高中物理錯(cuò)中學(xué)

錯(cuò)誤是一種學(xué)習(xí)資源，這一點(diǎn)已經(jīng)是很多同行公認(rèn)的了。但很多時(shí)候我們也發(fā)現(xiàn)這可能還只是一種意識(shí)，在具體的實(shí)際行動(dòng)中還沒有能真正落實(shí)。沒有落實(shí)的原因很多，比如說教學(xué)進(jìn)度原因，比如說缺少恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，又比如說學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等。總的來說，高中物理錯(cuò)中學(xué)還沒有形成一種系統(tǒng)的研究與實(shí)踐氛圍。為此，筆者決定以拙作為此添一把柴火。

一、高中物理何以錯(cuò)中學(xué)

為什么物理可以錯(cuò)中學(xué)？如果我們仔細(xì)想一想的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)與很多教學(xué)理論相關(guān)的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)理論一般都是拒絕錯(cuò)誤的，這種思路容易理解：我們要幫學(xué)生建立的是正確的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，我們要在學(xué)生思維中形成的是正確的物理圖景，既然如此，遇到錯(cuò)誤我們就要想辦法化解，更多的時(shí)候還要扼殺錯(cuò)誤的苗頭。譬如牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律教學(xué)中，我們強(qiáng)調(diào)單位必須全部是國際單位，我們強(qiáng)調(diào)力必須是物體受到外力的合力——這些注意點(diǎn)我們?cè)谛抡n教學(xué)中就要強(qiáng)調(diào)，為什么？因?yàn)榕聦W(xué)生后面出錯(cuò)。但現(xiàn)代教學(xué)理論以及物理學(xué)發(fā)展史似乎告訴我們的，是另外一些內(nèi)容。先從物理學(xué)史的角度來看，我們幾乎找不到未經(jīng)錯(cuò)誤就一下子得到正確結(jié)論的物理發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)學(xué)的正確結(jié)論是經(jīng)歷了從亞里士多德，到伽利略，再到牛頓上千年的歷史，其中錯(cuò)誤觀念居多。再從學(xué)習(xí)理論的角度來看，人們發(fā)現(xiàn)有時(shí)錯(cuò)誤往往能夠告訴我們更多的東西。哲學(xué)家也說，沒有錯(cuò)誤就沒有正確。

因此，如果把我們的高中物理教學(xué)擺到歷史的長河中，擺到人類發(fā)展的規(guī)律中，我們發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤是無法真正回避的，錯(cuò)誤是可以生成正確的。既然如此，高中物理是可以錯(cuò)中學(xué)的。

從客觀的角度講，高中物理也具備錯(cuò)中學(xué)的條件。相對(duì)于義務(wù)教育階段的科學(xué)和物理學(xué)習(xí)而言，高中物理研究的深度與廣度都是初中物理和小學(xué)科學(xué)所無法比擬的——我們同學(xué)常說高中物理難，就是這個(gè)原因！既然如此，高中物理學(xué)習(xí)過程中的錯(cuò)誤就是在所難免的。面對(duì)錯(cuò)誤，我們應(yīng)當(dāng)作出的選擇不是責(zé)怪學(xué)生，不是一味地進(jìn)行所謂正確的引導(dǎo)，而應(yīng)該分析錯(cuò)在哪里，應(yīng)當(dāng)如何。有了這樣的教學(xué)理念，錯(cuò)誤才真正地成為一種資源，高中物理錯(cuò)中學(xué)也才真正有了可能。

二、高中物理怎樣錯(cuò)中學(xué)

回答高中物理怎樣錯(cuò)中學(xué)的問題，意味著我們的思考進(jìn)入實(shí)際操作階段，這一階段是建立在理念確定的基礎(chǔ)之上的。經(jīng)過梳理，筆者以為高中物理錯(cuò)中學(xué)可以嘗試以下幾種策略：

一是將錯(cuò)就錯(cuò)。將錯(cuò)就錯(cuò)是指順著學(xué)生的錯(cuò)誤思路進(jìn)行推導(dǎo)，直到發(fā)現(xiàn)其與物理規(guī)律相矛盾。舉一個(gè)較為簡單的例子：在高中物理力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，對(duì)于“光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)物體的受力”分析，很多學(xué)生由于強(qiáng)烈的前概念作用——在運(yùn)動(dòng)方向上必定受力，他們會(huì)認(rèn)為這樣的物體除了受豎直方向的重力與支持力作用之外，還會(huì)受到水平方向的牽引力與摩擦力。在這種情況下，如果你直接跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)水平方向不受力，很多學(xué)生內(nèi)心里是不相信的，這最終體現(xiàn)在一段時(shí)間以后，他還會(huì)犯同樣的錯(cuò)誤。因此，這里我們可以順著學(xué)生的錯(cuò)誤思路進(jìn)行推理：根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，物體此時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體所受合力為0，豎直方向的合力肯定是0，那么水平方向的合力也一定是0；因此如果物體受到一個(gè)向前的牽引力，那么也一定受到一個(gè)向后的摩擦力。根據(jù)我們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析到這一步，學(xué)生仍然認(rèn)為是有現(xiàn)實(shí)可能的。因此，教師要繼續(xù)追問：這個(gè)牽引力的施力物體是哪個(gè)？學(xué)生一般會(huì)回答水平面；那摩擦力的施力物體又是誰呢？學(xué)生只好去分析與物體相接觸的物體，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)——還是水平面。那同一個(gè)水平面怎么可能對(duì)物體施加一對(duì)平衡力呢？這是不可能的，也就證明了我們的假設(shè)是不正確的，故牽引力是不存在的。這種將錯(cuò)就錯(cuò)的分析方法是高中物理錯(cuò)中學(xué)常用的方法，在實(shí)際教學(xué)中有機(jī)會(huì)就要用，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的一種分析、學(xué)習(xí)能力。

