由学生答题“失策”引发的物理教学遗憾深度分析与应对

　　一、引言

　　教学遗憾是将现实教学结果与设想的更好结果进行比较时产生的一种后悔感（“原本可以更好”“不称心、惋惜”）。全面客观地认识教学遗憾，挖掘其蕴含的可能价值并促进其正向转化，关乎高质量课堂教学和教师职业发展[1]。物理教师应具备遗憾洞察力，在教学过程中，积极探索遗憾的分析之道与应对之策，让“遗憾”变成“少遗憾”“不遗憾”，打造高质量课堂教学。

　　二、问题缘起，洞察遗憾

　　（一）原题呈现及分析

　　测试原题1：在真空中存在着方向竖直向上、足够大且周期性变化的匀强电场E（图1）。将一个质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）在t=0时刻由静止释放，小球开始以1/3g的加速度向上运动。已知电场的周期T=2t[，0]，规定竖直向上为正方向，重力加速度为g，求：

　　（1）匀强电场E的大小；

　　（2）t=3t[，0]时小球的速度。

　　

　　带电小球的受力会发生周期性变化，运动情况也随之改变，形成较为复杂的运动。若运用匀变速直线运动规律求解第（2）问，则需分别从0～t[，0]、t[，0]～2t[，0]、2t[，0]～3t[，0]逐段过程分析解答。

　　解法1：当t=t[，0]时，小球速度

　　

　　当t=2t[，0]时，小球速度

　　

　　当t=3t[，0]时，小球速度

　　

　　事实上，从图像可知，带电小球时间信息是明确的，整个过程受力虽然周期性变化，但仍可运用动量定理分析解答。

　　解法2：从0～3t[，0]过程，据动量定理有

　　2qEt[，0]-3mgt[，0]=mv-0

　　解得

　　

　　对比以上两种解题策略，运用动量定理避免了复杂的中间过程分析，更简捷。那么，高三阶段的学生在解题时会选择哪种解题策略呢？

　　（二）解答情况分析

　　笔者对高三一轮复习阶段学生在解答第（2）问所使用的解题策略做了统计，选取了4个班级进行分析，运用匀变速直线运动规律求解记为策略1，运用动量定理求解记为策略2，如下页表1所示。

　　分析：总体来说，在167人中，运用策略1的人数为144人，占比86.2%；运用策略2的人数为12人，占比7.2%，二者对比悬殊。只有少数学生从动量定理视角解决这个问题，非常遗憾。这种“弃简用繁”的行为看似反常，却又客观存在，需探究其成因。

　　

　　三、问题探因，审视遗憾

　　（一）知识学习顺序的影响

　　教育心理学首因效应观点认为：先呈现的信息比后呈现的信息有更大的影响作用[2]。这也适用于解释知识习得先后顺序给学生带来的影响。笔者统计了“匀变速直线运动规律”和“动量定理”在高中阶段4种物理教材的编排顺序，如表2所示。

　　

　　从表2可知，高中学生在物理必修一就学习匀变速直线运动规律，此后便要到选择性必修一才学习动量定理等内容。这表明学生来到高中首先接触的是力与运动的相关知识，首先训练习得的是利用匀变速直线运动规律解决问题的能力。这种训练给学生“刻骨铭心”的第一印象（首因效应），潜移默化之下容易思维固化。

　　（二）传统知识结构的缺陷

　　在学完所有必修和选修内容后，学生应构建全面的知识体系。然而，笔者发现各种复习资料书的知识结构框架大多是以教材原章节的主题来构建，整合统称为“力学三大观点”，分别是力与运动的观点、动量观点和能量观点，并把“动量定理”归类为求解缓冲问题、连续体问题、电磁感应中的应用（求电荷量、位移），如图2所示。这种片面的归纳来自解题经验，让学生形成了只有解决几种特殊问题才用动量定理的认知偏差。