錯題是為學生量身定做的最有效的學習資源,是有效診斷教與學的載體。美國教育家杜威曾說過:“錯誤與探索聯姻,才能孕育出真理。”因此,教師若能認真研究錯題資源庫中的典型錯題,透徹分析相關的教學內容及學情,根據教學內容和學生認知規律,提前預知學生學習時可能發生的錯誤,然后有針對性地完善且優化教學設計,創設有效教學情境,幫助學生突破教學重、難點,掃除學習中的困惑,克服學習中的困難,提高學習物理的信心,從而從錯因根源上有效規避學習誤區,預防學習中的錯誤,提高教學效果。
經過多年的錯題教學實踐,筆者對易錯題成因進行了有效分析,特別是在利用典型錯題進行有效教學的策略方面進行了一系列的實踐探索和研究,期與各位同仁探討。
一、創設問題情境,激發學生深入理解概念、規律
建構主義學習觀認為“情境、協作、會話、意義建構”是學習環境中的四大要素。學生是信息加工的主體,是知識意義的主動建構者,教的起點與歸宿是學生的“學”,因為學是學生有效吸取知識從而完善發展自身的過程。為使學生高效學習,教師必須對教學內容進行深入理解及有效加工,為學生提供有效的學習素材。在上課前,教師若對相關教學內容的典型錯題深入研究,確定概念、規律內涵理解的關鍵點、易錯點,找到學生理解概念、規律等知識的最近發展區及新知識的生長點,創設有效問題情境,引發學生深刻思考,學生會對概念、規律記憶準確而深刻。
如在勻變速直線運動的位移與時間關系x=vt+(1/2)at的教學過程中,為了預防學生亂套物理公式將問題數學化,筆者編擬了這樣一道習題:以10米/秒的速度行駛的汽車,剎車后作勻減速直線運動,加速度大小為5m/s2。試求:(1)剎車后2秒末及3秒末的速度,(2)剎車后3秒內汽車所行駛的距離。這道支架性問題為學生創設了熟悉的生活化情景,降低了思維臺階,學生很快得到問題的答案。此時,教師可連續追問激疑:(1)題目中不是求汽車在3秒內的位移嗎?為什么代入位移公式中的時間卻為2秒?(2)以后遇到類似的運動學問題,你應如何思考求解?在設問、追問的過程中,學生思維活躍,各抒己見,在與同伴的交流辨析中悟透了速度、位移公式的含義,找到了應用運動學公式解題方法和策略,即一定要弄清運動情景——畫出速度時間圖象或示意圖,千萬不能亂套公式。對于剎車類問題,要先判定汽車在給定時間內或位移內是否已停止,可采用假設法推理,先求出剎車時間或剎車位移。
由上述案例分析可知,教師針對錯題,創設支架式問題情景,或設計習題組,并將對知識和方法的理解融于問題、練習題的情境之中,學生通過獨立思考,逐步體會知識和方法,然后再經過師生交流、評判,深度參與到學習的過程中,從而悟透物理概念和規律,掌握物理方法。所以,這種以問題為載體,以知識、方法為主線的教學策略,可有效區分易混,預防易錯。
二、設計實驗情境,促使學生透徹理解概念、規律
物理實驗及其教學是物理課程和教學的一個重要組成部分,是學生理解基礎知識,形成基本技能,樹立科學思想,形成科學態度所不可或缺的。所以在教學中教師要善于利用實驗幫助學生理解概念、掌握規律。學習物理基本概念、規律是最頭痛的,為了減少學生的抽象感,筆者覺得在教學中應盡可能補充設計一些實驗,用實驗“說話”,避免抽象談概念。
如電功與電熱的教學中,傳統做法是先講概念,歸納電功和電熱的區別,致使學生缺乏思考,對電功和電熱理解粗淺,記憶不夠深刻,在計算時容易出錯。通過對相關典型錯題的精心研究發現,出錯的根本原因是沒理解歐姆定律對非純電阻電路不適用,致使亂套公式。于是,筆者講完電功和電熱的概念后,設計了一個問題:“一直流玩具小電動機的線圈內阻為r,當在電動機兩端加上電壓U時,電動機正常工作,則通過線圈的電流為r=u/t,對嗎?”問題拋出后,學生發表了不同的意見,都覺得有理。此時,筆者趁機追問:“怎樣才能驗證你的結論是正確的?”學生提出了用實驗。于是,筆者趁機提供了已準備好的電壓表、電流表、直流玩具小電動機等實驗儀器。先讓學生觀察電動機正常轉動時電壓表、電流表的讀數,記為U、I。接著再設問:“當人為抑制電動機轉動時,為了容易觀察研究得出實驗結論,可以采用什么實驗方法?”學生思考后得出采用控制變量法,即可控制前后兩次的電壓相同,觀察電流表的讀數變化即可。于是,教師再作演示實驗,學生觀察電動機不轉動時電流表的讀數,并記為I·。學生驚奇地發現,電流變大。說明電壓與電流比值變大。教師引導得出:電動機不轉時相當于純電阻,得出電動機的內阻r=u/t;由數學推理得r∠u/t。由此可以看出,電動機轉動時不是純電阻電路,歐姆定律不再適用了。“請同學們從能量守恒的角度再去思考,看能否找到相同答案?”筆者趁機設問。學生通過推理演算,興奮地發現:r∠u/I,果然如此。再次有力地證明了歐姆定律對轉動的電動機(非純電阻電路)不適用。然后教師再引導學生利用表格疏理知識,形成知識體系,促使學生進一步理解電功與電熱。學生享受著攻克困難、糾正錯誤的成功喜悅,對電功、電熱及歐姆定律在非純電阻電路不適用的知識記憶深刻,今后遇到此類問題可快速準確求解。
由此可見,通過設計對比性實驗可分解概念、規律理解的難點,降低思維的臺階,搭起思維的梯子,充分利用學生已有的經驗,誘導學生逐步深入,促使學生深層次理解物理知識的內涵,從而達到有效辨錯、防錯的目的。
三、結束語
多年的實踐讓筆者對“應用典型錯題優化高中物理教學”感受頗深。特別是湖南省“十三五”規劃課題《高中理科錯題預警及對策研究》立項后,應用錯題優化物理教學進行了系列探索和嘗試,2018年高考取得了好的成績。這有力地證明了,糾錯學習是一種行之有效的學習方式,是優化物理教學和打造高效課堂的有效途徑之一。努力做到未雨綢繆,防錯于未然,從導因上消除隱患,從實質上糾正錯誤,使師生在錯誤中共成長,在錯誤中共成熟。
說明:此論文為湖南省教育科學“十三五”規劃立項課題《高中理科錯題預警及對策研究》階段性研究成果(課題批準號XJK016CZXX032)。
作者簡介:羅志文,1968年2月,男,湖南省茶陵縣,大學本科,中學物理高級教師,物理教學