基于高考評價體系“四層”的物理習(xí)題糾錯教學(xué)策略及價值

摘? ?要：歸納了學(xué)生物理作業(yè)常見的三種錯誤類型——知識不通、方法不通、思路不通，針對如何利用學(xué)生錯誤價值提高糾錯效率、夯實必備知識、提升學(xué)科素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生思維、培養(yǎng)關(guān)鍵能力給出具體的教學(xué)建議。最后，基于高考評價體系“四層”考查內(nèi)容分析了利用學(xué)生錯誤作業(yè)的教學(xué)價值。

關(guān)鍵詞：作業(yè)錯誤；必備知識；關(guān)鍵能力；學(xué)科素養(yǎng)；核心價值

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2024）5-0026-5

學(xué)生認(rèn)識有一個深化和發(fā)展的過程，其過程會出現(xiàn)錯誤，甚至反復(fù)出錯。學(xué)生普遍覺得物理難學(xué)，往往“課上能聽懂，課后作業(yè)錯誤頻出，且錯誤多樣化”。學(xué)生“千姿百態(tài)”的典型錯誤可歸納為知識不通、方法不通、思路不通三種情況。要提高學(xué)生作業(yè)錯誤的糾正效率，除了正確解答的正面示范，也需要教師找準(zhǔn)錯因，對癥下藥，讓學(xué)生充分認(rèn)識錯誤，經(jīng)歷自我否定的過程，更需要教師充分挖掘?qū)W生錯誤的價值，將學(xué)生錯誤生成教學(xué)資源?！板e誤”是學(xué)生最為真實的認(rèn)知心理的反映，是學(xué)生求知道路上的寶貴教學(xué)資源，是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的“法寶”。用好錯誤可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，取得更好的糾錯效果。教育學(xué)原理告訴我們：教學(xué)中如果只向?qū)W生介紹成功的方法和途徑，將會使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣減弱，參與度下降［1］。利用好學(xué)生作業(yè)錯誤可以在夯實必備知識、培育學(xué)科素養(yǎng)、發(fā)展關(guān)鍵能力、引領(lǐng)核心價值等方面發(fā)揮重要作用。

1? ? 學(xué)生作業(yè)常見錯誤歸因

學(xué)生錯誤形式多種多樣，但就錯誤的本質(zhì)而言，可歸納為知識不通、方法不通、思路不通三種情況。知識是方法、思路的載體，知識不通會影響學(xué)生方法的掌握和應(yīng)用，從而對學(xué)生分析問題的思路產(chǎn)生負(fù)面影響，而方法、思路又會影響學(xué)生學(xué)習(xí)知識的效率和結(jié)果。

1.1? ? 知識不通

知識不通是學(xué)生沒有掌握基礎(chǔ)知識，沒有達(dá)到“四層”中“必備知識”的要求。必備知識是“在面對與學(xué)科相關(guān)的生活實踐或?qū)W習(xí)探索問題情境時，高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題所必須具備的知識”［2］，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的“基礎(chǔ)支撐”。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，由于基礎(chǔ)不同，學(xué)習(xí)能力千差萬別，加上大班化教學(xué)，會有學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握不夠扎實。主要體現(xiàn)在：第一，學(xué)生沒有理解知識本質(zhì)，沒有掌握其內(nèi)涵；第二，不能構(gòu)建知識間的聯(lián)系，不能形成知識網(wǎng)絡(luò)，融會貫通能力差；第三，不能將已有知識、經(jīng)驗遷移到新情境分析和新問題解決中。知識不通，學(xué)生在面對新問題、新情境時會更容易陷入思維定式或無從下手。

例1 高空實驗火箭起飛前密封儀器艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0=1 atm，溫度為t0=27 ℃。火箭豎直向上加速飛行時加速度大小等于重力加速度g，艙內(nèi)水銀氣壓計示數(shù)p=0.6 atm，求豎直飛行過程中儀器艙內(nèi)的溫度。

