高中物理错题的归因及纠正

发布时间：2020-03-10

　　摘要错题作为学生物理学习中思维的原生态反映，是最为典型、最有价值的教学动态资源，对错题的教学研究可以使抽象的物理核心素养得以显化和具体化，也为错题教学指出明确的方向，文章尝试挖掘学生物理错题背后更本质的原因，将错误归纳为六大类型，分类提供精细化的纠正策略。

　　关键词物理核心素养错题知识思维

　　物理核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面，主要形成于物理学习与应用的过程之中。物理作为一门抽象性与逻辑性都很强的学科，其学习是一个螺旋上升的过程。物理习题作为巩固学科知识的一种重要途径， 学生在与无数习题的反复较量中，错误成为学生学习过程的常态，反映的是学生思维的原生态，只有在不断犯错并纠正的过程中，才能最终逐步达到对事物的正确认识。教师要珍惜错题,意识到这是一种不可多得的最为典型、最有价值的教学动态资源，认真观察并研究学生错题的成因，分析错误规律,调整教学节奏，设计更有针对性的教学帮助学生进行错误矫正。

　　一、走入错题，归类分析

　　从学生处获得的直接错误信息一般是表层的、 杂乱的,它们或千篇一律,或生生不同，只有透过现象分析错误背后更加本质的原因，才能进行进一步的分类纠正。参考相关学者的研究叫笔者认为，依据导致错误的原因，可以归纳出以下六种错误类型。

　　1.知识性错误

　　知识性错误是指对概念、规律一知半解，对其内涵和外延无法真正理解，或对很多公式、规律的适用条件不明确，细分表现为:前概念的负面影响、 相邻相近知识易混淆、混淆公式(规律)的适用条件和知识结构I：存在缺陷。

　　2.感知性错误

　　感知性错误是指对问题信息的感知不充分，指学生由于能力不够或有缺陷，无法解读关键词、挖掘隐含信息，导致不能理解或不能充分理解题意， 致使无法正确分析物理过程、建立物理模型等，细分表现为:概念错误、对象错误、条件错误、过程错误、目标错误、图示错误和模型错误。

　　3思维性错误

　　思维性错误是指由于思维的某种缺陷，如思维不完整、不细致、不深入、不严谨、不灵活以及思维的惰性等原因造成的解题错误，细分表现为：思维惰性、思维粗浅、思维不活、思维混乱、定式障碍、主观假设和不善联想。

　　4. 习惯性错误

　　良好的解答习惯是提高正确率的重要因素，不良的物理解题习惯表现为:浅尝辄止、急于求成、缺少反思和表述无序。

　　5.心理性错误

　　在物理解题的过程中心理因素十分重要，良好的心理能迅速、准确地进入解答，否则即使掌握了许多知识和技能，也会出现各种心理障碍，导致解题错误。学生常见的不良心理有:缺乏意志、慌乱急躁、紧张焦虑、过于自信、怯场心理和厌学情绪。

　　6.数学性错误

　　物理习题中常涉及数学知识和数学思想的应用。正确认识数学在物理解题中的工具地位，并能实现将物理问题转化为数学问题是解题的关键。常见的数学性错误表现为：迁移能力不够、运算能力薄弱和数学知识干扰。

　　推荐阅读：发表教学论文的CN期刊

　　二、以错启思，分类纠正

　　很多教师在面对学生解题错误时，往往简单地 归因为学生对知识理解不到位或学生的解题能力欠佳，从而认为只要学生多看书、多解题便能减少错误的发生,学生一般也是这么认为的。但经过前面六种错误类型的分析，可以发现其形成的原因是有所不同的，所以在进行错题归类之后，就要变 “错”为“思”,针对不同错误类型提供更加精细化的纠正策略,才能更加有效地纠正错误。

　　1. 回归本源，串线织网

　　解决知识性错误的最好办法就是回归本源,辨析概念、公式和定律，着力加强基础知识的学习和掌握。高中的物理概念、公式等基础知识无论从广度还是从深度上，都要远远超过初中，学生对各种相互关联或者互通的知识间产生混淆是正常的，这里就需要借助教师的引导，借助单元复习或综合性习题的契机促进对零碎知识的整合，将各知识点纵横“串线织网”,归纳总结建立知识网络和概念图， 这里一方面使学生形成一个完整的认知结构，有助于其知识的灵活应用;另一方面是为了让学生看到知识点间关联的同时也看到相互间的差异，这种对比教学使得学生对于概念、知识要点的实质有更为准确的认知。

　　案例：已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以大小为a的加速度沿竖直方向加速升高h,则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)( )

　　A. 货物的动能一定增加mah-mgh

　　B. 货物的机械能一定增加mah+mgh

　　C.货物的重力势能一定增加mah

　　D. 货物的机械能一定增加mah 【回归本源】能量的变化和什么物理量有关?动能及机械能的变化用什么力做的功来量度?

　　[串线织网】牢记三条功能关系：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;合外力做的功等于动能的变化;除重力、弹力外，其他力做的功等与机械能的变化。

　　功能关系的选用原则：在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析;只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析;只涉及机械能变化用除重力和弹簧弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析。

