摘 要：分類列舉了高中物理典型的“易錯題”，并分析學生容易出錯的原因，挖掘 “易錯題”在高中物理教學中的作用，提出關于習題教學的啟示.

關鍵詞：易錯題;理解;思維;物理建模

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）19-0063-03

基金項目：廣東省中山市2018年度立項課題“核心素養(yǎng)背景下的高考物理試題分析與試題編制的實踐研究”（項目編號：C2018133）.

作者簡介：黃德斌（1986-），男，廣東信宜人，本科，中學一級教師，研究方向：高中物理教學及命題.

高中物理教學中，會遇到一些教師覺得不難，但學生在解答時容易出錯的題目，通常把這些題目稱為“易錯題”.學生在解題過程中出現(xiàn)錯誤的原因很多，教學中如果能深入分析學生解答出錯的原因，并以此為突破口，糾正錯誤、深入講解，然后進行有針對性的訓練，可以促進學生更深刻理解物理概念和規(guī)律、培養(yǎng)學生的科學思維、提高學生解決問題的能力.

1 “易錯題”分類舉例及學生易錯原因分析

1.1 對物理概念和規(guī)律的理解不正確或不夠全面導致出錯

每個物理概念和規(guī)律都有其建立的過程或適用的范圍，如果學生在學習過程中不注意理解物理概念或規(guī)律的來龍去脈，便不能真正理解其內涵，在分析和解決問題的過程中容易出現(xiàn)概念混淆不清，甚至公式與物理狀態(tài)或過程“張冠李戴”的錯誤.

例題1 如圖1所示，在跳高運動時，運動員落地一側鋪有海綿墊，這樣做的目的是為了減小

A.運動員的慣性

B.運動員重力的沖量

C.接觸面對運動員的沖量

D.接觸面對運動員的作用力

分析：本題考查的內容是慣性、沖量、動量定理等物理概念或規(guī)律.設運動員落地時接觸海綿墊前的速度大小為v，與海綿墊接觸后，接觸面對運動員的平均作用力大小為F，作用Δt時間后，運動員的速度變?yōu)?，對運動員，由動量定理得-（F-mg）·Δt=0-mv，解得F=mg+mvΔt，海綿墊的作用是在運動員落地速度v大小一定的情況下，通過延長接觸面與運動員相互作用的時間Δt來減小接觸面對運動員的作用力，對運動員落地起保護作用.本題的正確答案是D.我們在生活中所說的“緩沖”，也正是利用這樣的原理——通過延長相互作用的時間來減小物體受到的“沖力”.

學習完動量定理后，筆者利用本題對所在學校的高二級學生進行測試，并隨機抽取其中536名同學的答題結果進行統(tǒng)計，答題時選擇各選項的人數(shù)占總人數(shù)的百分比如圖2所示，該題的正確率為29%，而選錯的同學大部分選擇了C，選C的同學絕大部分是將生活中經(jīng)常提到的“緩沖”誤解為減小物體受到的沖量.由此可見，學生對物理概念和規(guī)律的片面的、不完整的理解是導致分析這類問題出錯的主要原因.

1.2 濫用“二級結論”解題導致出錯

在學習物理的過程中，部分學生為了能在答題時迅速作出判斷，有時會使用一些易于記憶的“二級結論”來進行解題.例如，用“越遠越慢”來判斷人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度大小;用“大內偏大，小外偏小”來判斷伏安法測電阻時安培表的接法和結果;用“串反并同”來判斷閉合電路中電流、電壓和功率的動態(tài)變化.有時這些“二級結論”在運用恰當?shù)那闆r下確實可以提高答題的速度，但這些結論都是有適用條件的，如果應用這些結論解題而不注意其適用的條件，有時反而會弄巧成拙，容易出錯[1].