學(xué)生求解本題時，以儀器艙內(nèi)的氣體為研究對象，將其變化看成等容過程，初態(tài)為起飛前p1=1 atm，T1=（273+27） K=300 K；末態(tài)為加速向上飛時p2=0.6 atm，由查理定律有=ｐ１／Ｔ１＝ｐ２／Ｔ２，代入數(shù)據(jù)有T2=180 K。學(xué)生解答思路沒有問題，過程、狀態(tài)分析正確，熱學(xué)部分知識應(yīng)用正確，甚至自我感覺良好，但結(jié)果卻出乎他們的意料。學(xué)生錯誤的主要原因是基礎(chǔ)知識掌握不牢，且陷入思維定式，將儀器艙內(nèi)水銀氣壓計示數(shù)當(dāng)成末態(tài)時儀器艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。如果水銀氣壓計處于平衡態(tài)其示數(shù)等于氣體壓強(qiáng)，但本題中氣壓計豎直向上加速運(yùn)動，處于超重狀態(tài)，氣體壓強(qiáng)并不等于氣壓計示數(shù)。學(xué)生不能將牛頓運(yùn)動定律分析超重狀態(tài)的知識和經(jīng)驗遷移過來，求出末態(tài)時的壓強(qiáng)。

1.2? ? 方法不通

掌握方法是解決問題的鑰匙，是透徹理解知識的標(biāo)志。只有掌握了方法，學(xué)生才算理解知識本質(zhì)，融會貫通、舉一反三的遷移應(yīng)用才能實現(xiàn)。學(xué)生才能將舊知識、舊經(jīng)驗遷移到新知識的學(xué)習(xí)和新問題的解決中。在解決問題時，沒有掌握分析問題的方法，會導(dǎo)致思路卡殼，無法“根據(jù)應(yīng)對問題情境的需要，合理地組織、調(diào)動各種相關(guān)知識與能力，對獲得的學(xué)科知識和相關(guān)信息進(jìn)行概括整合，形成與生活實踐或?qū)W習(xí)探索問題情境對應(yīng)的產(chǎn)生式系統(tǒng)”［2］。方法不通，會阻礙學(xué)生解題時整合信息、整合知識的效率，從而影響學(xué)生構(gòu)建物理情境，影響學(xué)生正確運(yùn)用物理知識分析問題。

例2 如圖1所示，一定質(zhì)量的氣體放在容器中，一體積不計的光滑導(dǎo)熱活塞C將容器分成A、B兩室，B室體積是A室的兩倍。A室容器上連接一U形管，U形管兩邊水銀柱高度差為76 cm，右室容器中連接有閥門K，可與外界大氣相通。已知容器體積為V，室溫T=300 K，外界大氣壓等于76 cmHg，U形管內(nèi)氣體的體積和活塞體積都忽略不計。求：

（1）打開閥門K，A室的體積。

（2）打開閥門K，并將容器內(nèi)氣體從300 K分別加熱到400 K和540 K，U形管兩邊水銀柱高度差。

求解本題第一問，學(xué)生選擇A室中氣體為研究對象，其等溫膨脹，初態(tài)pA=2p0，體積VA=V，末態(tài)p'A=p0，設(shè)體積為V'A。由玻意耳定律可得pAVA=p'AV'A，有V'A=V。但第二問求解加熱到400 K時的氣體壓強(qiáng)，學(xué)生錯誤百出。典型錯誤如下：

錯解1：將加熱過程看成是等容，有=，得到末態(tài)壓強(qiáng)為p=p0。

錯解2：由理想氣體狀態(tài)方程，有=，得p=p0。

要求解加熱到400 K、540 K時的壓強(qiáng)，需要判斷出活塞是否到了最右側(cè)。學(xué)生沒有掌握判斷的方法：假設(shè)一個中間狀態(tài)，判斷活塞是否到了最右側(cè)，如果沒到最右側(cè)，就是等壓膨脹；如果到了最右側(cè)，就是先等壓后等容。

