麥東強(qiáng)

【摘要】隨著基礎(chǔ)教育改革的逐步發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生具備解決問題的能力和培養(yǎng)正確的解決問題的方法和思維在中學(xué)教育階段顯得尤為必要。在理科教學(xué)的過程中，學(xué)生解決問題的能力和思維會更容易凸顯。本文將基于思維誤區(qū)的角度分析造成學(xué)生對解決物理力學(xué)問題的兩個典型錯例。從而啟發(fā)教學(xué)過程中應(yīng)該注意的一些問題。

【關(guān)鍵詞】思維? ?誤區(qū)? ?力學(xué)? ?初中? ?錯例

1.背景

初中學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)知識時，經(jīng)常會憑著生活經(jīng)驗(yàn)或者感覺去理解力學(xué)知識，往往導(dǎo)致出現(xiàn)對力學(xué)知識的分析出現(xiàn)疏漏，導(dǎo)致錯誤的發(fā)生。例如學(xué)習(xí)慣性概念時，很多學(xué)生會誤認(rèn)為速度越快，慣性越大。在學(xué)習(xí)摩擦力的影響因素時，會有學(xué)生誤將影響的因素壓力錯誤的理解為質(zhì)量或重力。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)普遍學(xué)生出現(xiàn)了這樣的問題，因此這種經(jīng)常出現(xiàn)的比較一致的錯誤基本能確定它是學(xué)生分析力學(xué)問題時的典型錯例。

本文從思維誤區(qū)角度分析初中生解決力學(xué)問題的典型錯例，對兩個典型錯例進(jìn)行分析總結(jié)，從而啟發(fā)教學(xué)過程中應(yīng)該注意的一些問題。

2.典型錯例原因分析

2.1 學(xué)生思維定勢造成的錯誤。學(xué)生對摩擦力往往有刻板的認(rèn)識，認(rèn)為物體不動就不會有摩擦力，向哪個方向運(yùn)動受到的摩擦力就向哪個方向，物體越重受到的摩擦力就越大。

典型錯例1：

例1.如圖1所示，水平桌面上的甲、乙兩物體分別在水平拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)， G甲> G乙.甲受到的摩擦力（? ? ? ）

A.大于5N? ? ? ? ? ?B.等于5N

C.大于乙受到的摩擦力

D.等于乙受到的摩擦力

這道題目有重力以及摩擦力兩個比較容易錯誤判斷的力，以及靜止?fàn)顟B(tài)這個限定的條件。學(xué)生普遍會出現(xiàn)的思維定勢就是誰重誰受到的摩擦力就大。那么我們在教學(xué)的過程中遇到力學(xué)的問題遇到要求未知的力首要的應(yīng)該是受力分析。根據(jù)重力、彈力、摩擦力、其他力的順序，對物體進(jìn)行受力分析。然后畫出受力示意圖。如果該力是可以直接求解得到的用對應(yīng)的公式計(jì)算得到即可。例如如果已知質(zhì)量，求重力，則根據(jù)G=mg可求。如果是未知的力，則應(yīng)該根據(jù)受力分析間接求解得到力的大小。學(xué)生進(jìn)行了如下的受力分析之后，將已知的條件通過圖示顯示后，根據(jù)靜止的條件。物體處于受力平衡的狀態(tài)。根據(jù)二力平衡知識。得到各力的關(guān)系。

通過受力分析，學(xué)生知道物體受的重力和摩擦力是不同的兩個力，重力大不代表摩擦力一定大。但是不一定能馬上知道各力的大小，接下來，應(yīng)該利用靜止?fàn)顟B(tài)的這一條件，引導(dǎo)學(xué)生分析力之間的大小關(guān)系。由于物體靜止，它受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，方向相反。根據(jù)水平拉力的大小。即甲受到的摩擦力大小為5N，方向水平向右;乙受到的摩擦力大小為10N，方向水平向左。

2.2 片面的思維造成的錯誤。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時，學(xué)生只考慮到其中的一個影響因素，隱藏的因素很容易被忽視。