例題2 （2013廣州一模 20題）赤道上某物體隨地球自轉做圓周運動需要的向心力為F1、向心加速度為a1、線速度為v1、角速度為ω1，地球同步衛(wèi)星在軌運行需要的向心力為F2、向心加速度為a2、線速度為v2、角速度為ω2，設某物體與衛(wèi)星的質量相等，則

A.F1>F2 B.a1>a2 C.v1

分析：本題考查學生對同步衛(wèi)星的理解和利用圓周運動中相關物理量的關系的推理能力.題目描述的物理模型實質上是類似于同軸傳動裝置上兩質點做圓周運動的情況，正確答案為CD.但如果學生在解題時直接利用衛(wèi)星環(huán)繞模型中 “越高越慢”的結論，而排除了C和D.據(jù)考試的數(shù)據(jù)結果顯示，該題的抽樣統(tǒng)計得分率僅為54%，錯選的同學大部分是選擇了AB[2].

由此可見，利用“二級結論”做題如果形成習慣，容易產(chǎn)生思維定勢，特別是對有些看起來“似曾相識”的物理情境，當物理條件或設問角度發(fā)生變化時就容易進入解題的誤區(qū)[3].

1.3 不能建立正確的物理模型導致出錯

解題的第一步是審題，要用物理的觀念和思維去分析和解決問題，在審題過程中，首先需要把題目提供的信息或情境轉化為物理模型和條件.如果在審題時不能建立物理模型或建立了錯誤的物理模型，在分析和解答時便容易偏離題意而導致出錯.

例題3 圖3為兒童娛樂的滑梯示意圖，其中AB為長s1=4m的斜面滑槽，與水平方向夾角為37°，BC為水平滑槽，AB與BC連接并通過一段圓弧與CD相連，BC右端與半徑R=0.4m的四分之一圓弧CD相切，ED為地面.兒童在娛樂時從A處由靜止下滑，設該兒童與斜面滑槽及水平滑槽之間動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，為使該兒童滑下后不會從C處平拋出去，要求BC段的長度s2必須大于多少？（取sin37°=0.6， cos37°=0.8，g=10m/s2）

分析：兒童運動到圓弧上的C點時，其狀態(tài)是處于豎直面內圓周運動的最高點，重力mg和支持力N的合力提供兒童所需的向心力，即mg-N=mvC2R.若兒童滑到C點的速度vC>gR，在C點所受的支持力為0，且重力不足以提供兒童所需的向心力，兒童將會從C點開始做平拋運動.要使兒童不會做平拋，則應該滿足mg>mvC2R（即vC

學生在解答這道題時，如果不能建立與“兒童運動到圓弧上的C點”這個狀態(tài)相對應的圓周運動模型，就很容易把題目中的“不會從C處平拋出去”誤認為是“不會從C處出去”，把兒童滑到C點時速度恰好為零當作問題的臨界狀態(tài)，導致解題錯誤.

2 教學啟示

2.1 針對“易錯題”設計教學問題，促進學生深入理解物理概念和規(guī)律的內涵

學生在解答例題1這類考查物理概念和規(guī)律的試題時容易出錯，究其原因是學生在學習過程中對物理概念理解得不全面、不深刻，存在某一方面知識上的盲區(qū)或思維上的薄弱點.針對例1，大部分同學選C這個錯誤，評講習題的教學中可以設計如下問題.

問題1：若運動員落地前瞬間速度大小為v，碰到接觸面后，速度減小為0的過程中，受到哪些力的作用？

問題2：若運動員與接觸面相互作用的時間為Δt，則運動員所受各力的沖量如何計算？

問題3：在接觸面處鋪上海綿墊后，運動員與接觸面相互作用的時間如何變化？各力的沖量大小如何變化？

問題4：我們生活中說的“緩沖”是減小物體受到的沖量嗎？“緩沖”原理是什么？

通過以上問題，可以讓學生更深刻地理解沖量這個概念，掌握運用動量定理分析“緩沖”的過程，糾正生活經(jīng)驗中一些模糊的、不正確的認識.教學中習題的訓練和評講，也是促進學生更深入理解所學的物理概念和規(guī)律的一種有效方式.如果能“對癥下藥”，針對學生在解答問題過程中容易出現(xiàn)的典型設計習題教學的問題，將有利于促進學生深入理解物理概念和規(guī)律.

