“错误”,一个值得深度开发的教学资源

凌瑞初

(江苏省太湖高级中学,江苏无锡 214125)

学生从进入高中阶段第1节物理课开始,学习中的错误就开始与他们的学习和成长相伴.这些错误可能发生在对概念、规律的理解,对新知识的学习和认识之中,也可能发生在实验的操作、对数据的处理之中,当然大量的发生在平时的作业、各种练习和考试之中.面对学生出现的种种错误,作为教师应该怎样来对待呢?人们常说:“垃圾是放错了地方的宝贝”,如果我们能从这样的视角来看待学生学习中的错误,那么,错误就是一个值得深度开发的教学资源.

1 学生学习中错误的成因及特点

虽然学生在学习过程中发生的错误千姿百态,各种各样,但也有其共性的方面:

(1)学生已有知识、生活经验形成的思维定势对新知识学习的干扰.

(2)对概念、规律、公式的理解不全面,尤其是概念、规律的内涵和外延以及适用条件理解不够充分.

(3)审题不清,对题中的关键词、隐含条件、临界条件不能充分分析.

(4)物理过程分析不清,乱“对”物理模型,乱“套”物理公式.

(5)对一些以最新科学研究成就、生产、生活中的物理问题为背景的新型题、信息题缺乏抽象概括和综合分析的能力.

(6)有些物理问题的解答,只知其一,不知其二,只考虑了特殊的解,没有考虑它满足的一般解析式(通式).

(7)学习技能方面反映的错误:实验仪器的安装,电路的连接,各种计量工具的读数、数据处理、误差分析等.

(8)学生学习的意志品质、学习习惯、心理素质、个性等非智力因素.

2 学生的学习是和错误相伴的过程

国家督学、原江苏省教科院院长陈尚荣先生认为:“课堂是什么,课堂就是一个学生经常出错的地方.”在建构主义者看来,错误的产生具有合理性.有学者认为,从学习者身上观察到的一系列错误表明:“错误不是教给的,而是学习者构造了自己特有的概念程式造成的.”有了这个理论观点作为支撑,我们就可以这样来理解学生学习过程中的正确与错误:“正确有可能是一种模仿,一种反复训练后的思维反映,而错误却大凡是一种经历,因为许多错误是学习者在主动建构知识时形成的,它反映出学生思维的认识发展水平,对事物的判断能力,行为习惯及意志品质,也反射出学生学习的困难所在.”因此,学生的学习过程是一个与错误相伴的过程.

对于学生学习中的错误,有意义的是:我们要善于发现,认真分析,从学生的错误中了解学生的学习,反思自己的教学,并根据错误的不同成因特点,有针对性地选择有效的教学策略和方法.比如,对于个别学生因为学习习惯而产生的错误,可以单独处理.典型的错误也可以对其他学生进行提醒,防患于未然.对于共性层面的错误,要及时面向全体学生指出,引起学生的注意达到巩固强化的目的.对于有思维价值或对进一步学习新知识有帮助的错误,要及时捕捉并分析错误的成因,引导学生共同解决.因此,教师不仅要提高判断“错误”价值的能力,更要分析错误、研究错误,把错误作为一种教学资源开发并有效利用.

3 开启从错误中生成教学资源的视角

我们之所以提出“错误”是一种教学资源的观点,其价值在于师生通过对错误的思考、分析、质疑、辨析,去伪存真,找出致错的真正原因,在不同意见的碰撞中凸现“错误”的内在价值,使知识和能力在争辩和交锋中得以内化和提升.

怎样使“错误”生成有效的教学资源呢?

(1)展示错误过程,引导学生讨论,辨析致错原因,主动纠正错误,通过这一过程,可使学生对自身的错误理解得更深刻,记忆更牢固.也可以使其他同学从中吸取教训,获得新的认识.高三教学中,有许多时间都是花在评讲试卷上的,高三任务重、时间紧,因此,许多教师都习惯或喜欢将正确的解法呈现给学生,常常以自己的处理与想像代替学生真实的学情.而在此过程中,学生也以自己的一知半解而放弃了对错误的追根究底,教师也就难以得到真实的教学信息.这样的授课效率是很低的.有意义的做法是,要花时间对全班学生试卷中出现的错误进行分析、研究、整理、归类,使其变成一种有效的教学资源,在试卷评讲时,将这些错误呈现给学生,然后引导学生讨论、分析、思辨,找出致错原因后,正确的解法则应让学生自己去完成.

