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1、高中物理常见错误归因及纠错策略赵湾中学 刘连鹏【摘 要】“错误”在物理学习过程中是不可避免的，是物理教学中的重要资源，是突破物理学习瓶颈的“金钥匙”。教师应围绕“错误”开展针对性教学，引导学生“积错”、“理错”，进而“纠错”、“消错”，培养学生良好学习习惯，提高物理学习能力。引导学生从物理概念、物理规律和物理建模等方面对常见错误进行归因，并从课堂“试误”教学、课后“错题集”和实验教学三环节实施高中物理的纠错策略。【关键词】高中物理 错误归因 纠错策略物理是高中阶段比较抽象、深奥的学科，学习过程中出现认知偏差是教学活动中的正常现象。学生在课堂、作业、考试、实验操作等学习环节都可能出现各种“错误”
2、，包括：不能正确理解物理概念、不能准确掌握物理规律、不能合理使用物理研究方法，等等。美国教育家杜威指出：“真正思考的人从自己的错误中吸取知识比从自己成就中吸取的知识更多，错误与探索相联姻，相交合，才能孕育出真理。” 诚如斯言，“错误”中潜伏着教师教与学生学两方面的大量信息是实施有效教学的重要前提；“错误”中隐藏着学生整体与个体两层次的学习密码面上共性的错误就是事实上的教学难点，点上个体的错误则是因材施教的基本依据。“错误”是到达“正确”的必由之路，是物理教学活动中的重要资源，是突破学生物理学习瓶颈的“金钥匙”。教师如果能够紧紧围绕“错误”开展针对性的教学，切实体现因材施教，通过设计科学合理的教
3、学步骤和手段引导学生“识错”、“积错”、“思错”、“理错”、“纠错”、“消错”，这样的教学将极有可能成为体现轻负高质、具有个性特色、深受学生欢迎的有效教学。一、常见错误归因1、由于不能正确理解物理概念而产生的错误 物理概念是人们头脑中对客观事物的物理共性和本质特征的反映，是对物理事物和物理过程的抽象概括，是物理基础理论知识的重要组成部分。学习物理的过程，其实是在不断地建立物理概念的过程。如果不理解概念的本质、运用条件和范围，就无法真正掌握物理概念的内涵和外延，就不可能真正掌握物理基础知识，就谈不上应用知识解决实际问题。在学习物理概念过程中经常会出现以下几种错误：1.1概念混淆。物理中经常会出现
4、相似的概念，造成部分学生辨析困难。如速度、速度变化量与速度变化率；卫星的环绕速度与卫星的发射速度；交变电流的瞬时值、有效值、平均值和最大值等。1.2前概念影响科学概念。在正式学习物理概念之前，学生已经对物理想象有自己的理解，这对科学概念的建立形成极大的干扰。如学生会认为踢出去的足球在空中还受到一个向前的力作用；斜面上下滑的物体受到一个下滑力的作用；作圆周运动的物体受到一个向心力的作用；速度为零的地方物体处于平衡状态1.3不能正确理解概念的内涵与外延。学生在巩固知识时往往采用多做习题、多记公式的方式来达到目的,却忽视了对概念本身的理解，往往导致不能正确理解概念的内涵与外延。如学生会认为处于超重状
5、态的物体只能竖直向上运动；摩擦力的方向与运动方向相反；平均速率就是平均速度的大小 2由于不能正确掌握物理规律而产生的错误物理规律（包括物理定理、定律、原理、法则、公式等）反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，它反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭露了事物之间的内在联系,是高中物理知识体系的枢纽。学生由于感性认识不足，不能正确掌握物理规律的思路和方法，为此在物理规律学习运用过程中经常出错，常见以下三种错误情形：2.1不符合物理规律条件。“一切以时间、地点和条件为转移”（恩格斯语）。物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的，只能在一定的范围内使用，超越这个
6、范围，物理规律则不成立。学生在使用时往往会忽略这一点。如牛顿运动定律只适用于宏观、高速的物体；万有引力定律只适用于质点；欧姆定律仅适用于纯电阻电路，等等。2.2不能选择恰当的物理规律解决问题。有些物理规律相近或相关，学生们经常会混淆它们，以至于无法选择恰当的规律求解问题。例题：地球同步卫星的轨道半径为r,运行速度为v1。地球赤道上的物体随地球自转的速率为v2,已知地球半径为R,求v1/v2是多少？该问题是天体运动中的典型问题，学生往往错误地认为赤道上的物体和同步卫星一样都是万有引力提供向心力。 2.3思维定势带来的负迁移。在物理学习中，学生经常会按某种固定的思路和模式去考虑问题，而没有进行科学
