許陽(yáng)
【摘要】? 錯(cuò)題是一種有效的教學(xué)資源,高中生物理學(xué)習(xí)難,產(chǎn)生的錯(cuò)題也多。研究錯(cuò)題,糾正錯(cuò)題,整理錯(cuò)題,能完善學(xué)生的知識(shí)體系,提升科學(xué)思維能力。本文從分析物理錯(cuò)題產(chǎn)生的原因,結(jié)合教學(xué)案例,總結(jié)在教育教學(xué)中采取的一些有效策略,提升高中生物理錯(cuò)題改正能力。
【關(guān)鍵詞】? 高中生 物理 錯(cuò)題 改正能力
【中圖分類(lèi)號(hào)】? G633.7? ?? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】? A ? ? 【文章編號(hào)】? 1992-7711(2020)07-137-02
一、引言
心理學(xué)家桑代克認(rèn)為:“嘗試與錯(cuò)誤是學(xué)習(xí)的基本形式?!痹诟咧形锢韺W(xué)習(xí)過(guò)程中難免會(huì)有很多錯(cuò)題。然而,就是這些錯(cuò)題,老師講解后學(xué)生可能仍會(huì)一錯(cuò)再錯(cuò)。一是因?yàn)轭^腦中固定化的思維結(jié)構(gòu)指引學(xué)生仍按原來(lái)的方法進(jìn)行思考和處理;二是因?yàn)樾碌闹R(shí)、概念、理論等記憶并沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工,轉(zhuǎn)化為能儲(chǔ)存的長(zhǎng)時(shí)記憶。而重復(fù)出錯(cuò)的題目多數(shù)偏難,或者與學(xué)生原有對(duì)事物本質(zhì)規(guī)律認(rèn)識(shí)的思維結(jié)構(gòu)非常一致。錯(cuò)誤的判斷也都是學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后的慎重選擇結(jié)果。老師講授后雖然獲得了正確解答,但由于形式多以聽(tīng)或看為主,相對(duì)而言都屬于被動(dòng)接受,仍然無(wú)法形成長(zhǎng)期記憶,反復(fù)出錯(cuò)。然而,思維結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)時(shí)記憶也是不斷更新和發(fā)展的意識(shí)系統(tǒng),所以學(xué)生能通過(guò)與外界環(huán)境的信息交流,對(duì)原有的知識(shí)體系進(jìn)行補(bǔ)充和完善。運(yùn)用一些有效策略教會(huì)學(xué)生整理錯(cuò)題,提升物理錯(cuò)題改正能力,完善知識(shí)體系和思維結(jié)構(gòu),達(dá)到提升科學(xué)思維能力的目的。
二、物理錯(cuò)題產(chǎn)生的歸因分類(lèi)
1.前概念誘發(fā)的錯(cuò)誤
前概念是形成科學(xué)概念之前的認(rèn)知基礎(chǔ)。物理源自于生活,又應(yīng)用于生活。學(xué)生從出生開(kāi)始就在接觸很多物理現(xiàn)象,在初中正式接觸物理教育之前,學(xué)生在意識(shí)上已經(jīng)有一些前概念。例如:踢飛的足球在空中仍然受到推力;拔河贏的一方拉力更大;摩擦力一定是阻力;向心力是一個(gè)單獨(dú)的力;電流的速度就是電子的速度等等。由于這樣一些認(rèn)知錯(cuò)誤的前概念導(dǎo)致題目判斷錯(cuò)誤。
2.知識(shí)模糊引發(fā)的錯(cuò)誤
知識(shí)模糊,一是指概念不清,對(duì)相似的物理概念容易混淆,如變化量與變化率、速度與加速度、電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差等;二是規(guī)律和公式混亂,對(duì)規(guī)律和公式的適用條件不明確,如動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒的適用條件不同。由于這類(lèi)知識(shí)模糊甚至知識(shí)結(jié)構(gòu)上的缺陷,引發(fā)解題錯(cuò)誤。
3.審題不充分導(dǎo)致的錯(cuò)誤
審題能力體現(xiàn)在感知題目的準(zhǔn)確度和還原題目情境完整度兩方面。在讀題時(shí)漏看條件、找錯(cuò)關(guān)鍵詞、研究對(duì)象錯(cuò)誤、甚至數(shù)據(jù)單位錯(cuò)誤等,都會(huì)導(dǎo)致不能準(zhǔn)確理解題意,無(wú)法正確進(jìn)行過(guò)程分析、受力分析以及建立物理模型。比如錯(cuò)把豎直看作水平、錯(cuò)把粗糙看作光滑等,粗心的審題,導(dǎo)致解題增加很多困難,錯(cuò)的離奇。另一方面,通過(guò)提取物理語(yǔ)言和圖像語(yǔ)言中的信息,挖掘題目中的隱含條件,結(jié)合生活實(shí)際還原出題目的完整情境,非常有利于快速準(zhǔn)確解題,否則也會(huì)導(dǎo)致很多錯(cuò)誤。