2.2 基于“易錯題”進行變式訓練，突破思維定勢

例題2這類易錯題，由于學生濫用“二級結論”，造成思維定勢而出錯.教學過程中如果能以這類題目為基礎進行變式教學，有利于學生突破思維定勢，養(yǎng)成具體問題具體分析的習慣.例如，在學習“人造衛(wèi)星的運動規(guī)律”這一內容時，我們就可以參考例題2，選擇下面的例題來進行變式教學.

例題4 如圖4所示，飛船從軌道1變軌至軌道2，若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的

A.動能大

B.向心加速度大

C.運行周期長

D.角速度小

意圖：本題的情境是常規(guī)的衛(wèi)星環(huán)繞模型，比較在遠近兩個不同軌道飛船的運動情況（包括線速度、角速度、周期、向心加速度），通過這個題目，學習萬有引力定律在衛(wèi)星環(huán)繞模型中的簡單應用，通過分析、計算得出結論.

例題5 如圖5所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是

A.甲的向心加速度比乙的小

B.甲的運行周期比乙的小

C.甲的角速度比乙的大

D.甲的線速度比乙的大

意圖：通過變換衛(wèi)星環(huán)繞的中心天體，讓學生初步意識到“越高越慢”這個結論是有適用條件的，做題時應注意具體問題具體分析.

例題6 地球赤道上的物體隨地球自轉而做圓周運動的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1;地球同步衛(wèi)星的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2.設物體與衛(wèi)星的質量相等，則

A.F1>F2 B.a1>a2 C.v1

意圖：通過此題讓學生進一步意識到做物理選擇題不能套用結論，根據(jù)題目的信息建立物理模型進行分析才是解題的關鍵.

“一題多變”是變式教學的一種策略，在學生容易濫用結論而形成思維定勢之處不斷變式，改變物理條件、從不同的角度來設計物理問題，因勢利導，讓學生深刻理解物理結論的適用條件，這樣既可以促進學生對所學內容的理解，又能突破學生在分析問題時的定勢思維，提升學生的思維品質[4].

2.3 利用“易錯題”進行審題訓練，培養(yǎng)物理建模能力

審題不僅僅是對題目的閱讀，實質上審題能力是多種能力的集中體現(xiàn)[5].像例3這類易錯題，對題意理解錯誤的原因并不是缺乏閱讀理解的能力，而是不能對問題從物理學的角度進行分析，提取題目的有效信息，并將其轉化為物理條件，應用所學的物理知識進行分析的過程就是建立物理模型對問題進行分析解答的過程.

為了通過考試來區(qū)分學生思維水平的層次，命題者會在部分看似常規(guī)的物理試題中設置一些“陷阱”，或者設置一些似是而非的物理情境，但考查的知識、提問的角度、解題的方法和思路可能與常規(guī)問題有很大差別，如果學生不能根據(jù)題目的信息正確建立物理模型，就很容易出錯.

例題7 （2012高考全國卷 21題）假設地球是一半徑為R、質量分布均勻的球體.一礦井深度為d.已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的引力為零.礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為

A.1-dR B.1+dR C.（R-dR）2 D.（RR-d）2

求解地面處重力加速度的過程考生是熟悉的，求解礦井底部的重力加速度的方法與求解地面的相同，但如果考生在審題過程中不能提取出“質量分布均勻的球殼對殼內物體的引力為零”這個信息，便不能建立求解礦井底部重力加速度的正確的物理模型——半徑為R-d的球體在其表面產(chǎn)生的加速度.

參考文獻：

[1]翁石發(fā).備考復習時要警惕“經(jīng)驗結論”這把“雙刃劍”[J].中學物理教學參考，2016，45（23）：59-61.

[2]胡振歡.利用合適的物理場景集合題型進行命題教學的嘗試[J].物理教學探討，2019，37（08）：43-45.

[3]楊銀海.“新題”源自“易錯題” “創(chuàng)新”基于“課本題”—— 基于2017年4月浙江省物理選考卷的點滴思考[J].物理教師，2017，38（09）：79-82.

[4]張燕紅.對習題進行變式教學的原則[J].湖南中學物理，2019，39（04）：77-78.

[5]劉志軍.挖掘錯題資源，拓寬提升通道——利用易錯題提高高中物理學習效率[J].考試周刊，2016（19）：121.

（收稿日期：2021-06-29）