7、的分析。 例题：物体A放在光滑水平桌面上，用一根细绳系住物体，若在绳的另一端用mg的力拉物体A时，A的加速度为a1，若在绳的另一端挂一质量为m的物体时，A的加速度为a2，则( )A、a1a2B、a1a2 C、a1=a2 D、无法确定 学生总会觉得两种情况下绳子上拉力一样，故物体加速度一样，因此错误地选择C。3.无法正确建立物理模型而产生的错误 所谓物理建模就是将物理对象或物理过程通过抽象、理想化、简单或类比的方法形成物理模型。建立正确的物理模型不仅考察学生的知识水平，还考察学生的思维能力，因此，合理建立模型是学习中的难点，也是解题的易错点。具体分下述两种情况： 3.1无法正确建立实物模型。 实
8、物模型是物理学习的基础。高中阶段接触到模型如质点、弹簧振子、理想气体、点电荷、原子核式结构等，但学生自己思考问题时，经常忽略模型成立的条件。例题：一条不可伸长的轻绳的下端系一质量为m的木杆，有一质量为M的人，静止在杆上，某一瞬间，绳子突然断了，人为了还能在原位静止，它应使杆向下加速运动的加速度为多大？部分学生错误认为由于人手是动的，所以人不处于平衡状态。 3.2无法正确建立过程模型。过程模型一般用于分析物理事件发生的过程,建立物理图景。高中阶段接触到的模型如简谐运动、匀速直线运动、匀变速直线运动等。由于思维能力限制，学生无法正确建立过程模型。 例题：摆球质量为m，摆线长为l，若将小球拉至摆线与
9、水平方向夹30角的P点处，然后自由释放，试计算摆球到达最低点时的速度和摆线中的张力大小。 学生往往错误地认为物体直接做圆周运动摆到最低点。二、纠错策略 作为一线物理教师，不但要分析错误归因，还要引导学生正确认识“错误”，并合理利用“错误”资源，甚至有意识地让学生尝试“错误”的活动，这样不仅有利于教师对学生错误的诊断和治疗，还有利于学生的自我诊断和治疗，从而达到最终纠正错误、减少错误出现的目的。 1、课堂上活用“试误”教学，提高学生认知能力 美国著名的教育心理学家桑代克(E.L. Thorndike) 认为，动物的基本学习方式是“试误”学习。人类的学习方式可能要复杂一些，但本质是一致的。学习就是
10、不断犯错、又不断改错的过程。 1.1新课教学。为帮助学生理解概念、规律的内涵与外延，以及与相近概念、规律之间的联系与区别，教师可以根据以往经验，围绕教学中的重点、难点、疑点和易错点精心设计一些“错误”情境,进行针对性的问题体验，以诱使学生充分暴露错误或薄弱点,然后具体分析、对症下药。这种“试误”教学不仅能激发学生的纠错欲望，还能培养学生自主探究的意识，有效提高认知能力。 案例：为明确功的表达式适用于恒力，我设置了下面一个问题：有一台小型石磨，某人用大小恒为F，方向始终与磨杆垂直的力推磨。假设施力点到固定转轴的距离为L，在使磨转动一周的过程中，推力做了多少功？ 学生暴露错误：认为W=FS，得W=
11、0J。 教师点拨：功的公式适用范围是什么？ 学生分析错误：功的公式适用于恒力，由于力F方向不断变化，因此是一个变力，不能直接用功的表达式，应将轨迹分成无限多小段，每一段曲线近似为直线，力F的方向也近似与这一小段的轨迹重合，则每小段均可看作恒力做功过程。运用恒力作功的计算式求出各小段推力做的功：则转动一周过程中推力做的功 学生反思错误：物理公式成立是有前提和条件的。 1.2复习课与习题课教学。复习课与习题课都是物理教学不可缺少的组成部分，在这些课堂类型上，建构典型例题的延伸点，合理设置冲突环节，有利于对物理概念和物理规律的延续与深化，有利于提高学生解决物理问题的能力和科学表达能力，有利于优化学生
12、的思维过程。 案例：为了明确静摩擦力的特点，我设置了下面的对比问题 A、B两物体叠放在粗糙水平面上，在拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，则A、B间静摩擦力有没有？如果有，A受到摩擦力方向朝哪里？在拉力F作用下一起向右做匀加速直线运动，则A、B间静摩擦力有没有？如果有，A受到摩擦力方向朝哪里？ 学生暴露错误：认为两种情况下B相对A都有向左的运动趋势，故都有向右的摩擦力。 教师点拨：如果问题中B受到摩擦力，B是否能匀速运动？ 学生分析错误：如果B受到摩擦力，B将不做匀速直线运动。 学生反思错误：中问题A、B没有相对运动趋势，当相对运动趋势难判断时，物体间的静摩擦力，要结合运动状态判断。2、课后善