4.思維缺陷導(dǎo)致錯(cuò)誤
物理思維路徑主要是邏輯推理的不斷運(yùn)用和發(fā)展過(guò)程。一般的方法,可以是從未知量去追尋公式中的已知量,也可以是將各已知量綜合運(yùn)用求得未知量。當(dāng)然,也可以是同時(shí)兩頭出發(fā),找到關(guān)聯(lián)的中間量。而往往在這樣的邏輯推理過(guò)程中由于不完整、不嚴(yán)謹(jǐn)、不細(xì)致等缺陷導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。
5.數(shù)學(xué)問(wèn)題與答題不規(guī)范導(dǎo)致錯(cuò)誤
物理問(wèn)題很多時(shí)候最終都需要轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,正確的使用數(shù)學(xué)工具非常重要。比如圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)函數(shù),再對(duì)應(yīng)到物理意義,這樣的數(shù)學(xué)知識(shí)遷移要求就比較高,容易出錯(cuò)。另外還有運(yùn)算能力薄弱也是導(dǎo)致解題錯(cuò)誤的原因。
答題規(guī)范有利于理清思路,避免很多低級(jí)錯(cuò)誤。在物理計(jì)算題答題明確需要適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明。然而,常常由于在列式之前沒(méi)有對(duì)象說(shuō)明、過(guò)程說(shuō)明,導(dǎo)致符號(hào)錯(cuò)誤、下標(biāo)不明等錯(cuò)誤。
三、提升錯(cuò)題改正能力策略
針對(duì)上述幾種類(lèi)型的錯(cuò)題,本人在教育教學(xué)中采取以下策略,可以有效的提升高中生物理錯(cuò)題改正能力,進(jìn)而提升學(xué)生物理綜合分析和思維能力。
(一)培養(yǎng)錯(cuò)題改正能力,錯(cuò)題本是抓手
1.建立錯(cuò)題本,培養(yǎng)主動(dòng)糾錯(cuò)意識(shí)。對(duì)比聽(tīng)他人講錯(cuò)題,自己整理錯(cuò)題更加主動(dòng)。雖然市面上有各類(lèi)的狀元筆記,整理的非常清晰有條理,但是買(mǎi)了直接用的效果并不明顯,反而成為偷懶不整理的理由。就好比現(xiàn)在的手機(jī)淺閱讀一樣,雖然了解了大量信息,但是過(guò)幾天又全想不起來(lái)了。因此,學(xué)生只有經(jīng)過(guò)一次次自己的錯(cuò)題整理,不斷強(qiáng)化之后才更加容易形成長(zhǎng)時(shí)記憶。
2.堅(jiān)持整理錯(cuò)題本,做到有的放矢。在練習(xí)和考試時(shí)學(xué)生會(huì)遇到很多錯(cuò)題,不是每一道錯(cuò)題都收集整理出來(lái),否則學(xué)生會(huì)做很無(wú)用功,對(duì)錯(cuò)題集產(chǎn)生反感。因此,在錯(cuò)題的甄別上要做好引導(dǎo):①完全不會(huì)做的題。這類(lèi)錯(cuò)題普遍是因?yàn)橹R(shí)結(jié)構(gòu)性缺失導(dǎo)致,整理后有利于構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò);②似懂非懂的題。錯(cuò)的原因是概念模糊或者原理公式的條件不清晰,整理后有利于夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí);③會(huì)做但是做錯(cuò)的題。主要是非智力因素引起的,整理的目的是培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣。
3.批閱與分享錯(cuò)題本,師生共同關(guān)注。每位同學(xué)的錯(cuò)題不一定相同,關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的錯(cuò)題也是因材施教的好方式。及時(shí)批改反饋錯(cuò)題本,幫助學(xué)生找到錯(cuò)誤的深層次原因,促進(jìn)師生交流,也使學(xué)生更加重視錯(cuò)題。學(xué)生之間的錯(cuò)題本交流分享,更是能促進(jìn)同學(xué)關(guān)系,學(xué)到更多方法,學(xué)會(huì)避免更多錯(cuò)誤,擦出智慧火花。定期將一些優(yōu)秀的錯(cuò)題本展示表彰,起到引領(lǐng)示范作用,也能讓學(xué)生有成就感。
