高中物理论文：浅谈高三物理复习教学中错误资源的利用

1高中物理论文浅谈高三物理复习教学中错误资源的利用摘要 笔者调查发现，在高三物理复习教学过程中,教师对学生的错误注重正面解答的多，认真剖析错误背后原因的少，将错误当作资源来利用的就更少了。全文以高三物理复习教学中的错误资源为研究对象，阐述了错误资源的作用，提出了利用错误资源的策略。具体的策略有：利用错误资源，了解学生的认知水平，确定教学的重点；利用错误资源，调控教学的进程；利用错误资源，促进教学反思，改进教学行为。关键词 高三物理 错误资源 利用在高三物理复习教学过程中，学生的错误是极其丰富的。有来自课堂上的“意外错误” ，也有来自作业、测试中的“练习错误” 。然而，据笔者调查发现，教师对学生的错误注重正面解答的多，认真剖析错误背后原因的少，将错误当作资源来利用的就更少了。教师发现学生出现学习错误后，往往只简单公布正确的解答过程，并不追究学生出现错误的深层次原因，对于课堂上出现的“意外错误” ，有些教师为了节省时间，或者赶进度，以一个“错”字直接堵住学生的嘴，继续讲授预设的课堂内容，使错误作为资源被白白浪费了。叶澜教授在重建课堂教学过程观中指出：“学生在课堂活动中的状态，包括他们的学习兴趣、积极性、注意力、学习方法和思维方式，提出的问题与争论乃至错误的回答等，都是教学过程中的生成性资源。 ”因此，教师对学生回答或答题过程中出现的错误，要正视它，要积极分析错误的过程和原因；要认识到错误的价值；通过对错误资源的利用，设计有针对性的教学，使学生在不断纠错的过程中，形成正确的认识。按照纠错的难易程度来分类，错误可以分为两类：一类是低级错误，只要教师或学生同伴稍作提示或解释就明白，比如是单位看错，计算错误等。另一类是深层次错误，主要是学生认知结构和思维能力的缺陷引起的错误，显然这一类错误是构成错误资源的主体。本文以高三物理复习教学中的错误资源为研究对象，阐述了错误资源的作用，提出了怎样利用错误资源的策略。一、为什么要利用错误资源1. 错误背后总有原因，剖开总有价值学生在学习过程中不可能不发生错误，学生的错误是学生在不断理解与构建知识过程中的正常现象。因此，尽管学生的某些想法是片面的甚至是肤浅的，但从学生角度看，却具有一定的“内在”合理性，是符合学生的认知规律的。案例 1 很多公园的水池底部装有彩灯，当一细束红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时(图 1)，关于光在水面可能发生的反射与折射现象，下列光路图中正确的是（ ）这道题考查学生对不同颜色的光从水射向空气时发生全反射的条件比较，其目的是让学生领会不同折射率其全反射的临界角不一样。这是一道基础题，当班内约四分之一的学生说选择 D 时，我感到有点意外，这样的错误结论是我未曾预料到的。不过，我迅速调整心情，平静地让学生来“说说看，选择 D2的原因是什么” 。学生：同一介质中，蓝光的折射率大于红光的折射率，所以蓝光从水射向空气发生全反射的临界角要小。在相同入射角的情况下，蓝光发生了全反射而红光还没有发生全反射的可能是存在的。因此蓝光发生全反射时，蓝光从空气中回到水面上来；红光没有发生全反射，红光没有办法从空气中回到水面上来。听完学生的解释，我恍然大悟，原来他是这么理解全反射现象的，以为没有折射光才会返回到水面上来。有了这样的判断，我自然就心平气和地转入对学生的启发和思考，引导学生想一想：“光从一种介质到另一种介质的表面发生反射现象需要具备一定的条件吗？” “ 光从一种介质进入到另一种介质需要具备一定的条件吗？”经过认真的思考与分析，学生知道了当光从一种介质进入到另一种介质需要具备一定的条件，也就是说，如果光进入不了第二种介质即折射现象消失的现象就发生了全反射。这样学生很肯定地选择了 C。以后，学生对全反射就不会存在理解的误区了。这样，教师从学生自身的错误出发，通过及时挖掘出隐藏在错误背后的原因，使学生对物理概念的内涵有了正确的理解。