凌瑞初

(江蘇省太湖高級(jí)中學(xué),江蘇無(wú)錫 214125)

學(xué)生從進(jìn)入高中階段第1節(jié)物理課開始,學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤就開始與他們的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)相伴.這些錯(cuò)誤可能發(fā)生在對(duì)概念、規(guī)律的理解,對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)之中,也可能發(fā)生在實(shí)驗(yàn)的操作、對(duì)數(shù)據(jù)的處理之中,當(dāng)然大量的發(fā)生在平時(shí)的作業(yè)、各種練習(xí)和考試之中.面對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的種種錯(cuò)誤,作為教師應(yīng)該怎樣來對(duì)待呢?人們常說:“垃圾是放錯(cuò)了地方的寶貝”,如果我們能從這樣的視角來看待學(xué)生學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤,那么,錯(cuò)誤就是一個(gè)值得深度開發(fā)的教學(xué)資源.

1 學(xué)生學(xué)習(xí)中錯(cuò)誤的成因及特點(diǎn)

雖然學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)生的錯(cuò)誤千姿百態(tài),各種各樣,但也有其共性的方面:

(1)學(xué)生已有知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)形成的思維定勢(shì)對(duì)新知識(shí)學(xué)習(xí)的干擾.

(2)對(duì)概念、規(guī)律、公式的理解不全面,尤其是概念、規(guī)律的內(nèi)涵和外延以及適用條件理解不夠充分.

(3)審題不清,對(duì)題中的關(guān)鍵詞、隱含條件、臨界條件不能充分分析.

(4)物理過程分析不清,亂“對(duì)”物理模型,亂“套”物理公式.

(5)對(duì)一些以最新科學(xué)研究成就、生產(chǎn)、生活中的物理問題為背景的新型題、信息題缺乏抽象概括和綜合分析的能力.

(6)有些物理問題的解答,只知其一,不知其二,只考慮了特殊的解,沒有考慮它滿足的一般解析式(通式).

(7)學(xué)習(xí)技能方面反映的錯(cuò)誤:實(shí)驗(yàn)儀器的安裝,電路的連接,各種計(jì)量工具的讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等.

(8)學(xué)生學(xué)習(xí)的意志品質(zhì)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、心理素質(zhì)、個(gè)性等非智力因素.

2 學(xué)生的學(xué)習(xí)是和錯(cuò)誤相伴的過程

國(guó)家督學(xué)、原江蘇省教科院院長(zhǎng)陳尚榮先生認(rèn)為:“課堂是什么,課堂就是一個(gè)學(xué)生經(jīng)常出錯(cuò)的地方.”在建構(gòu)主義者看來,錯(cuò)誤的產(chǎn)生具有合理性.有學(xué)者認(rèn)為,從學(xué)習(xí)者身上觀察到的一系列錯(cuò)誤表明:“錯(cuò)誤不是教給的,而是學(xué)習(xí)者構(gòu)造了自己特有的概念程式造成的.”有了這個(gè)理論觀點(diǎn)作為支撐,我們就可以這樣來理解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的正確與錯(cuò)誤:“正確有可能是一種模仿,一種反復(fù)訓(xùn)練后的思維反映,而錯(cuò)誤卻大凡是一種經(jīng)歷,因?yàn)樵S多錯(cuò)誤是學(xué)習(xí)者在主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)時(shí)形成的,它反映出學(xué)生思維的認(rèn)識(shí)發(fā)展水平,對(duì)事物的判斷能力,行為習(xí)慣及意志品質(zhì),也反射出學(xué)生學(xué)習(xí)的困難所在.”因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是一個(gè)與錯(cuò)誤相伴的過程.

對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤,有意義的是:我們要善于發(fā)現(xiàn),認(rèn)真分析,從學(xué)生的錯(cuò)誤中了解學(xué)生的學(xué)習(xí),反思自己的教學(xué),并根據(jù)錯(cuò)誤的不同成因特點(diǎn),有針對(duì)性地選擇有效的教學(xué)策略和方法.比如,對(duì)于個(gè)別學(xué)生因?yàn)閷W(xué)習(xí)習(xí)慣而產(chǎn)生的錯(cuò)誤,可以單獨(dú)處理.典型的錯(cuò)誤也可以對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行提醒,防患于未然.對(duì)于共性層面的錯(cuò)誤,要及時(shí)面向全體學(xué)生指出,引起學(xué)生的注意達(dá)到鞏固強(qiáng)化的目的.對(duì)于有思維價(jià)值或?qū)M(jìn)一步學(xué)習(xí)新知識(shí)有幫助的錯(cuò)誤,要及時(shí)捕捉并分析錯(cuò)誤的成因,引導(dǎo)學(xué)生共同解決.因此,教師不僅要提高判斷“錯(cuò)誤”價(jià)值的能力,更要分析錯(cuò)誤、研究錯(cuò)誤,把錯(cuò)誤作為一種教學(xué)資源開發(fā)并有效利用.