1.3? ? 思路不通

物理學(xué)科非常重視發(fā)展思維。通過物理課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生思維能夠得到較好的發(fā)展，能夠習(xí)得包括“模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新”等方面的科學(xué)思維。這不僅是為了讓學(xué)生能夠解決物理問題，在考試競爭中脫穎而出，更是為學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展，解決生活、工作中的實際問題奠定基礎(chǔ)。物理習(xí)題教學(xué)最重要的目的是重構(gòu)學(xué)生的認(rèn)知體系，發(fā)展學(xué)生分析問題的能力，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。同時，學(xué)生思維品質(zhì)又制約問題解決效率和習(xí)題課的教學(xué)實效。學(xué)生作業(yè)的不少錯誤是由于某種能力或知識缺陷，導(dǎo)致問題分析思路受阻，出現(xiàn)了思維卡殼。

例3 如圖2為一太陽能空氣集熱器示意圖，頂面為透明玻璃板，其余各面均為隔熱材料，已知集熱器容積為V0，開始時內(nèi)部封閉氣體壓強(qiáng)為p0。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0=300 K升至T1=350 K。

（1）求此時氣體的壓強(qiáng)。

（2）保持集熱器氣體溫度為350 K，緩慢抽出部分氣體，使壓強(qiáng)變回到p0。求剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體總質(zhì)量的比值。

本題意在考查學(xué)生運(yùn)用知識解決實際問題的能力。第一問，設(shè)氣體溫度升為T1后壓強(qiáng)為p1，由查理定律即可得到正確結(jié)果p1=p，學(xué)生理解沒有障礙，不再贅述。第二問中，學(xué)生能夠?qū)⒊闅膺^程看成等溫膨脹，設(shè)膨脹后氣體體積為V，由玻意耳定律p1V0=p0V得V=V0。然后，學(xué)生就不知道該如何求解質(zhì)量之比，不知道將質(zhì)量之比轉(zhuǎn)化為體積之比。

2? ? 基于“四層”的糾錯教學(xué)策略

對學(xué)生不同錯誤類型，在糾錯時應(yīng)該有所側(cè)重，針對性幫助學(xué)生補(bǔ)齊短板，解決學(xué)生存在的問題，這樣教學(xué)才貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，才能更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生才能獲得較好的學(xué)習(xí)體驗，保持持久的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。無論是哪種錯因，糾錯時都要教師講透，讓學(xué)生充分經(jīng)歷識錯、析錯、改錯的過程，在此過程中透徹理解知識、領(lǐng)悟方法、發(fā)展思維。

2.1? ? 講透物理知識本質(zhì)，夯實必備知識

知識是學(xué)生習(xí)得方法、發(fā)展思維的載體。知識出現(xiàn)缺陷，發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、培養(yǎng)關(guān)鍵能力就是空話。針對學(xué)生基礎(chǔ)知識缺陷導(dǎo)致的錯誤，教師需要充分了解學(xué)生何處存在知識缺陷，在糾錯時側(cè)重于幫助學(xué)生補(bǔ)齊知識短板，尤其在一些關(guān)鍵知識點、學(xué)生共性問題之處要放慢節(jié)奏講透徹。例如，在例1中求解末態(tài)壓強(qiáng)過程是關(guān)鍵，也是學(xué)生出錯最多的知識點，教學(xué)中詳細(xì)分析如下：以氣壓計內(nèi)水銀柱為研究對象，受到重力和氣體給的向上的壓力，根據(jù)牛頓第二定律有p2S-mg=ma，p2=。設(shè)水銀柱高度為h，由p=ρgh得h=。水銀柱質(zhì)量m=ρhS=。代入數(shù)據(jù)有p2=1.2 atm。再由前述查理定律求出T2=360 K。通過講透知識讓學(xué)生理解氣壓計處于超重狀態(tài)，選好研究對象受力分析后，利用分析超重時的方法與知識，分析氣體壓強(qiáng)與氣壓計示數(shù)的關(guān)系，不能想當(dāng)然地認(rèn)為氣壓計示數(shù)就是氣體壓強(qiáng)，應(yīng)弄清楚其力學(xué)本質(zhì)。

