善待學(xué)生“錯(cuò)誤資源” 提升物理教學(xué)效率

姜峰

犯錯(cuò)一直以來(lái)都是學(xué)生的特權(quán)，面對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤，教師合理加以整合，將有助于我們課堂效率提升。那么整合學(xué)生的錯(cuò)誤資源，可以從哪些方面人手呢？下面筆者就結(jié)合工作實(shí)踐，談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。

1激起學(xué)生認(rèn)知沖突，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

基于建構(gòu)主義的教育理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)活動(dòng)主要是在與外部環(huán)境發(fā)生作用的過(guò)程中，令學(xué)生以同化和順應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍世界的認(rèn)知，進(jìn)而推動(dòng)自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重構(gòu)和完善。在上述過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生認(rèn)知沖突，即新的認(rèn)識(shí)與學(xué)生的已有知識(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相互對(duì)立的矛盾，這會(huì)干擾學(xué)生原有認(rèn)知的平衡，進(jìn)而激起他們學(xué)習(xí)的興趣，點(diǎn)燃他們探索的熱情。在逐步解決認(rèn)知沖突的過(guò)程中，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)通過(guò)同化和順應(yīng)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)新的平衡。因此教師在教學(xué)過(guò)程中有效激起學(xué)生認(rèn)知沖突，有助于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生內(nèi)在需求，進(jìn)而提升他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，而學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的錯(cuò)誤往往能在這一方面發(fā)揮奇效。

例1 如圖1所示的物塊放在水平面上，現(xiàn)在人站在高臺(tái)上通過(guò)一根跨過(guò)滑輪的輕繩拉物塊，已知人拉動(dòng)繩子的速度大小不變，以v表示。試求，當(dāng)連接物塊的繩子與水平方向的夾角為口時(shí)，物塊前進(jìn)的速度。

原因剖析

力學(xué)階段的學(xué)習(xí)讓學(xué)生能熟練地從作用效果的角度將繩子拉力進(jìn)行分解，而這一思維定勢(shì)干擾了學(xué)生牽連速度認(rèn)識(shí)的建立。

處理方法

針對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤，筆者因勢(shì)利導(dǎo)，運(yùn)用極限法對(duì)物理情境進(jìn)行解構(gòu)對(duì)比，進(jìn)而激化學(xué)生的認(rèn)知沖突。教師提問(wèn)：取兩個(gè)特殊位置研究，第一，物塊在離平臺(tái)非常遠(yuǎn)的地方，請(qǐng)問(wèn)其速度有何特點(diǎn)；第二，當(dāng)物塊無(wú)限接近平臺(tái)，其速度又有何特點(diǎn)？學(xué)生思考并解答：物塊無(wú)限遠(yuǎn)離時(shí)，繩子逼近水平，則物塊速度等于v；物塊無(wú)限靠近時(shí)，繩子逼近豎直，則物塊水平速度接近零。引導(dǎo)學(xué)生將這一答案與自己構(gòu)建的表達(dá)式進(jìn)行對(duì)比，由表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)隨著物塊的靠近，夾角θ減小，物塊會(huì)呈現(xiàn)為加速狀態(tài)，與上述極限法的兩個(gè)結(jié)論發(fā)生矛盾。教師再引出正確的解題思路：左側(cè)拉動(dòng)和右邊小車之間的聯(lián)系源于繩子的長(zhǎng)短調(diào)整：左側(cè)拉長(zhǎng)多少繩子，則右側(cè)必然縮短多長(zhǎng)的繩子，因此學(xué)生能充分認(rèn)識(shí)到物塊速度在兩方面的效果：垂直于繩子方向分量讓繩子旋轉(zhuǎn)，沿繩子方向的分量幫助繩子縮短，分解情況如圖3，有結(jié)論：

2引起學(xué)生反思內(nèi)省，優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)

學(xué)生的錯(cuò)誤不能僅僅只靠教師正面的示范進(jìn)行糾正，這里需要一個(gè)反思和內(nèi)省的過(guò)程，也就是“自我否定”的概念。成功的自我否定需要學(xué)生在內(nèi)部有效激起觀念沖突。元認(rèn)知理論就強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者對(duì)認(rèn)知對(duì)象的自發(fā)地進(jìn)行感知、評(píng)價(jià)和調(diào)整。這里的認(rèn)知對(duì)象不局限于特定的學(xué)習(xí)活動(dòng)，還包括學(xué)生整體性的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方法，這也是學(xué)生認(rèn)知和思維的最高層次。因此教師依托學(xué)生的錯(cuò)誤，有效引起學(xué)生的自我否定和反思，能推進(jìn)學(xué)生對(duì)已經(jīng)完成的思維過(guò)程進(jìn)行批判性認(rèn)識(shí)和重構(gòu)。