3 開啟從錯(cuò)誤中生成教學(xué)資源的視角

我們之所以提出“錯(cuò)誤”是一種教學(xué)資源的觀點(diǎn),其價(jià)值在于師生通過對(duì)錯(cuò)誤的思考、分析、質(zhì)疑、辨析,去偽存真,找出致錯(cuò)的真正原因,在不同意見的碰撞中凸現(xiàn)“錯(cuò)誤”的內(nèi)在價(jià)值,使知識(shí)和能力在爭(zhēng)辯和交鋒中得以內(nèi)化和提升.

怎樣使“錯(cuò)誤”生成有效的教學(xué)資源呢?

(1)展示錯(cuò)誤過程,引導(dǎo)學(xué)生討論,辨析致錯(cuò)原因,主動(dòng)糾正錯(cuò)誤,通過這一過程,可使學(xué)生對(duì)自身的錯(cuò)誤理解得更深刻,記憶更牢固.也可以使其他同學(xué)從中吸取教訓(xùn),獲得新的認(rèn)識(shí).高三教學(xué)中,有許多時(shí)間都是花在評(píng)講試卷上的,高三任務(wù)重、時(shí)間緊,因此,許多教師都習(xí)慣或喜歡將正確的解法呈現(xiàn)給學(xué)生,常常以自己的處理與想像代替學(xué)生真實(shí)的學(xué)情.而在此過程中,學(xué)生也以自己的一知半解而放棄了對(duì)錯(cuò)誤的追根究底,教師也就難以得到真實(shí)的教學(xué)信息.這樣的授課效率是很低的.有意義的做法是,要花時(shí)間對(duì)全班學(xué)生試卷中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析、研究、整理、歸類,使其變成一種有效的教學(xué)資源,在試卷評(píng)講時(shí),將這些錯(cuò)誤呈現(xiàn)給學(xué)生,然后引導(dǎo)學(xué)生討論、分析、思辨,找出致錯(cuò)原因后,正確的解法則應(yīng)讓學(xué)生自己去完成.

例.如圖1所示,質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒ab垂直放在光滑足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)軌的底端,導(dǎo)軌寬度和棒長(zhǎng)相等且接觸良好,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,整個(gè)裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度v0,經(jīng)時(shí)間t0導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn),然后開始返回,到達(dá)底端前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為已知導(dǎo)體棒的電阻為R,其余電阻不計(jì),重力加速度為 g,忽略電路中感應(yīng)電流之間的相互作用.求:

①導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到返回底端的過程中,回路中產(chǎn)生的電能;

②導(dǎo)體棒在底端開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小;

③導(dǎo)體棒上升的最大高度.

本題是筆者在教2009屆高三時(shí),一次模擬考試中的一個(gè)考題,筆者在作試卷分析時(shí)發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生對(duì)于第①、第②小題基本上能得出正確的解答:5gsinθ,但第③小題錯(cuò)誤率較高.

圖1

筆者在評(píng)講這個(gè)題時(shí),首先將幾種典型的錯(cuò)誤呈現(xiàn)給學(xué)生,給學(xué)生討論和思辨的時(shí)間與空間,事實(shí)上學(xué)生所表現(xiàn)出來的興趣和思維的主動(dòng)性、積極性,要比聽教師正確的解法大得多.在找出并理解了上述錯(cuò)誤的原因以后,筆者還是沒有去講正確的解法,而是讓學(xué)生回憶勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo)和彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式的推導(dǎo)方法,化“變”為“恒”,“分割求和”如一道閃電照亮了學(xué)生的思維,主動(dòng)、積極糾錯(cuò)的熱情被充分調(diào)動(dòng)了,教師也不必再去講正確的解法,只要給有困難的學(xué)生作個(gè)別輔導(dǎo).這種充分利用錯(cuò)誤作為教學(xué)資源的做法,無(wú)論對(duì)做錯(cuò)的學(xué)生,還是原來做對(duì)的學(xué)生,都能獲得新的收獲和體悟.2009年江蘇物理高考卷最后一題,考查了學(xué)生化“變”為“恒”的思想方法,筆者所教班的學(xué)生都做得比較順手.

(2)故布陷阱,主動(dòng)誘發(fā)錯(cuò)誤,讓學(xué)生深陷其中而得出顯而易見的錯(cuò)誤,再指點(diǎn)迷津,讓學(xué)生從恍然大悟中得出正確的結(jié)論.

