稚化思維順勢而導(dǎo)深究錯因構(gòu)建真知

2017-09-25 07:05陸艷芳江陰市第一中學(xué)江蘇無錫214400

物理通報 2017年10期

陸艷芳(江陰市第一中學(xué) 江蘇無錫 214400)

陸艷芳
(江陰市第一中學(xué) 江蘇無錫 214400)

教學(xué)中教師放低姿態(tài)，降低思維起點(diǎn)，從學(xué)生思維角度看問題，這樣所采取的教學(xué)策略會更有針對性，學(xué)生更容易接受.教學(xué)中可順著學(xué)生思路，采取引發(fā)認(rèn)知沖突、錯中尋對更正錯解、開展變式教學(xué)等3種策略.

稚化思維順勢而導(dǎo) 錯因構(gòu)建

稚化思維，要求教師在課堂教學(xué)中，更加熟悉學(xué)生情況，熟悉學(xué)生思維過程.在設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)時，換位思考，站在學(xué)生思維的角度和起點(diǎn)思考問題，用學(xué)生的思維方式和知識儲備分析問題，把思維起點(diǎn)放低，把思維觸角深入到學(xué)生的領(lǐng)地.教學(xué)中，教師采用稚化思維順勢而導(dǎo)的教學(xué)策略，順著學(xué)生思路，在探究錯因中構(gòu)建真知，可以使得教學(xué)過程更貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，教學(xué)才能引起學(xué)生共鳴，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生才能更加積極主動參與到課堂中，真正成為課堂的主人，才會有更多思考機(jī)會，課堂思維含量才會更豐富，更有質(zhì)量.

1 順勢而導(dǎo) 引發(fā)認(rèn)知沖突

學(xué)生會出各種錯誤，糾正錯誤時，若采用灌輸式，教學(xué)效果一般不理想，正解在學(xué)生心中留存時間也不長久，若能從學(xué)生思維原點(diǎn)出發(fā)，順著學(xué)生思路，一步步探究，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，探究錯因，構(gòu)建真知，學(xué)生才能不僅清楚怎樣才正確，更清楚原來錯在何處.引發(fā)認(rèn)知沖突后的探究式學(xué)習(xí)會讓學(xué)生對自己的錯誤印象深刻，取得更好的教學(xué)效果.

圖1 例1題圖

【例1】如圖1所示，木板A質(zhì)量M=1 kg，置于光滑水平面.小物塊B質(zhì)量m=2 kg,放在木板最右端，處于靜止?fàn)顟B(tài).A和B間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10 m/s2，用水平外力F作用在A上，當(dāng)A和B相對滑動時，F(xiàn)大小至少為多少？

圖2 木板受力分析圖

學(xué)生錯解：對木板受力分析如圖2所示，f=μF壓=μmg，當(dāng)F≥f時，A和B之間有相對滑動，故而F最小值是10 N.學(xué)生錯誤原因在于A，B之間有相對滑動的判據(jù)出錯.這暴露了學(xué)生混淆了“物體的運(yùn)動”與“物體間的相對運(yùn)動”.如果采用灌輸式講解，教學(xué)效果并不理想.采用探究教學(xué)，順著學(xué)生思路分析，設(shè)置問題引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，可改善教學(xué)效果.具體教學(xué)如下.

師：請畫出小物塊的受力分析圖.

圖3 小物塊受力分析圖

學(xué)生得到圖3后教師追問：小物塊摩擦力為何向右？

生：F作用在木板上，小物塊B只能相對于木板向后滑動，故木板對小物塊的摩擦力向右.

師：很好，請求小物塊的加速度.

生：由牛頓第二定律得

師：如果拉力F為10 N，木板的加速度是多少？

生：合力等于零，加速度為零.

師：此時B相對A滑動方向是怎樣的？

生：向右.不對，F(xiàn)作用在A上，水平面光滑，B相對于A不可能向右滑動，應(yīng)該是向左的.

師：能及時發(fā)現(xiàn)問題非常好，但問題出在何處呢？

師：水平面光滑，力F作用在木板上，木板和小物塊相對水平面向什么方向運(yùn)動？它們加速度方向如何？

生：都向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度向右.

師：木板和小物塊之間要有相對滑動，條件是什么？

生：二者速度不相同.

師：但本題初速度都為零，要滿足什么條件二者的速度才會不相同？又該如何判斷？

生：加速度不一樣.

師：就本題而言，誰的加速度大呢？

生：木板的加速度大于小物塊的加速度.

師：很好，請在剛才討論的基礎(chǔ)上根據(jù)牛頓第二定律列方程求解F的最小值.

