关于力的一些错误观念及其矫正.doc

关于力的一些错误观念及其矫正孙玉禄山东庆云第一中学（253700）学生在学习力的科学概念之前，已经通过日常生活中的观察或实践，获得了一些经验性的知识和观念，它们有一些与力的科学概念相一致，而有一些则不一致甚至是错误的。这些错误观念是长年积累形成的，具有普遍性、顽固性、隐蔽性，且随着物理教学的进行，新的错误观念又会不断地形成和发展，因此会对学生理解力的科学概念起到阻碍、消极的作用。研究学生关于力的错误观念的常见类型及形成原因、预测错误观念对教学的影响,从而设计和寻找解决问题的有效策略,对于力的科学概念教学有重要意义。一、学生中的力的错误观念大多数学生对力都有着较丰富的认识，这对形成力的概念是有利的。但是，也有一些学生对力存在一些错误的观念，成为形成正确概念的严 重障碍。这些错误观念在学生中根深蒂固，形成的错误认识往往是很难改变的。真正弄清学生对力有哪些错误认识，是进行力的概念教学的关键之所在。笔者在教学实践中以精心设计的力学问题为工具，通过调查问卷、反馈检测、谈话交流、共同探讨等多种方式对所在学校的高中一年级的学生展开调查，通过对结果的分析来讨论、揭示力的错误观念。研究发现学生中常见的错误观念有： 1认为只有人、动物和一些特殊的物体如磁体、带电体等才能对其它物体施加力的作用。 2认为力的作用是单方面的，如物体从高处自由落下时，物体受地球的吸引作用，而地球并未受到物体吸引作用。 3认为力可以离开物体而存在，如人推出铅球后，铅球仍受有人对它的作用力。 4认为人用力推桌子，桌子未动，是因为推力小于阻力。吊车把物体匀速吊起，是因为拉力大于重力；而把物体匀速放下时，因为拉力小于重力。 5认为要使物体维持运动状态，一定有力的推动；要使物体匀速运动，必须有大小不变的力的作用。 6认为要使物体匀加速运动，作用力要不断增加；要使物体匀减速运动，作用力要不断减小。 7认为当骑车快行时，若不再继续踏车蹬车将继续前进，是由于车受到很大的向前的冲力。 8认为物体能上斜坡，必须有一个对物体的拉力或推力作用。 9认为拔河比赛时，甲把乙拉过来了，是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力。 10.认为在如图1-1所示的装置中，当弹簧秤两端受到的拉力相等时，弹簧秤的读 数为零。 1 11. 认为物体相互作用时，总是先施力后受力1 12.认为物体的重力就是地球对物体的万有引力。13.认为如图1-2所示的静止的光滑球一定受有B面对它的斜向下的弹力。1-214.认为滑动摩擦力总阻碍物体的运动，滑动摩擦力的方向总与物体运动方向相反。 15.认为静摩擦力的方向只能沿着物体运动方向，不能与物体的运动方向垂直。16.认为运动的物体一定不受静摩擦力。17.如图I-3所示认为若物体在 向右的拉力作用下向左运动 时，受到的滑动摩擦力方向一定向左。 图I-318.认为速度为零的物体一定不受力的作用。 19.认为合力一定大于分力。20.认为作用力与反作用力作用效果能够合成且合力为零。 二、力的错误观念的成因探究从力的概念的形成和发展而言，力是自然地反映到人的意识中去的，但是要人们克服直觉所理解到的概念而得到力的严格的科学定义，却经历了长期的努力和不断深入，从初级到高级的发展，最终建立力的概念。例如：物理先有观念和错误的力的概念认为物体受力才有速度，不受力便无速度，即使原来有速度也会自发地趋于静止。这一先有观念中既有力的错误前概念，又有力与运动的关系的错误前概念，还有只从事物表面看问题的机械思维方法，它们搅在一起呈现在学生的意识中。因为这些概念通常能“解释”一些表面现象，符合直观观察，所以在他们的头脑里是“合理的”，这些错误概念深受“力产生运动”这一直观观察影响，生活中无处不在的此类现象让人们形成这一朴素概念，使得从亚里士多德开始都具有本质上相同的错误。有的学生根本未认识到自己的概念与科学概念有何不同。教师在力的教学中会接触到学习者产生的错误观念，而教师经验性的体会往往是零碎、片面、肤浅的，缺乏对其形成原因的科学分析。通过先前对学生中常见的错误观念的调查和分析发现，形成错误观念的原因在学习者认知方面和教师教学方面都存在。1、学生已有知识、生活经验形成的思维定势形成干扰，使其放弃科学概念而倾向于直觉经验。2、学生在一些基本概念的理解和掌握上存在偏差，生搬硬套地利用概念。3、对概念理解不全面，内涵外延理解不充分。4、学生实验技能、动手能力方面的不足。5、学生学习的意志品质、习惯、心理素质、个性、非智力因素。6、教师教学内容的逻辑性与学习者理解方式产生偏差。7、教学活动中教师使用语言、方法造成了学生的错误理解。三、力的错误观念的的矫正关于力的错误观念，是影响学生对力的概念学习和掌握的拦路虎，要在学习过程中，采取适当措施，注意纠正，使这些错误的“前概念”迅速消失，建立起正确的力的概念。教师要为矫正错误观念提供丰富的理论和实践素材，揭示错误观念的表现，追问其原因，探索其转变，最后诊治错误观念形成科学概念。笔者在教学实践中采用以下方法对力的错误观念进行矫正，取得了较好的效果。（一）制造“认知冲突”因为错误的力的概念是与学生的知识经验中存在的与新知识的学习不一致甚至相互冲突的，老师要在实际中通过情景创设，造成认知冲突让学生意识到自己原有概念的错误所在，从而再去建立正确的物理概念。因此围绕“引发认知冲突、引导思维、解决冲突”的方法来促使观念转变是转变错误前概念的一种行之有效的思路。（二）尝试错误展示错误过程，引导学生讨论，剖析致错原因，主动纠正错误。（三）创新实验用引起学生错误概念的身边的物体进行实验，通过实验来验证错误，。加强实物演示，丰富感性认识，再用理想化的实验方法，运用科学的思维方法，消除错误前概念，确立正确概念。 最后笔者对以上列举的这些错误观念逐一进行辩析，消除它们对学生的影响。 1任何物体之间都可能发生相互作用。 2物体阅的作用总是相互的。、 3力不能离开物体而单独存在，力是物体间的作用。4 物体处于静止、匀速直线运动状态时，推力等于阻力、拉力等于重力。 5力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动匀速运动的原因，要使物体匀速直线运动，物体需不受力或受平衡力。 6物体受不平衡的力作用，物体就加速或减速运动；作匀变速运动时，作用力大小恒定。 7是因为自行车具有惯性，力和惯性是不同的概念。 “ 8当物体具有一定的速度时，由于惯性可以冲上斜坡，不需要有拉力或推力，只是它的速度会减小。 9作用力和反作用力大小相等。 10.把其中任一端砝码去掉；而把该端固定，弹簧秤读数是一样的都是10N。 11,作用力与反作用力是同时产生同时消失的。 12.重力是由于地球对物体的万有引力而产生的，重力只是引力的一个分力，而另一分力是使物体随地球自转的向心力。 13.只接触而无挤压的两物体之间不存在弹力。 14.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，它也可以成为动力。 15.静摩擦力的方向总是与物体相对运动的趋势的方向相反，我们手提瓶子颈部沿水平方向运动时，静摩擦力方向竖直向上与运动方向垂直。 16.相对静止的两运动物体间有