2.2? ? 創(chuàng)建問題情境，悟透方法，提升學(xué)科素養(yǎng)

悟透方法是學(xué)生能夠遷移應(yīng)用知識的前提。教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)問題情境，針對學(xué)生沒有掌握但對本題解決至關(guān)重要的方法設(shè)問，引發(fā)學(xué)生思考，讓物理教學(xué)不是單純地傳授知識，學(xué)生能夠更好地認(rèn)識錯誤，辨析錯誤，從而充分經(jīng)歷知識建構(gòu)的過程，更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，讓學(xué)生在學(xué)懂弄通必備知識的基礎(chǔ)上領(lǐng)悟分析問題的方法。例如，在例2中計算加熱到400 K、540 K時的氣體壓強(qiáng)，如何判斷是等壓的過程還是先等壓再等容的過程是難點，也是學(xué)生錯誤的根源?？梢蕴岢鋈缦聠栴}，創(chuàng)設(shè)問題情境，驅(qū)動學(xué)生思考，讓學(xué)生經(jīng)歷知識建構(gòu)的過程，更充分地認(rèn)識錯誤。問題1：溫度加熱到400 K時，活塞在何處？問題2：到了最右側(cè)嗎？如何判斷？思考后，引導(dǎo)學(xué)生利用假設(shè)中間狀態(tài)法分析問題。假設(shè)活塞恰好到最右側(cè)，需要加熱到T，此過程為等壓變化，可利用蓋呂薩克定律計算出T=450 K?？傻?00 K時壓強(qiáng)為p=p0。加熱到540 K，先等壓，然后從450 K到540 K為等容變化，難題便迎刃而解。也可以假設(shè)加熱到400 K時，氣體體積為V，根據(jù)等壓變化計算出V，將其與V0比較，從而作出判斷。通過上述過程分析，讓學(xué)生理解，在進(jìn)行分析判斷時，如果不好直接分析，可以利用假設(shè)法，假設(shè)一個過程、一個結(jié)果、一個條件、一個狀態(tài)，然后通過分析計算后，看假設(shè)是否成立，從而更容易作出判斷。

2.3? ? 夯實過程分析，發(fā)展思維，培養(yǎng)關(guān)鍵能力

學(xué)生求解問題時思路受阻，很多時候是學(xué)生已經(jīng)掌握了基礎(chǔ)知識和基本方法，知道該用什么知識，但受限于思維水平。尤其是一些思維跳躍較大的問題，學(xué)生卡殼的幾率會增加。對于思維難點的糾錯，學(xué)生往往只能聽懂本題，難以遷移，加上學(xué)生思維水平差異較大，這樣習(xí)題教學(xué)就陷入以題論題的低效。為了讓更多學(xué)生能更好理解、更易聽懂，跨越思維障礙，在糾錯時應(yīng)該夯實分析過程，詳細(xì)分析錯因，抓好細(xì)節(jié)分析清楚怎樣才正確。例如，例3第二問，詳細(xì)分析如下：首先分析常規(guī)思路，并指出為何常規(guī)思路不能解決問題。以原來氣體為研究對象，設(shè)其質(zhì)量為m0，密度為ρ0，則m0=ρ0V0；抽氣后，剩余氣體質(zhì)量為m，密度為ρ，則m=ρV0。質(zhì)量之比等于密度之比，無法求解密度，于是陷入死胡同。所以，要轉(zhuǎn)化思路，將質(zhì)量之比轉(zhuǎn)化為密度相同時的體積之比。然后，分析正確的解答思路。將抽氣過程看成等溫膨脹，設(shè)原來氣體膨脹后的體積為V，壓強(qiáng)為p0，溫度T1=350 K時密度為ρ，由玻意耳定律有p1V0=p0V，解得V=（７／６）V0，則原有氣體的質(zhì)量為m0=ρV=（７／６）ρV0；剩余氣體的質(zhì)量為m=ρV0，即可得到質(zhì)量之比。通過上述分析過程，學(xué)生清楚自己為何思路出錯，如何轉(zhuǎn)換思路得到正確結(jié)果。對學(xué)生錯誤和正解的過程分析越細(xì)致，理解的難度就會越低，學(xué)生的思維障礙就會越小，糾錯效果就會越好，思維越能得到發(fā)展。

