对车厢内的速度显示屏进行了详细的观察与记录,并最终将数据信息汇总至表1中.小王同学记录了列车在经历匀加速、匀速以及再次匀加速时速率各不相同,部分数据列于表1中.请问,在小王记录的这段时间内动车组的加速度为多少?动车发生位移的大小是多少?

表1 动车车厢的速度显示

错题分析通过阅读题干信息能够发现,本题的数据信息主要以表格形式出现,在表格中学生仅仅能够获取到点状信息,因此,解题信息并不完善,这就要求学生再结合文字信息进行解读.然而大多数学生在拿到题干后仅仅对表格信息进行分析,却忽视了文字信息的重要性,最终导致解题错误.笔者班级学生在对表格信息进行分析时,一部分学生会认为动车的运动主要分为五个步骤,按照表格的五段时间能够得出他们的加速度分别为:0.1 m/s2、0.05 m/s2、0 m/s2、-0.1 m/s2、-0.05 m/s2.而另一部分学生会认为动车的运动主要分为三个步骤,他们的加速度分别为:0.1 m/s2、 0 m/s2、-0.1 m/s2.由此看来,当一个题干中出现了多种信息形式时,学生需要将这些形式的信息进行转化汇总,并最终根据整体信息进行分析.

2.3 过程指导,变式助力

在针对思维错误进行教学时,教师需要以学生思维的原生态为切入点,将其错误思维在教学中呈现出来.通过设计一些针对性问题来帮助学生认清错误认知,并引导学生进行更加深入的思考[5].

例6如图3所示,已知一个倾斜的传送带逆时针转动,此时把一个物体A放置传送带顶端.请问,在刚放上A后,试判断其受到摩擦力的方向.

图3 例6图示

错误分析笔者在实际教学中了解到,一部分学生会认为物体受到的摩擦力为沿传送带向上的.实际上,这样的想法是错误的,究其原因是学生对两个方面认识不到位,分别为:第一,静摩擦力与滑动摩擦力是不一样的,很多学生认为这与静止在斜面上的物体受到的静摩擦力是一样的;第二,一些学生对“滑动摩擦力方向总跟相对运动方向相反”这一知识点理解不到位.因此,教师在引导学生进行分析时,可以设计以下几个问题:

(1)如果图中的传送带是静止状态,那么此时物体受到的摩擦力的方向是怎样的?

(2)如果传送带是按题中逆时针转动,那么此时物体受到的摩擦力的方向是怎样的?和(1)中是否一样?(迫使学生认识到静摩擦力与滑动摩擦力是不相同的)

(3)如果图中的传送带是顺时针转动,那么此时物体受到的摩擦力的方向是怎样的?和(2)中是否一样?

(4)最终对不同摩擦力的判断方法进行小结.

通过对高中生物理错题进行归因分析,不仅能够大大改善教师的教学方式,更是能够有效提升学生的物理核心素养.将核心素养融入错题教学中,最终有效提升高中物理学科的教学效率.