例.如图1所示,质量为 m的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,导轨宽度和棒长相等且接触良好,导轨平面与水平面成θ角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中.现给导体棒沿导轨向上的初速度v0,经时间t0导体棒到达最高点,然后开始返回,到达底端前已经做匀速运动,速度大小为已知导体棒的电阻为R,其余电阻不计,重力加速度为 g,忽略电路中感应电流之间的相互作用.求:

①导体棒从开始运动到返回底端的过程中,回路中产生的电能;

②导体棒在底端开始运动时的加速度大小;

③导体棒上升的最大高度.

本题是笔者在教2009届高三时,一次模拟考试中的一个考题,笔者在作试卷分析时发现,大部分学生对于第①、第②小题基本上能得出正确的解答:5gsinθ,但第③小题错误率较高.

图1

笔者在评讲这个题时,首先将几种典型的错误呈现给学生,给学生讨论和思辨的时间与空间,事实上学生所表现出来的兴趣和思维的主动性、积极性,要比听教师正确的解法大得多.在找出并理解了上述错误的原因以后,笔者还是没有去讲正确的解法,而是让学生回忆匀变速直线运动位移公式的推导和弹簧弹性势能表达式的推导方法,化“变”为“恒”,“分割求和”如一道闪电照亮了学生的思维,主动、积极纠错的热情被充分调动了,教师也不必再去讲正确的解法,只要给有困难的学生作个别辅导.这种充分利用错误作为教学资源的做法,无论对做错的学生,还是原来做对的学生,都能获得新的收获和体悟.2009年江苏物理高考卷最后一题,考查了学生化“变”为“恒”的思想方法,笔者所教班的学生都做得比较顺手.

(2)故布陷阱,主动诱发错误,让学生深陷其中而得出显而易见的错误,再指点迷津,让学生从恍然大悟中得出正确的结论.

在学习了匀变速直线运动的位移公式后,笔者总是先让学生做这样的练习:一辆汽车以72 km/h的速度在平直公路上行驶,因故司机以5 m/s2的加速度刹车,问刹车后5秒内汽车通过的位移是多少?

可能是学生刚学习位移公式,也可能是学生刚进入高中,分析、判断能力还不够,因此,往往有80%左右的学生得出位移是37.5 m的答案.这一结果是教师预设的情况,并不奇怪,接着教师只要用一个简单的提问:汽车刹车后经过多长时间停下来?做错的学生就会从恍然大悟中跳出陷阱,从而得出位移是40 m的正确答案.也许是陷阱设置的时间得当,也许是学生为自己得出显而易见错误而懊悔,反正学生在以后处理匀减速直线运动一类问题时,很少有学生再犯类似的错误.收获还并不仅仅是这些,学生通过这一错误的经历,增强了对事物分析、判断的意识,培养了学生思维的严密性,这正是物理教学需要传承的一种文化.

(3)设计辨析题,使学生的思维产生错与对之间的交叉冲突和悬念.所谓辨析题,即是对一些物理问题,教师已经提供了的解答的思路、过程,这些思路或过程有可能是全部错误的,有可能中间有部分是错误的,要求学生通过自己的思考、辨析,作出正确的判断,并提供正确的解答.

例如,要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用偏出车道,求摩托车在直道上行驶所用的最短时间,有关数据见表1.某学生是这样解的:要摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度 v1=40 m/s,然后再减速到v2=

表1

你认为这位学生的解法合理吗?若合理,请完成计算,若不合理,请说明理由,并用你自己的方法得出正确结果.

这种利用错误资源的方法,能力要求较高,一是要求学生通过自己的思考,分析、判断提供的解答到底有没有错,错在哪里,用什么理由来说明它是错误的,最后还要提供正确的解答,经历了这些过程以后学生对这个问题的理解要比让学生直接来求解深刻得多.二是有些学生本来的解答思路和方法与提供的解答是吻合的,现在他们必须用一种批判的眼光来重新审视,这既是一种能力上的要求,也是培养学生具备批判精神的一种方法.三是用这样的方法来培养学生分析问题,解决问题的能力,学生所表现出来的主动性和热情比让他们直接来求解高得多,因此,教学中,我们可以根据学生出现的错误进行这类题的原创,提供给学生练习或作为考题,这也是充分利用错误资源,提高教学有效性的一种方法.

学生学习中的错误是一种教学资源,相信会得到越来越多教师的认同,对错误的认识和处理,反映了教师的教学理念、智慧和艺术.由此,我们可以形成这样两个基本观点:一是教师在平时的课堂教学、批改作业、试卷,个别辅导时,要注重收集学生学习中出现的各种各样的错误,然后分析研究,归类整理,并充分利用.教师要放宽心态,理性分析,智慧地把握学生学习过程中发生的错误,只有这样才能使错误成为一种资源,才能发挥真正的教育价值.二是教师要注重提高判断错误价值的能力,要学会判断,学会取舍,挖掘有益的错误资源来优化自己的课堂教学,让课堂因“错误”而更精彩.