2.4? ? 解題策略選擇，凸顯價值引領(lǐng)

習(xí)題糾錯教學(xué)的育人價值還體現(xiàn)在，學(xué)生能夠在通過習(xí)題求解為載體，累積基礎(chǔ)知識、提升能力、養(yǎng)成學(xué)科素養(yǎng)的過程中，逐步形成正確的核心價值觀。核心價值觀不僅僅是學(xué)生對國家、民族的認(rèn)同和熱愛，還體現(xiàn)在遇到有難度的習(xí)題時表現(xiàn)出來的意志品質(zhì)，也體現(xiàn)在對解題路徑、方法的選擇上。具有良好意志品質(zhì)的學(xué)生，遇到難題時，會不畏懼，敢于嘗試，勤于思考，即使不能給出完全正確的解答，他們也希望能夠部分回答正確，得到部分分?jǐn)?shù)。價值取向不同的學(xué)生，在解決同樣的問題時往往采取不同的路徑、方法。例如，在例2中分析不同的解答方法，讓學(xué)生感受一題多解的樂趣，激活學(xué)生思考的積極性；在前述3個例題中學(xué)生都存在書寫不規(guī)范、解答過程跳躍等情況，將這些典型“非智力因素”錯誤呈現(xiàn)出來，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真規(guī)范作答，養(yǎng)成認(rèn)真、踏實、細(xì)致的良好品質(zhì)。

3? ? 基于“四層”的學(xué)生作業(yè)錯誤的教學(xué)價值

作業(yè)錯誤是學(xué)生學(xué)習(xí)情況最真實、最有價值的反饋，是學(xué)生思考問題最直接的思維展示。深入分析學(xué)生作業(yè)錯誤，對錯誤歸因，并有針對性地糾錯，可以發(fā)揮學(xué)生錯誤的教學(xué)價值，更好地幫助學(xué)生掌握必備知識，發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)關(guān)鍵能力，引領(lǐng)核心價值。

3.1? ? 夯實必備知識

必備知識是學(xué)生在具體情境中“高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題所必須具備的知識”［2］，是學(xué)科素養(yǎng)的重要支撐。利用學(xué)生作業(yè)中的錯誤，教師可以更好地把握學(xué)情，知道學(xué)生哪些知識存在短板，然后有針對性地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、選擇教學(xué)方法。促進(jìn)學(xué)生補(bǔ)齊知識短板，更深刻地領(lǐng)悟物理知識，為發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力奠定基礎(chǔ)。

3.2? ? 培育學(xué)科素養(yǎng)

學(xué)科素養(yǎng)是指“能夠在正確的思想價值觀念指導(dǎo)下，合理運(yùn)用科學(xué)的思維方法，有效整合學(xué)科相關(guān)知識，運(yùn)用學(xué)科相關(guān)能力，高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的綜合品質(zhì)?！保?］在作業(yè)糾錯過程中，讓學(xué)生認(rèn)識錯誤可以培養(yǎng)“信息獲取”“理解掌握”“知識整合”等素養(yǎng)，在分析錯因、構(gòu)建正確解答過程中，需要利用“模型與建?！薄俺橄笈c聯(lián)想”“歸納與概括”“推演與計算”等思維方法來組織、調(diào)動相關(guān)的知識與能力，可以培養(yǎng)學(xué)生“邏輯推理”“求異創(chuàng)新”“模型建構(gòu)”等科學(xué)思維，書面更正錯誤需要“熟練運(yùn)用圖像、圖表、圖片表達(dá)思維、觀點”“借助書面語或繪圖表達(dá)抽象概念”，可以培養(yǎng)學(xué)生的“語言表達(dá)”素養(yǎng)。

