錯誤是一種學(xué)習(xí)資源,這一點(diǎn)已經(jīng)是很多同行公認(rèn)的了。但很多時候我們也發(fā)現(xiàn)這可能還只是一種意識,在具體的實(shí)際行動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、高中物理何以錯中學(xué)
為什么物理可以錯中學(xué)?如果我們仔細(xì)想一想的話,就會發(fā)現(xiàn)這是一個與很多教學(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,遇到錯誤我們就要想辦法化解,更多的時候還要扼殺錯誤的苗頭。譬如牛頓第二運(yùn)動定律教學(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)我們在新課教學(xué)中就要強(qiáng)調(diào),為什么?因?yàn)榕聦W(xué)生后面出錯。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)錯誤就一下子得到正確結(jié)論的物理發(fā)現(xiàn),運(yùn)動學(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)有時錯誤往往能夠告訴我們更多的東西。哲學(xué)家也說,沒有錯誤就沒有正確。
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)錯誤是無法真正回避的,錯誤是可以生成正確的。既然如此,高中物理是可以錯中學(xué)的。
從客觀的角度講,高中物理也具備錯中學(xué)的條件。相對于義務(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,就是這個原因!既然如此,高中物理學(xué)習(xí)過程中的錯誤就是在所難免的。面對錯誤,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)該分析錯在哪里,應(yīng)當(dāng)如何。有了這樣的教學(xué)理念,錯誤才真正地成為一種資源,高中物理錯中學(xué)也才真正有了可能。
二、高中物理怎樣錯中學(xué)
回答高中物理怎樣錯中學(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中學(xué)可以嘗試以下幾種策略:
一是將錯就錯。將錯就錯是指順著學(xué)生的錯誤思路進(jìn)行推導(dǎo),直到發(fā)現(xiàn)其與物理規(guī)律相矛盾。舉一個較為簡單的例子:在高中物理力學(xué)知識的學(xué)習(xí)中,對于“光滑水平面上勻速運(yùn)動物體的受力”分析,很多學(xué)生由于強(qiáng)烈的前概念作用——在運(yùn)動方向上必定受力,他們會認(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)在一段時間以后,他還會犯同樣的錯誤。因此,這里我們可以順著學(xué)生的錯誤思路進(jìn)行推理:根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律,物體此時做勻速直線運(yùn)動,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向前的牽引力,那么也一定受到一個向后的摩擦力。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:這個牽引力的施力物體是哪個?學(xué)生一般會回答水平面;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——還是水平面。那同一個水平面怎么可能對物體施加一對平衡力呢?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。這種將錯就錯的分析方法是高中物理錯中學(xué)常用的方法,在實(shí)際教學(xué)中有機(jī)會就要用,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。一種錯誤呈現(xiàn)在學(xué)生面前,對于學(xué)習(xí)態(tài)度正常的學(xué)生而言往往意味著一種挑戰(zhàn):為什么會錯?一旦學(xué)生有了這樣的動機(jī),我們就要追根究底,直到找到真正的原因?yàn)橹?。仍然舉一個動力學(xué)中的問題:一個物體做豎直上拋運(yùn)動,運(yùn)動至最高點(diǎn)時,速度為多少?所受合力為多少?(不計空氣阻力)這個看似簡單的題目會讓不少學(xué)生出錯,出錯結(jié)果大多是:速度為0,合力為0。為什么會有這樣的錯誤?那是因?yàn)樵诔踔形锢韺W(xué)習(xí)中形成了一種錯誤認(rèn)識:速度為0就是靜止,靜止時物體所受合力就是0。這個時候,教師要立即告訴學(xué)生:“你們錯了!”一句話會讓他們立即進(jìn)入到驚訝與思考當(dāng)中:錯了?錯在哪里?他們會對原來的推理思路進(jìn)行判斷,但自己往往無法糾錯。追根究底其實(shí)也就一句話的事:這個物體在豎直上拋的過程中受什么力?學(xué)生會恍然大悟: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)識就會代替原有的錯誤認(rèn)識,物理錯中學(xué)的過程也就完成了。
三是借力打力。我們認(rèn)為所有的錯誤都是有價值有力量的,通過借助于錯誤的力量,可以達(dá)到加強(qiáng)正確認(rèn)識的效果。比如有一道較好且又易錯的題目:在質(zhì)量為M的電動機(jī)上,裝有一個質(zhì)量為m的偏心輪,當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時,電動機(jī)對地面的最小壓力為0,那對地面的最大壓力是多少?這題學(xué)生出錯的原因大多是因?yàn)椴粫⒛P停谀P偷玫浇⒅?,不少學(xué)生就會自主得到解題思路。因此,我們認(rèn)為,本題的錯誤的價值就在于模型的建立。值得強(qiáng)調(diào)的是,此前必須給一個讓學(xué)生犯錯的時間,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引發(fā)更多學(xué)生的興趣。
三、高中物理錯中學(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)識錯誤的價值,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)識到錯誤是不可怕的。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:錯誤是可恥的。教師可以通過物理學(xué)史中科學(xué)家的錯誤實(shí)例來告訴學(xué)生,出錯是正常的,不出錯才不正常。我們要做的不是不出錯,而是在錯誤中尋找正確,科學(xué)探究的魅力也正在于此。相對于一些回避錯誤的所謂的教學(xué)技巧,我們認(rèn)為這樣的理念教育更有價值。
總的來說,高中物理是可以錯中學(xué)的,而這其中的實(shí)施關(guān)鍵毫無疑問,應(yīng)當(dāng)是教師。