　　2. 审清题意，重视建模

　　解决感知性错误首先应强调审题的重要性，经常性地引导学生“审题要慢，做题要快”，在平时习题教学中将审题的主动性交给学生，类似教师代替学生审题的现象应在最大程度上避免，只有这样才能让学生掌握独立审题的本领;然后应重视学生 “物理建模观念”的建立，复杂的物理问题一般都有模型依据，解题就是将具体问题转化成模型，再将这个模型所遵循的规律找出来，教师想要提高学生的模型意识和建模能力，除了做好示范工作，更重要的是要注重学生的尝试和体验过程。比如在分析带电粒子在磁场中的运动时学生的作图能力差，有时是因为教学中教师太熟练,示范讲解时太快叫导致学生不能及时掌握其中的一些关键作图技巧，此时，为了增加学生的学习体验，老师应该露拙，甚至故意出错让学生看清楚作图的每个细节。

　　案例：小明同学乘坐杭温线”和谐号"动车组， 发现车厢内有速率显示屏。当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间，他记录了不同时刻的速率,部分数据列于表格中。在小明同学记录动车组速率这段时间内，求：

　　(1)动车组的加速度值;

　　(2)动车组位移的大小。

　　[案例分析】本题的物理过程以表格形式呈现， 相比于函数图像，它提供的信息是点状的，反馈的信息并不明确，包含有多种可能，需要结合文字才能完成解读。而本题出错的学生绝大多数是片面读题导致，他们并没有将表格和文字信息相结合的审题意识。

　　【重新审题】在解读表格数据时.相当一部分同学认为动车组的运动分为五个过程,即按照表格的五段时间其加速度分别是“0.1m/s2、0.05m/s2、0、 -0.1m/s\-0.05m/s2",而另一部分同学却认为动车组的运动只有三个过程，其加速度分别是 O、-O.lm/s2”,谁才是正确的?理由又是什么?

　　【审题能力】文字语言、函数语言、图像语言与物理情景之间的相互转化，是确立解题方向、迅速明确解题方法的前提。

　　3.过程指导 ，变式助力

　　思维性错误的解决需以学生的思维情况作为教学切入点，将学生的片面和错误思维通过一定的技术手段呈现出来。在面对此类错误时，教师一定不要急于指出错误，而是延迟评价叫给学生一些等待、自主思考或者辩论的时间,倡导师生之间、生生之间的思维对话,保证学生思维的参与度。教师要注重对学生思维过程的指导，可以顺着学生的思路，找出学生认知过程中究竟哪里出现了偏差和失误，然后搭好脚手架,设计一些有针对性的问题迫使学生自觉地放弃其错误认知，然后顺势引导，通过追问引导学生进行更加深入、周密的思考，直至达成对问题的正确理解，还可继续对症下药，开展变式训练,促进学生高级思维的发展。

　　【案例】一倾斜传送带按如图所示方向运动，现将一小物块A慢慢放到传送带的上端。刚放上A 后，A受的摩擦力方向如何?

　　【案例分析】教学中发现很多学生会认为A受到的摩擦力方向沿传送带向上。导致错误的原因有二：一是没有分清是滑动摩擦力还是静摩擦力，认为这和静止于斜面上的物体受的静摩擦力沿斜面向上是一样的;而是对“滑动摩擦力方向总跟相对运动方向相反”这一判断方法理解不深刻。

　　【诱思启导】(1)传送带不动时,A受的摩擦力方向如何?为什么?

　　(2) 题中传送带逆时针转动,A受的摩擦力和 (1)问中是否相同?有何不同?(迫使学生认识到传送带不动和传送带运动时所受的摩擦力是不同性质的，判断方法是不相同的)

　　(3) 如果传送带顺时针转动,A受的摩擦力与 (2)问相比是否发生变化?

　　(4) 小结摩擦力判断的规律方法。

　　4.强化程序，规范解答

　　习惯性错误应从强化解题程序、培养规范解答入手。教师首先要以身作则多做示范，并在常规教学中重视对学生进行规范书写解题步骤的指导，如必要的作图、作图规范及文字说明，在解答中先写出原始公式而不用变形之后的公式或一些二级推论代替,针对题目中出现了多个对象、多个过程或多个状态下同一物理量的字母，需在使用时采用大小写或下标等方式加以区分，以方便阅读和理解, 对答案的正负号和单位要给予关注。另外,教师要重视反思，坚持培养学生的反思意识，习惯的养成并非一日之功，需要长期的指导、督促。

　　5.情感激励，不骄不躁

　　心理性问题导致的错误一般并非单纯的学科问题，学生或骄傲、或急躁、或怯场、或厌学,但无论是哪种情绪引起的错误都会产生进一步的不良情绪，这里作为物理学科教师能做的有限但也并不是无可作为,前苏联教育家赞可夫所说:“教学一旦涉及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要， 这种教学就发挥高度有效的作用”，教师在表达对学生错误的惋惜之情时可以写一些个性化的错题评语，情感激励能给学生巨大的精神力量，最终帮助学生完成其意志品质的磨炼过程。

　　6.他山之玉，可以攻石

　　数学性错误的解决主要依赖于学生数学方面的学科素养，物理老师要做的是在平时教学中强调数学在物理解题中的重要地位，培养学生在物理情境中灵活使用数学的能力，但同时也要注意避免将物理公式简单地数学化。

　　对错题的分类研究也促使教师对错题本身进行深入探究，使得物理核心素养在错题教学中得以显化和具体化。将核心素养融入错题教学,将为核心素养的教学实践开拓新领域，也为错题教学指引了明确的方向，使得抽象的物理核心素养的学科功能，通过具体的问题解决获得展现。在核心素养指引下的错题教学研究必然会在推动教师教研能力提升的同时,提高学科的教学效率与教育水平。