例2

一條平直公路上有一輛汽車正在進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度為20 m/s?，F(xiàn)在汽車開(kāi)始制動(dòng)，假設(shè)汽車以5 m/s²的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，試求該汽車在制動(dòng)后5 s內(nèi)的位移為多少？

錯(cuò)誤呈現(xiàn) 學(xué)生用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移計(jì)算公式x=v₀t-1/2at²來(lái)描述這一減速過(guò)程。代入初速度、加速度和時(shí)間，直接算出位移為37。5 m。

原因剖析

上述錯(cuò)誤源于學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的機(jī)械記憶和代入使用，根本就沒(méi)有理解清楚物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)。

處理方法

對(duì)應(yīng)學(xué)生的錯(cuò)誤，教師不能直接告訴學(xué)生汽車在4 s末速度即減小為零，此后汽車將保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此只能將4 s代入方程，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的位移。過(guò)分生硬的糾正，只會(huì)讓學(xué)生對(duì)這一錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)浮于表面，沒(méi)有真正反思自己思維方式的錯(cuò)誤，最終的結(jié)果是一聽(tīng)就懂，聽(tīng)完就忘，再做還錯(cuò)。因此教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生自己進(jìn)行反思機(jī)械化代入公式的癥結(jié)所在。教師提出問(wèn)題：汽車在5 s末的速度為多少？學(xué)生會(huì)按照自己的思維模式，代入速度計(jì)算公式v=v₀+at，計(jì)算出速度為-5m/s，圍繞負(fù)號(hào)，學(xué)生會(huì)自我反思，矢量的負(fù)號(hào)表示方向，車子的方向改變了嗎？教師再補(bǔ)充一個(gè)問(wèn)題：汽車制動(dòng)后10 s內(nèi)的位移？學(xué)生再次運(yùn)用位移公式計(jì)算，這一次連位移的值也變成負(fù)值，學(xué)生的反思更加深刻：制動(dòng)后的汽車會(huì)出現(xiàn)速度反向，往回跑到出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向這一側(cè)嗎？教師針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤，有策略的補(bǔ)充問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將“錯(cuò)誤”放大，進(jìn)而讓學(xué)生在自我反思中認(rèn)識(shí)到問(wèn)題所在，通過(guò)自我否定，實(shí)現(xiàn)正確認(rèn)知的構(gòu)建，在這一過(guò)程中，學(xué)生會(huì)深化有關(guān)規(guī)律和方法的理解，提升自己的思維品質(zhì)。

3針對(duì)錯(cuò)誤“延時(shí)評(píng)價(jià)”，培養(yǎng)學(xué)生自主糾錯(cuò)

課堂提問(wèn)中，學(xué)生的錯(cuò)誤往往在于思維深度不夠，答案得出過(guò)于倉(cāng)促，這種情況下，教師可以放慢節(jié)奏，對(duì)學(xué)生的回答不立刻給出判斷和評(píng)價(jià)，而是給予學(xué)生進(jìn)行思考和討論的時(shí)間，讓他們自行發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的存在，進(jìn)而自主進(jìn)行更正。這種方法可以稱為“延時(shí)評(píng)價(jià)”，它能為學(xué)生提供整理思路、優(yōu)化答案的平臺(tái)，在提升學(xué)生參與度的前提下，讓學(xué)生獲得更為深刻的思維和探索的體驗(yàn)。

例3 如圖4所示的物塊A跟隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷A相對(duì)圓盤運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。

錯(cuò)誤呈現(xiàn) 學(xué)生認(rèn)為運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)沿切線方向。

原因剖析 學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到本題的提問(wèn)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的判斷，而不是物塊的速度方向。

處理方法 對(duì)于學(xué)生的答案，教師不要直接給出評(píng)價(jià)，而是停頓片刻，讓他們?cè)诒舜擞懻撝兄匦抡泶鸢傅年U述以及依據(jù)的說(shuō)明。當(dāng)學(xué)生在對(duì)表述進(jìn)行組織時(shí)，自然會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵詞“相對(duì)圓盤”，從而進(jìn)一步思考“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”的有關(guān)知識(shí)鏈接。他們會(huì)聯(lián)系到靜摩擦力的相關(guān)概念，并進(jìn)而通過(guò)這一模型受力分析中靜摩擦力作用效果——提供向心力，認(rèn)識(shí)到物塊A相對(duì)于圓盤所存在的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是一種離心趨勢(shì)：沿半徑往外。

立足于教學(xué)，錯(cuò)誤并不可怕，可怕的是我們用生硬的手段去糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，進(jìn)而剝奪學(xué)生思維的自主性，這是一種過(guò)分的教學(xué)干預(yù)，也是教育資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此善待學(xué)生錯(cuò)誤，有效對(duì)其整合利用，這值得教師深思。