典型錯例2：

教學(xué)片斷：教師給出例題，學(xué)生思考并回答。

例題1：小陳想探究滑動摩擦力大小是否與接觸面積的大小有關(guān)，她將鐵塊沿豎直方向鋸掉一半，測得在水平面上受到的滑動摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话?。她由此得出：?dāng)接觸面的粗糙程度一定時，接觸面積越小，滑動摩擦力越小。你認(rèn)為她的結(jié)論正確嗎？

學(xué)生A：正確，因?yàn)榍械粢话牒蠼佑|面變小，摩擦力也變小。

學(xué)生B：不正確，因?yàn)榍械粢话牒笾亓p少，才導(dǎo)致摩擦力變小。

教師：請同學(xué)回答滑動摩擦力跟什么因素有關(guān)？

學(xué)生A、B：壓力和接觸面粗糙程度。

教師：對的。那剛才你們考慮摩擦力變化時有沒有考慮它的影響因素。

同學(xué)C：沒有考慮，剛剛兩個同學(xué)的回答都是不正確的。切掉一半后是壓力減小，而不是重力減小或接觸面積減小引起摩擦力變小。

教師：同學(xué)們在討論物理量的變化時要先回憶物理量的概念，知道它的影響因素，在解題過程中不斷用概念去判斷和監(jiān)控自己的回答的對不對，及時的修正。

……

這種問題是部分同學(xué)比較容易犯的錯誤，片面的想問題。在學(xué)生判斷滑動摩擦力的大小變化時，教師應(yīng)首先引導(dǎo)學(xué)生思考滑動摩擦力的影響因素是什么，當(dāng)學(xué)生知道是壓力以及接觸面的粗糙程度之后，再通過題目的條件，判斷這兩者的變化，如果這兩者沒有變化，再去判斷接觸面積的大小對滑動摩擦力大小的影響。如果學(xué)生在判斷的過程中，對于這種比較抽象的因素容易忽視，可以引導(dǎo)學(xué)生通過畫示意圖的方式進(jìn)行對比，就會比較容易發(fā)現(xiàn)接觸面積變小的同時“物體”大小也變小了，也就是對水平桌面的壓力也變小了，實(shí)際上真正影響滑動摩擦力大小的是壓力。最后再引導(dǎo)學(xué)生思考：如果要探究接觸面積對滑動摩擦力的大小影響時，應(yīng)保證壓力和接觸面粗糙程度一定?？梢允褂瞄L方體，各面粗糙程度相同的木塊，當(dāng)需要改變接觸面積時，可以采用將木塊平放和側(cè)放的方式，這樣能保證壓力和接觸面的粗糙程度相同，又能改變接觸面積。這也是初中階段經(jīng)常用到的控制變量法。

3. 結(jié)論與建議

從以上的錯例可以發(fā)現(xiàn)，兩種典型的錯例造成的原因是學(xué)生在分析的過程中，沒有按照正確的思維順序或者方法造成的。在日常的教學(xué)過程中，教師應(yīng)注意以下方面的問題。

3.1 思維定勢產(chǎn)生的典型錯誤及教學(xué)策略

在思考力學(xué)的問題時，學(xué)生容易根據(jù)日常觀念去分析物理問題。發(fā)現(xiàn)存在這種錯誤的問題在教學(xué)過程中教師要緊抓定義，從定義的角度出發(fā)分析和做出判斷。因此也要求在教學(xué)時分析定義時教師一定要分析透徹并且將易造成思維定勢的問題應(yīng)用定義分析給學(xué)生示范，得到矛盾沖突的結(jié)論。從而使學(xué)生辨析用定義和不同定義時，分析問題的結(jié)果會不同。根據(jù)定義分析的才是正確的。

3.2 片面思維認(rèn)識產(chǎn)生的錯誤及教學(xué)策略

初中學(xué)生的邏輯思維習(xí)慣尚未完全形成，在思考力學(xué)的問題時，很容易根據(jù)事物的表面現(xiàn)象分析物理問題，往往根據(jù)表象的信息就做出了判斷。沒有深入思考其中的因果關(guān)系。

學(xué)生在出現(xiàn)片面的思維時，應(yīng)該引導(dǎo)他思考這個因素具體是怎么影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，影響的因素還有什么。每一個因素的影響結(jié)果都分析一遍。最終通過這樣的反思性檢測認(rèn)識到還有哪些因素或過程沒有考慮到的。進(jìn)而用控制變量法的思維全面排查和分析。

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