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【摘要】从一道试题出发讲解物理试题讲评的有益探索，分析错解的原因，提出纠错的对策。
【关键词】物理试题讲评纠错分析纠错对策
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）06B-0112-02
在高中物理试题讲评中，一般教师为了节省时间，都没有对学生的错误进行具体分析，而是直接给学生讲解正确的解法，因此，学生不能很好地对自己的错误进行反思，找不到错误的原因，从而影响了教学效果。我们在不断总结和摸索中发现，与其直接讲解正确答案，不如先把学生具有代表性的错误展现出来，仔细地分析学生发生错误的原因，让学生找到错误的根源，然后再引导学生根据题意深化理解，而后应用相关知识来正确解答。这样做既巩固了知识，又深化了学生的思维，提高学生的应用能力。下面就我们进行的有益探索分解如下，供同行参考。
一、问题的提出
高中物理中有一道试题，学生普遍犯了同样的错误。原题如下：
滑降赛是冬季奥运会高山滑雪项目中的一个小项。如图1 是简化后滑降赛的雪道示意图，运动员脚踏长L＝1.6 m的滑雪板从倾角为θ＝30°的雪道上由静止开始匀加速下滑，滑雪板先后穿过用旗杆插成的两个旗门A和B所用时间分别为t1＝0.4 s和t2＝0.1 s。已知滑雪板与雪道之间的动摩擦因素，重力加速度g＝10 m／s2，求两个旗门A和B之间的距离s。
图1
【学生的错解】运动员在雪道上以加速度a运动，经过A和B两旗门的速度分别为vA和vB。由牛顿第二定律，有；由运动学公式，有。又有，，联立上面四式，代入数据得s＝30 m。
【标准答案】滑雪板在雪道上以加速度a运动，滑雪板前端到达旗门A和B时的速度分别为vA和vB。由牛顿第二定律，有；由运动学公式，有，，。联立上面四式，代入数据得s＝29.925 m。
二、错解的分析
学生产生错误的原因是受课本实验的影响，没有仔细分析实际情况，直接套用实验方法来进行求解所致。我们知道，人教版必修1中介绍气垫导轨和计数器的使用时，明确说明，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出遮光条经过光电门时的速度，并且给出了求解的方法。
根据气垫导轨和光电门的测速原理编制的各种实验题种类繁多，也包括高考实验题。特别是利用遮光条和光电门设计的有关牛顿第二定律的试验，会在不同的实验类题目中以不同的形式出现，如果不考虑情况，不加分析地应用这些实验方法和与其实验相应的条件，就会出错。如下是试验题中常见的一种情境。
某个小组采用图2所示的装置探究物体的加速度与所受合外力的关系。滑块的总质量为m，装有宽度为d的遮光板。测出两光电门1和2间的距离为L，导轨与水平面的夹角为θ。接通气源，让滑块从静止开始向下运动，遮光板通过光电门1和2的时间分别为tl和t2，重力加速度为g。在这个情境中求解加速度的关系式为。
图2
中学实验室中单遮光条的宽度L一般是5 mm，遮光条经过光电门的时间t也非常短，一般在5 ms以下，遮光条经过光电门的速度近似认为不变，用来表示，也就是说，利用遮光条和光电门测速实际上是实验中的一种近似方法，近似的条件是遮光条的宽度很窄，遮光条经过光电门的时间很短。
在本试题中，由于设置了两个旗门，还有滑雪板的长度和经过旗门的时间，情境和光电门、遮光条类似，特别是和上面提到的图2的情境几乎一样，学生自然就把两者联系起来。然后应用熟悉的实验测速原理求解滑雪板经过旗门的速度。产生这种错误的原因是只注意到了他们的表面相似性，没有注意到它的区别，忽略了实验测速原理只是一种近似的方法，而且是有条件的，它不能作为通用方法来使用。本试题中滑雪板本身的长度达到了1.6 m，经过旗门的时间也比较长。另外，本试题是一个计算题，要求使用精确的方法来求解结果，不能随意使用试验中的近似方法。