(二)培養(yǎng)錯(cuò)題改正能力,思維訓(xùn)練是關(guān)鍵
培養(yǎng)學(xué)生良好的物理科學(xué)思維能力,前提是知識(shí)點(diǎn)能準(zhǔn)確把握,能建立起知識(shí)聯(lián)系,構(gòu)建出完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。利用思維可視化手段糾正錯(cuò)題,不僅能對(duì)知識(shí)點(diǎn)查漏補(bǔ)缺,完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò),還能提升物理科學(xué)思維能力。
1.利用思維導(dǎo)圖完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。培養(yǎng)思維能力,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)必須構(gòu)建完整。在章末、期末和高三復(fù)習(xí)時(shí),題目往往綜合性較強(qiáng),學(xué)生的錯(cuò)題就會(huì)較多。這個(gè)時(shí)候?qū)W生需要一個(gè)更加整體化、系統(tǒng)化的思維。
例如易錯(cuò)題(1):豎直井中的升降機(jī)可將地下深處的礦石快速運(yùn)送到地面。某一豎井的深度為104m,升降機(jī)運(yùn)行的最大速度為8m/s,加速度大小不超過(guò)1m/s2,假設(shè)升降機(jī)到井口的速度為零,則將礦石從井底提升到井口的最短時(shí)間是多少?
此題升降機(jī)先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng),最后做減速運(yùn)動(dòng),學(xué)生需要找到三個(gè)過(guò)程中時(shí)間、位移、速度、加速度的關(guān)系選擇公式,需要很完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)。在此錯(cuò)題改正整理時(shí),學(xué)生通過(guò)自己畫(huà)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的思維導(dǎo)圖完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
2.利用流程圖糾正錯(cuò)誤思維
高中物理由形象思維逐漸偏重到抽象思維,學(xué)生需要依靠概念、判斷和推理進(jìn)行思維和解題。同時(shí),思維方法也越來(lái)越多樣,比如理想模型法、極限法、假設(shè)法、反推法、整體法、隔離法、微元法等等。在分析問(wèn)題過(guò)程中選擇合理的方法,結(jié)合已有的知識(shí)去克服思維的障礙是非常關(guān)鍵的。通過(guò)流程圖可以把一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來(lái),形成一個(gè)邏輯整體,將思維呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于錯(cuò)題,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤思維的障礙并加以克服更加重要。因此,在利用流程圖改正錯(cuò)題時(shí),分別呈現(xiàn)出原有錯(cuò)誤思維和現(xiàn)在正確思維,通過(guò)對(duì)比可以找到關(guān)鍵分歧點(diǎn),糾正錯(cuò)誤思維。
例如易錯(cuò)題(2):如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動(dòng)很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。某次實(shí)驗(yàn)中,砝碼的質(zhì)量m1=0.1kg,紙板的質(zhì)量m2=0.01kg,各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d=0.1m,重力加速度g取10m/s2。砝碼移動(dòng)的距離超過(guò)l=0.002m,人眼就能感知。若本次實(shí)驗(yàn)未感知到砝碼的移動(dòng),求:紙板所需的拉力至少多大?