在學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式后,筆者總是先讓學(xué)生做這樣的練習(xí):一輛汽車以72 km/h的速度在平直公路上行駛,因故司機(jī)以5 m/s2的加速度剎車,問剎車后5秒內(nèi)汽車通過的位移是多少?

可能是學(xué)生剛學(xué)習(xí)位移公式,也可能是學(xué)生剛進(jìn)入高中,分析、判斷能力還不夠,因此,往往有80%左右的學(xué)生得出位移是37.5 m的答案.這一結(jié)果是教師預(yù)設(shè)的情況,并不奇怪,接著教師只要用一個(gè)簡(jiǎn)單的提問:汽車剎車后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停下來?做錯(cuò)的學(xué)生就會(huì)從恍然大悟中跳出陷阱,從而得出位移是40 m的正確答案.也許是陷阱設(shè)置的時(shí)間得當(dāng),也許是學(xué)生為自己得出顯而易見錯(cuò)誤而懊悔,反正學(xué)生在以后處理勻減速直線運(yùn)動(dòng)一類問題時(shí),很少有學(xué)生再犯類似的錯(cuò)誤.收獲還并不僅僅是這些,學(xué)生通過這一錯(cuò)誤的經(jīng)歷,增強(qiáng)了對(duì)事物分析、判斷的意識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)密性,這正是物理教學(xué)需要傳承的一種文化.

(3)設(shè)計(jì)辨析題,使學(xué)生的思維產(chǎn)生錯(cuò)與對(duì)之間的交叉沖突和懸念.所謂辨析題,即是對(duì)一些物理問題,教師已經(jīng)提供了的解答的思路、過程,這些思路或過程有可能是全部錯(cuò)誤的,有可能中間有部分是錯(cuò)誤的,要求學(xué)生通過自己的思考、辨析,作出正確的判斷,并提供正確的解答.

例如,要求摩托車由靜止開始在盡量短的時(shí)間內(nèi)走完一段直道,然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道,但在彎道上行駛時(shí)車速不能太快,以免因離心作用偏出車道,求摩托車在直道上行駛所用的最短時(shí)間,有關(guān)數(shù)據(jù)見表1.某學(xué)生是這樣解的:要摩托車所用時(shí)間最短,應(yīng)先由靜止加速到最大速度 v1=40 m/s,然后再減速到v2=

表1

你認(rèn)為這位學(xué)生的解法合理嗎?若合理,請(qǐng)完成計(jì)算,若不合理,請(qǐng)說明理由,并用你自己的方法得出正確結(jié)果.

這種利用錯(cuò)誤資源的方法,能力要求較高,一是要求學(xué)生通過自己的思考,分析、判斷提供的解答到底有沒有錯(cuò),錯(cuò)在哪里,用什么理由來說明它是錯(cuò)誤的,最后還要提供正確的解答,經(jīng)歷了這些過程以后學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的理解要比讓學(xué)生直接來求解深刻得多.二是有些學(xué)生本來的解答思路和方法與提供的解答是吻合的,現(xiàn)在他們必須用一種批判的眼光來重新審視,這既是一種能力上的要求,也是培養(yǎng)學(xué)生具備批判精神的一種方法.三是用這樣的方法來培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力,學(xué)生所表現(xiàn)出來的主動(dòng)性和熱情比讓他們直接來求解高得多,因此,教學(xué)中,我們可以根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行這類題的原創(chuàng),提供給學(xué)生練習(xí)或作為考題,這也是充分利用錯(cuò)誤資源,提高教學(xué)有效性的一種方法.

學(xué)生學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤是一種教學(xué)資源,相信會(huì)得到越來越多教師的認(rèn)同,對(duì)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)和處理,反映了教師的教學(xué)理念、智慧和藝術(shù).由此,我們可以形成這樣兩個(gè)基本觀點(diǎn):一是教師在平時(shí)的課堂教學(xué)、批改作業(yè)、試卷,個(gè)別輔導(dǎo)時(shí),要注重收集學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的各種各樣的錯(cuò)誤,然后分析研究,歸類整理,并充分利用.教師要放寬心態(tài),理性分析,智慧地把握學(xué)生學(xué)習(xí)過程中發(fā)生的錯(cuò)誤,只有這樣才能使錯(cuò)誤成為一種資源,才能發(fā)揮真正的教育價(jià)值.二是教師要注重提高判斷錯(cuò)誤價(jià)值的能力,要學(xué)會(huì)判斷,學(xué)會(huì)取舍,挖掘有益的錯(cuò)誤資源來優(yōu)化自己的課堂教學(xué),讓課堂因“錯(cuò)誤”而更精彩.