学生的错解从心理学的角度来看是受思维定势的影响。思维定势是人们在思维活动中所倾向的特定的思维模式。积极的思维定势有利于物理概念的形成和对物理规律的理解。消极的思维定势是指学生将头脑中固有的、习惯的认知结构或模式生搬硬套到新的物理情景中去的思维方式。消极的思维定势经常表现为先前学习对后继学习的消极影响，关注新问题或情境中表面现象，不能注意到新问题或情境中条件的变化，不能采用新的思维方式和解决问题的方法去解决新的问题，由此出现知识和方法的负迁移。
皮亚杰认为：人的心理的发展是通过其认知结构的发展而实现的，而图式（个体对世界的知觉理解和思考的方式）是认知结构的起点和核心。图式的形成和变化是认知发展的实质。当个体面临新的刺激时，总是试图先把它们纳入头脑中原有的图式之中去，以引起个体原有认知结构量的变化，这个过程叫同化；如果个体头脑中已有图式不能同化新刺激时，他必须修改原有图式或者重建新的图式以容纳新刺激，这个过程叫顺应。
学生面临新的问题时，总是先采用同化的方式去理解它，这是思维定势。如果学生不能认识到新的问题与头脑中已有的认知图式有着本质的区别，他们很可能采取已有的认知图式去同化它，这就是消极的思维定势。当问题无法同化时，就会在学生头脑中形成认知冲突，迫使学生采用顺应的方式去理解它。就我们讨论的问题而言，学生没有认识到滑降赛问题与他们头脑中已知的遮光条和光电门测速问题有本质的区别，因而没有在他们头脑中形成强烈的认知冲突。
三、纠错的对策
（一）引发认知冲突。引发学生的认知冲突是让学生反思自己头脑中固有认知结构的开始。在本滑降赛中，学生的错解s＝30 m与标准答案s＝29.925 m相差不大。教师可以通过改编的方式将错解和标准答案的数值扩大，引发学生的认知冲突。比如，可以把运动员的加速度缩小为原来的1/10。这样得出的错解s＝300 m，而标准答案s＝239.994 m。这就在学生头脑中形成了强烈的反差，知道用两种方法来解决同一个问题，其结果是完全不同的，不要以为相似就可以互用，在科学研究上，追求的是精确、准确，来不得半点马虎，当我们面对相似的问题时，要仔细分析，不要被现象所迷惑。
（二）比较规律条件。通过比较两个物理情境中蕴含的规律的条件，让学生重新构建新的认知结构。详细说明实验测速原理应该满足的条件，分析计算题应该遵循精确求解的原则，让学生在以后的应用中注意区分和比较，在头脑中把新的认知和原有认知进行整合、顺应，积极地把知识进行有效迁移，而不是盲目类比。
（三）强化认知结构。通过变式训练巩固学生新的认知结构，强化新的顺应。比如我们可以利用下面的习题来巩固学生新的认知结构：如图3所示，一长为L的长方形木块在斜面上以加速度a滑下，连续经过点1和点2，点1和点2之间有一段距离，物块经过点1和点2所用时间分别为t1和t2，那么物块前端P在1和2之间运动所需时间为多少？
图3
利用这个题目来进一步深化学生对问题的理解，培养学生养成缜密的思维习惯，科学地解决问题，强化认知结构。
四、结论
在高中物理试题讲评中，教师不但要注意讲清楚试题的标准答案，还要注意分析学生的错误。本文通过对滑降赛问题的错解的分析及改错对策，希望能够提高教师对学生错误的认识。在试题讲评前，教师应该认真比较学生原有的认知图式与错误问题之间的关系。如果原有认知图式与错误之间不能同化，教师要想办法引导学生进行图式的重新构建，以期能顺应新的问题。教师在讲评完试题后，要让学生进行错题的校正，并适当布置一点拓展练习，强化学生新的认知图式。
【参考文献】
［1］人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心．普通高中课程标准实验教科书物理1［M］.北京：人民教育出版社，2010
［2］汤家合．物理解题中常见的思维障碍与对策［J］.教学参考·中学版，2010（10）