3.3? ? 發(fā)展關(guān)鍵能力

關(guān)鍵能力是“高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題所必須具備的能力”，是“使學(xué)習(xí)者適應(yīng)時代要求并支撐其終身發(fā)展的能力，是培育核心價值、發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)所必須具備的能力基礎(chǔ)”［2］。利用學(xué)生作業(yè)錯誤，在糾錯過程中可以培養(yǎng)學(xué)生“語言解碼能力”“符號理解能力”“閱讀理解能力”“信息搜索能力”“信息整理能力”等知識獲取能力，也可以在分析錯因、求得正解時讓學(xué)生在分析過程中習(xí)得“形象思維能力”“抽象思維能力”“歸納概括能力”“演繹推理能力”“批判性思維能力”“辯證思維能力”等思維認(rèn)知能力。

3.4? ? 引領(lǐng)核心價值

核心價值是“在各學(xué)科中起著價值引領(lǐng)作用的思想觀念體系，是其在面對現(xiàn)實的問題情境時應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出的正確的情感態(tài)度和價值觀的綜合”［2］。在糾錯過程中，可以讓學(xué)生深刻認(rèn)識錯誤，充分認(rèn)識自己，養(yǎng)成尊重事實、實事求是的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生辯證地看待問題的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度，滲透用發(fā)展、矛盾、聯(lián)系的觀點分析問題。有利于學(xué)生形成良好的道德修養(yǎng)，培育學(xué)生正確的世界觀和方法論。

4? ? 結(jié)? ?語

對學(xué)生習(xí)題錯誤進(jìn)行糾錯教學(xué)是物理教學(xué)的“最后一公里”，是物理習(xí)題教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升糾錯教學(xué)的實效，對學(xué)生知識的內(nèi)化、能力的培養(yǎng)、素養(yǎng)的養(yǎng)成、價值的取向有重要的正面促進(jìn)作用。中國高考評價體系對包括物理在內(nèi)的高考科目指明了評價的內(nèi)容和要求，是日常教學(xué)和高考復(fù)習(xí)的重要依據(jù)。準(zhǔn)確把握學(xué)生錯誤的原因，基于高考評價體系“四層”考查內(nèi)容有針對性地進(jìn)行糾錯教學(xué)，可以在物理教學(xué)中夯實高考考查的內(nèi)容，達(dá)到夯實必備知識、提升學(xué)科素養(yǎng)、培養(yǎng)關(guān)鍵能力、凸顯價值引領(lǐng)的目標(biāo)，可以讓學(xué)生在糾錯教學(xué)中獲得更好的體驗，有更多收獲?；凇八膶印钡募m錯教學(xué)，更加凸顯了習(xí)題教學(xué)的針對性，一方面針對學(xué)生的短板和學(xué)習(xí)“痛點”，一方面對標(biāo)高考的考查內(nèi)容，能夠很好地幫助學(xué)生達(dá)到更高的學(xué)業(yè)水平等級要求，從而更有能力應(yīng)對高考，也能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展，更好地達(dá)成立德樹人目標(biāo)，凸顯物理學(xué)科的育人價值。

參考文獻(xiàn)：

［1］楊劍.巧妙利用錯誤，提升學(xué)生素養(yǎng)［J］.課程教學(xué)研究，2021（1）：55-58.

［2］教育部考試中心.中國高考評價體系［M］.北京：人民教育出版社，2020.

（欄目編輯? ? 劉? ?榮）

收稿日期：2024-02-27

作者簡介：劉文晶（1975-），男，中小學(xué)高級教師，主要從事初中物理教學(xué)工作。