善待學生“錯誤資源” 提升物理教學效率

姜峰

犯錯一直以來都是學生的特權，面對學生的錯誤，教師合理加以整合，將有助于我們課堂效率提升。那么整合學生的錯誤資源，可以從哪些方面人手呢？下面筆者就結合工作實踐，談談自己的認識。

1激起學生認知沖突，強化學生學習動機

基于建構主義的教育理論認為，學習活動主要是在與外部環境發生作用的過程中，令學生以同化和順應的方式實現對周圍世界的認知，進而推動自身認知結構的重構和完善。在上述過程中，經常會發生認知沖突，即新的認識與學生的已有知識結構產生相互對立的矛盾，這會干擾學生原有認知的平衡，進而激起他們學習的興趣，點燃他們探索的熱情。在逐步解決認知沖突的過程中，學生的知識結構通過同化和順應的過程，實現新的平衡。因此教師在教學過程中有效激起學生認知沖突，有助于學生對學習產生內在需求，進而提升他們的學習動機，而學生學習過程的錯誤往往能在這一方面發揮奇效。

例1 如圖1所示的物塊放在水平面上，現在人站在高臺上通過一根跨過滑輪的輕繩拉物塊，已知人拉動繩子的速度大小不變，以v表示。試求，當連接物塊的繩子與水平方向的夾角為口時，物塊前進的速度。

原因剖析

力學階段的學習讓學生能熟練地從作用效果的角度將繩子拉力進行分解，而這一思維定勢干擾了學生牽連速度認識的建立。

處理方法

針對學生錯誤，筆者因勢利導，運用極限法對物理情境進行解構對比，進而激化學生的認知沖突。教師提問：取兩個特殊位置研究，第一，物塊在離平臺非常遠的地方，請問其速度有何特點；第二，當物塊無限接近平臺，其速度又有何特點？學生思考并解答：物塊無限遠離時，繩子逼近水平，則物塊速度等于v；物塊無限靠近時，繩子逼近豎直，則物塊水平速度接近零。引導學生將這一答案與自己構建的表達式進行對比，由表達式可以發現隨著物塊的靠近，夾角θ減小，物塊會呈現為加速狀態，與上述極限法的兩個結論發生矛盾。教師再引出正確的解題思路：左側拉動和右邊小車之間的聯系源于繩子的長短調整：左側拉長多少繩子，則右側必然縮短多長的繩子，因此學生能充分認識到物塊速度在兩方面的效果：垂直于繩子方向分量讓繩子旋轉，沿繩子方向的分量幫助繩子縮短，分解情況如圖3，有結論：

2引起學生反思內省，優化學生思維品質

學生的錯誤不能僅僅只靠教師正面的示范進行糾正，這里需要一個反思和內省的過程，也就是“自我否定”的概念。成功的自我否定需要學生在內部有效激起觀念沖突。元認知理論就強調學習者對認知對象的自發地進行感知、評價和調整。這里的認知對象不局限于特定的學習活動，還包括學生整體性的知識結構和學習方法，這也是學生認知和思維的最高層次。因此教師依托學生的錯誤，有效引起學生的自我否定和反思，能推進學生對已經完成的思維過程進行批判性認識和重構。

例2

一條平直公路上有一輛汽車正在進行勻速直線運動，其速度為20 m/s。現在汽車開始制動，假設汽車以5 m/s²的加速度做勻減速直線運動，試求該汽車在制動后5 s內的位移為多少？

錯誤呈現 學生用勻變速直線運動的位移計算公式x=v₀t-1/2at²來描述這一減速過程。代入初速度、加速度和時間，直接算出位移為37。5 m。

原因剖析

上述錯誤源于學生對運動學公式的機械記憶和代入使用，根本就沒有理解清楚物體的運動實質。

處理方法

對應學生的錯誤，教師不能直接告訴學生汽車在4 s末速度即減小為零，此后汽車將保持靜止狀態，因此只能將4 s代入方程，計算出對應的位移。過分生硬的糾正，只會讓學生對這一錯誤的認識浮于表面，沒有真正反思自己思維方式的錯誤，最終的結果是一聽就懂，聽完就忘，再做還錯。因此教師要創設情境，讓學生自己進行反思機械化代入公式的癥結所在。教師提出問題：汽車在5 s末的速度為多少？學生會按照自己的思維模式，代入速度計算公式v=v₀+at，計算出速度為-5m/s，圍繞負號，學生會自我反思，矢量的負號表示方向，車子的方向改變了嗎？教師再補充一個問題：汽車制動后10 s內的位移？學生再次運用位移公式計算，這一次連位移的值也變成負值，學生的反思更加深刻：制動后的汽車會出現速度反向，往回跑到出發點負方向這一側嗎？教師針對學生的錯誤，有策略的補充問題，引導學生將“錯誤”放大，進而讓學生在自我反思中認識到問題所在，通過自我否定，實現正確認知的構建，在這一過程中，學生會深化有關規律和方法的理解，提升自己的思維品質。

3針對錯誤“延時評價”，培養學生自主糾錯

課堂提問中，學生的錯誤往往在于思維深度不夠，答案得出過于倉促，這種情況下，教師可以放慢節奏，對學生的回答不立刻給出判斷和評價，而是給予學生進行思考和討論的時間，讓他們自行發現錯誤的存在，進而自主進行更正。這種方法可以稱為“延時評價”，它能為學生提供整理思路、優化答案的平臺，在提升學生參與度的前提下，讓學生獲得更為深刻的思維和探索的體驗。

例3 如圖4所示的物塊A跟隨圓盤做勻速圓周運動，請判斷A相對圓盤運動趨勢的方向。

錯誤呈現 學生認為運動趨勢沿切線方向。

原因剖析 學生沒有認識到本題的提問是相對運動趨勢方向的判斷，而不是物塊的速度方向。

處理方法 對于學生的答案，教師不要直接給出評價，而是停頓片刻，讓他們在彼此討論中重新整理答案的闡述以及依據的說明。當學生在對表述進行組織時，自然會發現問題的關鍵詞“相對圓盤”，從而進一步思考“相對運動趨勢”的有關知識鏈接。他們會聯系到靜摩擦力的相關概念，并進而通過這一模型受力分析中靜摩擦力作用效果——提供向心力，認識到物塊A相對于圓盤所存在的運動趨勢是一種離心趨勢：沿半徑往外。

立足于教學，錯誤并不可怕，可怕的是我們用生硬的手段去糾正學生的錯誤，進而剝奪學生思維的自主性，這是一種過分的教學干預，也是教育資源的嚴重浪費。因此善待學生錯誤，有效對其整合利用，這值得教師深思。