13、用“错题集”，提高学生反思能力学生错误可能出现在课堂、考试、实验操作中，也可能出现在平时作业、各种练习中。教师不可能在课堂上解决所有问题，对于个别错误，如果听之任之，不做任何分析和反思，问题就得不到真正的解决，对物理知识也就达不到本质上的认识，甚至形成习惯性错误。“积错”、“理错”（积累错误、整理错误）的过程是学生“知己”、教师“知彼（生）”的过程，是为“纠错”“、消错”（纠正错误、消灭错误）进行的基础工作，是教师实施因材施教、个性化教学的必然要求。如学生能及时发现自己的错误，分析错误原因，进行及时的纠正和补救，就会弥补知识和认知上的漏洞，在不断反思中找出自己的薄弱环节，使学习重点突出，学习更
14、有针对性，并可将学生从无的放矢、低效无效的“题海战术”中解救出来。使用“错题集”是一种好的方法，为了确保行之有效，教师应做好以下三点： 2.1提高学生认识，以求持之以恒。“错误”常意味着被教师批评、放弃，被同学轻视、奚落，学生会陷入越错越没自信、越错成绩越差的恶性循环中，甚至患上物理恐惧症。为此教师要培养学生积极健康的物理学习心态，从把“错误”当包袱、压力、禁忌，转到视“错位”为学习资源、学习机会和学习方法，从害怕、回避“错误”，到承认、欢迎“错误”。使用“错题集”经常要摘抄题目，学生实行起来会觉得麻烦。教师应晓之以理、晓之以“利”，指导学生对错题实施“跟踪打击”、“定点清除”，做到及时记录整
15、理，及时“纠错”、“消错”，真正做到不真懂绝不放过，切不能似是而非、不懂装懂。2.2指导建立方法，以求训练思维。“错题集”建立过程中，不能仅仅只做摘抄错题和订正答案的表面工作。教师还应指导学生“解剖错题”、学会分析错题的方法，从而建立能即刻管用、长久可用（分类分级、便于查询、重复利用）的“错题集”。以下是笔者辅助学生的简表：错题集（样表）知识点名称错误题目错误原因此类题目解法或思路变式题错题等级与来源 2.3错题资源共享，以求共同提高。在保护学生自尊的前提下，教师可借机开展“错题集”交流展示活动，引导学生树立“错题资源共享”意识，让“错题集”既发挥“强攻己错”的作用，又发挥“警戒他错”的作用。
16、既要避免屡犯自己的“老错误”，也要减少犯其他同学曾有过的“错误”。 3、实验中巧用“错误”，提高学生操作能力 物理是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。因此，在教学中，应着力开展物理实验，培养学生观察、实验、分析、归纳等实验能力。教师不能仅局限于物理教材所安排的分组实验和演示实验，还要引导学生自制实验器材，引导学生通过实验方法解决物理问题。3.1采用问题暴露法开展常规实验教学。在平常实验教学中，教师总是面面俱到地讲，事无巨细地要求，学生反而不能正确使用实验器材、不能合理设计实验。教师不妨采用问题暴露的方式，让不同学生的错误呈现出来，并且把
17、错误作为资源展示出来，采用小组互评的方式，其他同学帮助分析并引以为戒，甚至对特别突出的错误可以采用先录像再让大家点评的方式（保证不伤害学生自尊的前提下进行）。例如基本物理仪器的使用，我采用的就是学生互评的方法，教学效果很好。 3.2利用习题实验教学。针对习题中的共性错误开展专门实验教学。实验操作能将抽象思维具体形象化，是一种直观的解决问题方式，可以弥补学生感性认识的不足,降低问题的难度，可以使学生的能力与知识同步增长，综合素质全面提高。为此，在条件允许的情况下，教师应多开展针对学生中共性“错误”问题的专门实验教学，以图尽可能采用实验演示手段、让学生在直接动手中“释疑”、“解惑”。 案例：在“重
18、的物体下落快还是轻的物体下落快”这个问题上，学生总觉得重的物体下落快，教师可以取一轻一重两张薄纸板，把其中轻的一张揉成团，再让它们同时下落，结果会发现轻的物体下落快。 在给教师的一百条新建议一书中，教育专家郑杰认为：“学校是学生犯错误的地方”、“学生就是在不断的错误中成长起来的”。这个观点本意是针对学生思想与道德成长的，其实高中生的学科学习、知识技能的增长何尝不更是如此呢？ 不少教师在教育上，习惯用堵的方式，学生一旦犯了错误，动辄惩罚，其结果是学生的表面错误是少了，但隐藏着的道德与心理问题却更严重了，这样的教育是失败的教育。同样，如果教师在教学上，没有正视错误、宽容错误的人文意识，缺乏分析错误、转化错误的科学精神，则必将打击学生的学科学习兴趣与热情，泯灭学生的创新天性，最终损害的恰恰是教师孜孜以求的成绩与质量，这样的教学是失败的教学。 如本文所论，高中物理教学可以也应当“向错误学习”、“从错误中学习”。参考文献：1薛法根.错误的价值J.江苏教育2傅雪平.物理教学中的“错误资源”J.中学物理教学参考3周改英.利用实验错误生成资源开展探究性学习J.教学仪器与实验，