二是追根究底。一種錯(cuò)誤呈現(xiàn)在學(xué)生面前，對(duì)于學(xué)習(xí)態(tài)度正常的學(xué)生而言往往意味著一種挑戰(zhàn)：為什么會(huì)錯(cuò)？一旦學(xué)生有了這樣的動(dòng)機(jī)，我們就要追根究底，直到找到真正的原因?yàn)橹埂Ｈ匀慌e一個(gè)動(dòng)力學(xué)中的問題：一個(gè)物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，速度為多少？所受合力為多少？（不計(jì)空氣阻力）這個(gè)看似簡單的題目會(huì)讓不少學(xué)生出錯(cuò)，出錯(cuò)結(jié)果大多是：速度為0，合力為0。為什么會(huì)有這樣的錯(cuò)誤？那是因?yàn)樵诔踔形锢韺W(xué)習(xí)中形成了一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：速度為0就是靜止，靜止時(shí)物體所受合力就是0。這個(gè)時(shí)候，教師要立即告訴學(xué)生：“你們錯(cuò)了！”一句話會(huì)讓他們立即進(jìn)入到驚訝與思考當(dāng)中：錯(cuò)了？錯(cuò)在哪里？他們會(huì)對(duì)原來的推理思路進(jìn)行判斷，但自己往往無法糾錯(cuò)。追根究底其實(shí)也就一句話的事：這個(gè)物體在豎直上拋的過程中受什么力？學(xué)生會(huì)恍然大悟：只受重力！那原來的是思路是怎么回事呢？“速度為0不意味著靜止”的認(rèn)識(shí)就會(huì)代替原有的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，物理錯(cuò)中學(xué)的過程也就完成了。

三是借力打力。我們認(rèn)為所有的錯(cuò)誤都是有價(jià)值有力量的，通過借助于錯(cuò)誤的力量，可以達(dá)到加強(qiáng)正確認(rèn)識(shí)的效果。比如有一道較好且又易錯(cuò)的題目：在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)上，裝有一個(gè)質(zhì)量為m的偏心輪，當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的最小壓力為0，那對(duì)地面的最大壓力是多少？這題學(xué)生出錯(cuò)的原因大多是因?yàn)椴粫?huì)建立模型，而在模型得到建立之后，不少學(xué)生就會(huì)自主得到解題思路。因此，我們認(rèn)為，本題的錯(cuò)誤的價(jià)值就在于模型的建立。值得強(qiáng)調(diào)的是，此前必須給一個(gè)讓學(xué)生犯錯(cuò)的時(shí)間，必須讓學(xué)生進(jìn)入憤悱的境地，這樣后面的模型建立過程才會(huì)引發(fā)更多學(xué)生的興趣。

三、高中物理錯(cuò)中學(xué)思考

在實(shí)際教學(xué)中，我們常說興趣是最好的老師。我們并不否認(rèn)這一點(diǎn)，但同時(shí)我們又發(fā)現(xiàn)，這種興趣應(yīng)當(dāng)是深層次的興趣，而非淺層次的興趣。那深層次的興趣從哪里來呢？讓學(xué)生認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的價(jià)值，并從中尋找正確的來源，我們認(rèn)為是一種可行的選擇。

而要做到這一點(diǎn)，必須讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到錯(cuò)誤是不可怕的。這句話說易行難，因?yàn)樵趯?shí)際教學(xué)中我們已經(jīng)有意無意地給學(xué)生確立了一種認(rèn)識(shí)：錯(cuò)誤是可恥的。教師可以通過物理學(xué)史中科學(xué)家的錯(cuò)誤實(shí)例來告訴學(xué)生，出錯(cuò)是正常的，不出錯(cuò)才不正常。我們要做的不是不出錯(cuò)，而是在錯(cuò)誤中尋找正確，科學(xué)探究的魅力也正在于此。相對(duì)于一些回避錯(cuò)誤的所謂的教學(xué)技巧，我們認(rèn)為這樣的理念教育更有價(jià)值。

總的來說，高中物理是可以錯(cuò)中學(xué)的，而這其中的實(shí)施關(guān)鍵毫無疑問，應(yīng)當(dāng)是教師。