［3］杭国荣，胡生青．例析从认知心理学分析学生的犯错［J］.中学物理，2009（19）
（责编卢建龙）
【关键词】物理试题讲评纠错分析纠错对策
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）06B-0112-02
在高中物理试题讲评中，一般教师为了节省时间，都没有对学生的错误进行具体分析，而是直接给学生讲解正确的解法，因此，学生不能很好地对自己的错误进行反思，找不到错误的原因，从而影响了教学效果。我们在不断总结和摸索中发现，与其直接讲解正确答案，不如先把学生具有代表性的错误展现出来，仔细地分析学生发生错误的原因，让学生找到错误的根源，然后再引导学生根据题意深化理解，而后应用相关知识来正确解答。这样做既巩固了知识，又深化了学生的思维，提高学生的应用能力。下面就我们进行的有益探索分解如下，供同行参考。
一、问题的提出
高中物理中有一道试题，学生普遍犯了同样的错误。原题如下：
滑降赛是冬季奥运会高山滑雪项目中的一个小项。如图1 是简化后滑降赛的雪道示意图，运动员脚踏长L＝1.6 m的滑雪板从倾角为θ＝30°的雪道上由静止开始匀加速下滑，滑雪板先后穿过用旗杆插成的两个旗门A和B所用时间分别为t1＝0.4 s和t2＝0.1 s。已知滑雪板与雪道之间的动摩擦因素，重力加速度g＝10 m／s2，求两个旗门A和B之间的距离s。
图1
【学生的错解】运动员在雪道上以加速度a运动，经过A和B两旗门的速度分别为vA和vB。由牛顿第二定律，有；由运动学公式，有。又有，，联立上面四式，代入数据得s＝30 m。
【标准答案】滑雪板在雪道上以加速度a运动，滑雪板前端到达旗门A和B时的速度分别为vA和vB。由牛顿第二定律，有；由运动学公式，有，，。联立上面四式，代入数据得s＝29.925 m。
二、错解的分析
学生产生错误的原因是受课本实验的影响，没有仔细分析实际情况，直接套用实验方法来进行求解所致。我们知道，人教版必修1中介绍气垫导轨和计数器的使用时，明确说明，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出遮光条经过光电门时的速度，并且给出了求解的方法。
根据气垫导轨和光电门的测速原理编制的各种实验题种类繁多，也包括高考实验题。特别是利用遮光条和光电门设计的有关牛顿第二定律的试验，会在不同的实验类题目中以不同的形式出现，如果不考虑情况，不加分析地应用这些实验方法和与其实验相应的条件，就会出错。如下是试验题中常见的一种情境。
某个小组采用图2所示的装置探究物体的加速度与所受合外力的关系。滑块的总质量为m，装有宽度为d的遮光板。测出两光电门1和2间的距离为L，导轨与水平面的夹角为θ。接通气源，让滑块从静止开始向下运动，遮光板通过光电门1和2的时间分别为tl和t2，重力加速度为g。在这个情境中求解加速度的关系式为。
图2
中学实验室中单遮光条的宽度L一般是5 mm，遮光条经过光电门的时间t也非常短，一般在5 ms以下，遮光条经过光电门的速度近似认为不变，用来表示，也就是说，利用遮光条和光电门测速实际上是实验中的一种近似方法，近似的条件是遮光条的宽度很窄，遮光条经过光电门的时间很短。
在本试题中，由于设置了两个旗门，还有滑雪板的长度和经过旗门的时间，情境和光电门、遮光条类似，特别是和上面提到的图2的情境几乎一样，学生自然就把两者联系起来。然后应用熟悉的实验测速原理求解滑雪板经过旗门的速度。产生这种错误的原因是只注意到了他们的表面相似性，没有注意到它的区别，忽略了实验测速原理只是一种近似的方法，而且是有条件的，它不能作为通用方法来使用。本试题中滑雪板本身的长度达到了1.6 m，经过旗门的时间也比较长。另外，本试题是一个计算题，要求使用精确的方法来求解结果，不能随意使用试验中的近似方法。