生：對木板F-f=Ma1，對小物塊f=ma2，a2=5 m/s2，a1>a2，所以F>15 N.

為了讓學(xué)生更清晰理解這一運(yùn)動過程，可追問如下.

師：如果F<15 N兩物體將做什么運(yùn)動？

生：做勻加速直線運(yùn)動.

師：加速度為多大？

生：由整體法得兩物體加速度.

師： A,B有運(yùn)動嗎？A,B之間有相對滑動嗎？A,B之間摩擦力是滑動摩擦力嗎？

生：有運(yùn)動，無相對滑動，A,B之間為靜摩擦力.

2 順勢而導(dǎo) 錯中尋對更正錯解

有時學(xué)生雖然錯了，但其錯誤并非一無是處，有時甚至錯的有道理.面對學(xué)生這樣的錯誤，教師順著學(xué)生的思路，因勢利導(dǎo)，在學(xué)生原有錯解的基礎(chǔ)上，慢慢發(fā)現(xiàn)錯因，并更正后得到正確解答.這樣的教學(xué)有3個好處：第一，給了學(xué)生思考的機(jī)會和時間，突出了學(xué)生的主體地位，增加了學(xué)生課堂參與程度；第二，降低了思維起點(diǎn)，學(xué)生更容易理解問題解決過程；第三，解答過程建立在學(xué)生原解的基礎(chǔ)上，學(xué)生會感覺到親切，會更有興趣投入到學(xué)習(xí)中.

【例2】如圖4所示，車廂內(nèi)用OA和OB兩細(xì)繩系住一個質(zhì)量為2 kg的小球，OA與豎直方向夾角θ=37°，OB水平.小車在水平面上以5 m/s的速度向右開始做勻減速運(yùn)動，經(jīng)過12.5 m停下.求該過程中，兩繩拉力TA和TB是多少？

圖4 例2題圖

圖5 例2學(xué)生錯解圖

學(xué)生雖然做錯了，但并非一無是處.學(xué)生能夠想到用合成法來處理力，這值得肯定.合成法在處理力時是一種重要的方法.在以往的解題經(jīng)驗(yàn)中，尤其是物體只受3個力作用處于平衡態(tài)時采用合成法更簡便.教學(xué)中如果全盤否定學(xué)生，把正交分解法灌給學(xué)生，并非機(jī)智的教學(xué)行為.為鼓勵學(xué)生，激發(fā)其學(xué)習(xí)動力，在學(xué)生解答的基礎(chǔ)上分析錯因，錯中尋對，更正、完善學(xué)生原解，方能收到更好的教學(xué)效果.可如下開展教學(xué).

師：小球做什么運(yùn)動？

生：和小車一樣，勻減速直線運(yùn)動.

師：加速度方向呢？小球合力為零嗎？

生：向左，合力肯定不為零.

師：TA和mg的合力F還等于TB嗎？

師：很好，力學(xué)問題分為平衡和非平衡兩類，平衡類問題受力分析后采用合成或者正交分解，根據(jù)合力為零列方程即可求解.非平衡類問題，受力分析后也可以采用合成或者正交分解來處理，但要注意兩點(diǎn),第一是做平行四邊形時合力方向不能錯，且要考慮選擇作哪兩個力的合力才簡單，比如本題中如果作TA和TB的合力再來與mg求合力就很麻煩，第二是合力等于ma.本題用正交分解，應(yīng)該如何分解？

生：把TA分解在水平和豎直方向，TAcosθ=mg，TAsinθ-TB=ma，聯(lián)立求解.

3 順勢而導(dǎo) 開展變式訓(xùn)練

教學(xué)中，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯誤、分析錯因，在糾正學(xué)生錯誤時設(shè)計有針對性的問題，開展變式教學(xué)，讓學(xué)生在一個個層層遞進(jìn)物理問題解決中發(fā)現(xiàn)錯因，得到正解.這樣的探究式教學(xué)最大限度地尊重了學(xué)生的主體性，讓學(xué)生在思考中悟出道理，更可以在學(xué)生更正錯解后，通過變式訓(xùn)練，拓展原題，加強(qiáng)知識點(diǎn)縱向、橫向的聯(lián)系，也提升學(xué)生思維的靈活性和廣闊性.也通過變式訓(xùn)練，使得物理課堂實(shí)現(xiàn)精講精練、少講多思，通過有限的典型例題獲得豐富知識容量和思維含量.

【例3】如圖6所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長度L=16 m，傳送帶以v0=10 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端無初速度地放一個質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.若最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，求物體從A運(yùn)動到B所需的時間是多少？