此題中易錯(cuò)點(diǎn)有兩個(gè):一是砝碼的運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程,而且具有對(duì)稱(chēng)性;二是紙板和砝碼兩個(gè)物體都要受力分析和運(yùn)動(dòng)分析。在整理錯(cuò)題時(shí),將錯(cuò)誤的受力分析或者過(guò)程分析對(duì)比列出來(lái),能有效的糾正思維,在下次再翻看錯(cuò)題時(shí)能大大提高效率。
3.利用過(guò)程圖培養(yǎng)動(dòng)態(tài)思維。
題目只能呈現(xiàn)圖片,是一個(gè)靜態(tài)情景,有時(shí)候?qū)W生的思維也變成靜態(tài),無(wú)法在頭腦中放出動(dòng)畫(huà)。在高中物理中,過(guò)程分析往往是解題的關(guān)鍵。利用過(guò)程圖來(lái)分析問(wèn)題,可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)態(tài)思維。
例如易錯(cuò)題(3):如圖甲所示,空間存在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣平板MN的上方距離為d處,在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v的同種帶電粒子,不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小也為d,則粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度為多少?
此題其實(shí)就是考學(xué)生的動(dòng)態(tài)思維能力,易錯(cuò)點(diǎn)在于找不到粒子去到的最遠(yuǎn)點(diǎn),如圖乙所示。學(xué)生在錯(cuò)題整理的時(shí)候如果能用旋轉(zhuǎn)圓的方法,把粒子速度旋轉(zhuǎn)的過(guò)程對(duì)應(yīng)軌跡畫(huà)出來(lái),那么問(wèn)題就迎刃而解了。
(三)培養(yǎng)錯(cuò)題改正能力,變式拓展是活力
將合適的舊題進(jìn)行變式拓展,讓學(xué)生在新的信息中重新體驗(yàn)、感悟內(nèi)涵,將會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生新的興趣和活力。常見(jiàn)的變式拓展有圖形變式、逆向變式、對(duì)比變式、階梯變式等。圖形變式是對(duì)錯(cuò)題中圖形的形狀、結(jié)構(gòu)、方向等進(jìn)行改變,在核心本質(zhì)不變的情況下讓學(xué)生進(jìn)行分析推理,比如將水平運(yùn)動(dòng)改為豎直運(yùn)動(dòng)、將方形物塊改成三角形、將兩個(gè)物體疊放改成三個(gè)。逆向變式是將錯(cuò)題中的已知條件與未知條件互換,或者將物理現(xiàn)象與結(jié)果互換,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。對(duì)比變式是對(duì)相反或相似的錯(cuò)題對(duì)比,讓學(xué)生能清晰掌握物理概念和規(guī)律。階梯變式是在綜合性較強(qiáng)的物理錯(cuò)題中設(shè)置很多中間的小問(wèn)題,像臺(tái)階一樣層層遞進(jìn),最終達(dá)到解題目的。
(四)培養(yǎng)錯(cuò)題改正能力,反復(fù)強(qiáng)化是保障
一次錯(cuò)題改正并不能完全改變?nèi)说恼J(rèn)知,需要不斷的強(qiáng)化才能形成長(zhǎng)時(shí)記憶。錯(cuò)題本經(jīng)常看,定期看,考前看。有些錯(cuò)題不妨重做,與同學(xué)交換著做,做一次補(bǔ)充記錄一次。溫故而知新,反復(fù)強(qiáng)化成為真正的能力。
總之,學(xué)生做錯(cuò)題是不可避免的,犯錯(cuò)改正也是學(xué)習(xí)的基本形式。采用有效策略培養(yǎng)學(xué)生錯(cuò)題改正能力,科學(xué)合理的進(jìn)行錯(cuò)題整理,持之以恒,對(duì)完善學(xué)生的知識(shí)體系、提升物理科學(xué)思維能力、以及培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣大有裨益。
【注:本文系廣東教育學(xué)會(huì)教育科研規(guī)劃小課題“提升高中生物理錯(cuò)題改正能力的策略研究”成果(課題編號(hào):GDXKT22611)】
[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]
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