张惠娟

物理教学中一些的定量计算，物理教师很多都通过计算告诉学生正确答案是什么？错在何处？但是对定性分析的问题，尤其是教师认为简单的定性的物理问题，教师在课堂上往往只告诉学生正确答案是什么，只讲是什么，不讲为什么，只讲那个是对的，不分析为何错，错在哪里.忽略分析学生认知错误错在何处，会让学生知其然不知其所以然，对问题本质理解不透彻，遇到类似问题不能融汇贯通.尤其是学生有错误前概念时，只有深入分析学生的错误，才能彻底解决学生心中的疑惑，才能让学生纠正错误前概念，从而正确构建物理知识.

三步法深入分为如下三步：第一步：先创设情景，用问题引导学生思考，产生认知冲突，让学生自己发现自己的错误；第二步：用物理知识分析学生的疑问；第三步：建立正确的认识.下面结合两个具体的案例进行分析.

案例1 惯性概念的理解

到了高中学生知道：质量是惯性大小的量度，质量越大惯性越大，惯性与其它因素无关.学生能对“同一汽车在同一路面上行驶初速度越大停下来的时间越长，滑行的距离越远，所以初速度越大惯性越大”做出正确判断.但是当遇到“跑跳运动员助跑是为了增大自己的惯性，以便自己跳的更远”和“坐在小汽车前排的乘客系上安全带是为了增加惯性，减少汽车发生碰撞时对乘客的伤害”时，学生错误率非常高.

学生之所以出错有三个重要的原因：一是，前面所叙述的情景与学生的生活经验很吻合，看到这样的选项时学生根据自己的生活经验作出判断，而没有用物理知识来分析实际问题；二是，教师虽然给学生多次强调“质量是惯性大小的量度，质量越大惯性越大，惯性与其它因素无关”，也给学生纠正过类似错误，但是由于没有深入分析学生的错误，导致学生不明白自己错在哪里，甚至知道正确选项，但是不明白错误选项错在哪里；三是，学生理解“质量越大惯性越大”，但是对“惯性越大，物体运动状态改变越困难”理解不深刻.

要纠正学生错误认识仅仅是强调“惯性只与质量有关，质量越大惯性越大”，所以助跑和系上安全带都不能改变人的质量，也不能改变人的惯性，学生还是不能很好地理解为何错误.尤其是助跑可以让运动员跳的更远，系上安全带可以保护乘客这是不争的事实.在这里教师需要引导学生深入分析学生错在哪里，分析为何助跑可以跳的更远，跳的远与惯性有无关系，系上安全带为何能保护乘客，保护乘客与惯性之间存在什么关系.

第一步，问题引导反思.（1）惯性与什么因素有关？（2）运动员助跑如果是为了增大自己的惯性，那么运动员质量是否发生变化？（3）实际生活中助跑时运动员的质量会增加吗？通过这几个问题学生可以发现自己的观点存在矛盾，是错误的.助跑不会改变运动员的质量，因而不可能改变运动员惯性的大小.同理，系上安全带也不能改变乘客的质量，故不能改变乘客的惯性.

第二步，应用物理知识分析学生的疑问.运动员助跑为何可以跳的更远？为了计算简单，可把运动员起跳后在空中的运动看成是斜抛运动的模型.设起跳速度v0与水平方向的夹角为θ，水平射程为x=v20sin2θg助跑可以让运动员获得更大的初速度v0，在θ一定的情况下，v0越大水平射程越大，跳的越远.由x=v20sin2θg可知运动员跳的远近跟物体的质量无关，故而与惯性大小无关.而乘客系上安全带后，在发生碰撞的瞬间收紧安全带松弛部分，减少乘客向前的位移，减少乘客碰撞的速度，增大作用时间.由动量定理可知，-Ft=0-mv0由于安全带的作用减少人乘客二次碰撞的速度v0，增大碰撞接触的时间t，所以碰撞的作用力F减小，从而起到了保护乘客的作用.

第三步，深入理解惯性.学生对“惯性越大的物体要改变其运动状态改变越困难”理解不是很到位，有必要深入分析.运动状态的改变，其实就是运动物体速度改变.在时间相同，速度的改变量一样时，由加速度定义式知质量不同的两个物体加速度一样，由牛顿第二定律F=ma可知：要产生相同的加速度，质量越大的物体需要更大的力.

案例2 牛顿第三定律的应用

牛顿第三定律阐明：“作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上”.我们想当然的认为这一定律的应用比较简单，学生不应该存在问题.其实有经验的教师都知道，牛顿第三定律的应用，学生的表现往往低于我们的预期，甚至与我们的预期有不小的差距.例如学生当遇到如下问题时还是有不少疑惑.

例题 以下说法正确的是

A.马拉车在水平面上运动，若加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力

B.马拉车在水平面上运动，只有匀速前进时马向前拉车和车向后拉马的力大小才相等

C.马拉车在水平面上运动，马拉车无论加速还是匀速前进，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力

D.人走在沼泽地上容易下陷，下陷过程看成先加速后匀速，则人对沼泽地的压力先大于后等于沼泽地对人的支持力

有不少同学认为：车加速前进时马拉车的力大于车拉马的力，只有匀速前进时这两个力才会力相等；人走在沼泽地上加速下陷时人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力，匀速下陷时二者相等.造成这样的错误有三个重要原因：一是，学生没有理解作用力与反作用力的关系，没有分辨清楚一对平衡力与一对作用力与反作用力；二是，学生受力分析存在问题，受力分析思路混乱，把一对作用力与反作用都看成是车或者人受到的，殊不知画受力分析图时只要分析物体作为受力物体的力；三是，学生受到日常生活经验的困扰，想当然认为车加速向前所以马向前拉车的力大于车向后拉马的力，人加速下陷所以向下的压力大于人受到的向上的支持力.

对学生错误的纠正按照三步骤进行：

第一步，设置问题，引导学生反思，产生认知冲突.以马拉车为例，可以设置如下几个问题：（1）马拉车的力施力物体是谁？受力物体是谁？（2）车拉马的力施力物体和受力物体分别是谁？（3）马拉车的力与车拉马的力作用在几个物体上？（4）马拉车的力与车拉马的力是什么关系？满足什么规律？（5）马拉车加速前进时，马拉车的力与车拉马的力什么关系？（5）车受到几个力的作用？分别是？通过对这几个问题的思考学生能够发现自己的错误，逐渐明白：无论车做什么运动二者受到力总是相等.

第二步，分析学生的疑问.有同学想不明白车拉马的力与马拉车的力相等为何车能加速前进.在这里选车为研究对象进行受力分析，水平方向车受到的力有马对车的拉力和地面给车摩擦力.若车匀速前进时，马拉车的力与摩擦力是一对平衡力，二者大小相等；若车加速前进时，马拉车的力大于摩擦力.

第三步，加深对牛顿第三定律的理解.同上述第一、第二步对学生的疑问进行深入分析解释之后，为了加深学生对牛顿第三定律的理解有必要以上述例子为例对研究对象涉及的一对作用力与反作用力和一对平衡力进行比较鉴别，深化学生对牛顿第三定律的理解，也培养学生“选取研究对象、受力分析、判断运动状态”的良好习惯.

总之，在物理教学中对一些定性的物理问题，教师也要深入分析学生的错因，才能帮助学生正确构建物理知识，否则学生知其然不知其所以然，对物理知识理解不透彻，不会灵活应用，容易忘记.有了有效纠正学生的错误前概念，先引导思考产生认知冲突，接着分析疑问，最后建立正确的认识的三步法来纠正学生错误，加深学生影响.