学生的错解从心理学的角度来看是受思维定势的影响。思维定势是人们在思维活动中所倾向的特定的思维模式。积极的思维定势有利于物理概念的形成和对物理规律的理解。消极的思维定势是指学生将头脑中固有的、习惯的认知结构或模式生搬硬套到新的物理情景中去的思维方式。消极的思维定势经常表现为先前学习对后继学习的消极影响，关注新问题或情境中表面现象，不能注意到新问题或情境中条件的变化，不能采用新的思维方式和解决问题的方法去解决新的问题，由此出现知识和方法的负迁移。
皮亚杰认为：人的心理的发展是通过其认知结构的发展而实现的，而图式（个体对世界的知觉理解和思考的方式）是认知结构的起点和核心。图式的形成和变化是认知发展的实质。当个体面临新的刺激时，总是试图先把它们纳入头脑中原有的图式之中去，以引起个体原有认知结构量的变化，这个过程叫同化；如果个体头脑中已有图式不能同化新刺激时，他必须修改原有图式或者重建新的图式以容纳新刺激，这个过程叫顺应。
学生面临新的问题时，总是先采用同化的方式去理解它，这是思维定势。如果学生不能认识到新的问题与头脑中已有的认知图式有着本质的区别，他们很可能采取已有的认知图式去同化它，这就是消极的思维定势。当问题无法同化时，就会在学生头脑中形成认知冲突，迫使学生采用顺应的方式去理解它。就我们讨论的问题而言，学生没有认识到滑降赛问题与他们头脑中已知的遮光条和光电门测速问题有本质的区别，因而没有在他们头脑中形成强烈的认知冲突。
三、纠错的对策
（一）引发认知冲突。引发学生的认知冲突是让学生反思自己头脑中固有认知结构的开始。在本滑降赛中，学生的错解s＝30 m与标准答案s＝29.925 m相差不大。教师可以通过改编的方式将错解和标准答案的数值扩大，引发学生的认知冲突。比如，可以把运动员的加速度缩小为原来的1/10。这样得出的错解s＝300 m，而标准答案s＝239.994 m。这就在学生头脑中形成了强烈的反差，知道用两种方法来解决同一个问题，其结果是完全不同的，不要以为相似就可以互用，在科学研究上，追求的是精确、准确，来不得半点马虎，当我们面对相似的问题时，要仔细分析，不要被现象所迷惑。
（二）比较规律条件。通过比较两个物理情境中蕴含的规律的条件，让学生重新构建新的认知结构。详细说明实验测速原理应该满足的条件，分析计算题应该遵循精确求解的原则，让学生在以后的应用中注意区分和比较，在头脑中把新的认知和原有认知进行整合、顺应，积极地把知识进行有效迁移，而不是盲目类比。
（三）强化认知结构。通过变式训练巩固学生新的认知结构，强化新的顺应。比如我们可以利用下面的习题来巩固学生新的认知结构：如图3所示，一长为L的长方形木块在斜面上以加速度a滑下，连续经过点1和点2，点1和点2之间有一段距离，物块经过点1和点2所用时间分别为t1和t2，那么物块前端P在1和2之间运动所需时间为多少？
图3
利用这个题目来进一步深化学生对问题的理解，培养学生养成缜密的思维习惯，科学地解决问题，强化认知结构。
四、结论
在高中物理试题讲评中，教师不但要注意讲清楚试题的标准答案，还要注意分析学生的错误。本文通过对滑降赛问题的错解的分析及改错对策，希望能够提高教师对学生错误的认识。在试题讲评前，教师应该认真比较学生原有的认知图式与错误问题之间的关系。如果原有认知图式与错误之间不能同化，教师要想办法引导学生进行图式的重新构建，以期能顺应新的问题。教师在讲评完试题后，要让学生进行错题的校正，并适当布置一点拓展练习，强化学生新的认知图式。
【参考文献】
［1］人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心．普通高中课程标准实验教科书物理1［M］.北京：人民教育出版社，2010
［2］汤家合．物理解题中常见的思维障碍与对策［J］.教学参考·中学版，2010（10）
［3］杭国荣，胡生青．例析从认知心理学分析学生的犯错［J］.中学物理，2009（19）
（责编卢建龙）