2. 错误是通往正确的桥梁学生的认知误区，能力缺陷等，看似其学习的“绊脚石” ，却可经由教师点拨成为学生通往正确的桥梁。案例 2 某水电站，用总电阻为 2.5 的输电线输电给 500km 外的用户，其输出电功率是3106kw，现用 500kv 电压输电，则下列说法正确的是（ ）A. 输电线上输送的电流大小为 2105A。B. 输电线上电阻造成的损失电压为 15kv。C. 若改用 5kv 电压输电，则输电线上损失的功率为 9108kw。D. 输电线上损失的功率为 PU 2/r，U 为输电电压，r 为输电线的电阻。这是 2010 年浙江理综卷的 17 题，我发现绝大多数的学生是这样求解的。=P/U=310 9w/5105v=6103A A 错误U=R=610 32.5v=15kv B 正确 1=P/U1=3109w/5103=6105A P= 12R=3610102.5w=91011W C 正确其中 D 选项中的输电线上损失的功率中的 u 应该是输电线得到的电压，而不是输电电压。D 错误当我公布本题的正确答案是 B。很多学生不明白，B 和 C 选项算法一样，为什么 B 对而 C 错，极个水面红蓝红蓝蓝红A水面红蓝红蓝蓝B水面红蓝红蓝红C水面红蓝蓝红D图13别学生发现输电导线上损失的功率大于输送功率，这显然违背了能量守恒定律，因此 C 错。但分析到这里仍然有很多学生感到困惑。此时，教师不妨继续点拨，引导学生思考， “得出输电导线的功率大于输送功率的具体原因在哪里？”经过学生的共同讨论与思考，分析得出实际上输送电压不能太小或者是输送电流不能太大。最后，教师让学生分析、计算出此题的最小输送电压是 Umin= =87kv,如果输送电压PR小于等于 87kv,=P/U 就不再成立。此案例从学生的错误出发，通过对此题的更正与再认识，使学生不仅知道怎样利用公式，还获得了对公式的深层次理解，加深了对远距离输电问题的认识。正是因为学生的错误，才搭起了通往正确的桥梁。3. 错误是活生生的教学资源学生在学习过程中错误是不可避免的，有时错误恰恰折射出学生的智慧和独特的思考方式。对学生在学习过程中出现的错误进行系统的分析和研究，教师可以了解学生学习的认知方式。注意学生在探索知识过程中暴露出来的薄弱环节，有利于教师实施针对性教学。因此，教师要全面地了解学生，包括了解学生的错误。与教材、教师的经验等教学资源相比，学生学习中产生的错误更接近学生的实际，更容易引起学生的兴趣，所以，学生的错误是活生生的教学资源。二、错误资源的利用策略1. 利用错误资源，了解学生的认知水平，确定教学的重点。著名认知教育心理学家奥苏伯尔说过：“如果我不得不将所有的教育心理学还原为一条原理的话，那么我将会说，影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，我们应当根据学生原有的知识状况去进行教学。”这说明教师要充分了解学生已有的认知水平，有的放矢地进行教学是很重要的。案例3 当学生进行某一次理综测试后，教师通过认真批改，统计学生的错题，利用学生的错误资源，了解到学生的认知缺陷有如下：绝大多数学生认为线圈在断电自感时产生的自感电动势不会超过稳定状态的直流电源的电动势；绕地球做匀速圆周运动的卫星的“白天”或“黑夜”的时间是其周期的一半；自然光经过反射和折射后依然是自然光；不理解自由落体运动（包括抛体运动）的物体属于完全失重现象，学生认为只有有东西支撑或托着某东西，才去讨论失重和超重现象；不会正确识别从单摆在摆动过程中绳子的拉力随时间变化规律中求取单摆的摆动周期。以为两物体分离时弹簧处于原长。这样，利用学生的错误资源，知道了学生在哪些知识点存在缺陷，学生已经会的就少讲或不讲，将教学的重点放在学生的疑难问题上，确定了教学的着重点，大大地提高了教学质量。2. 利用错误资源，不断调控教学进程。教师在实施课堂教学时，特别是当课堂上出现了比较有价值的错误资源时，要及时抓住契机，要有资源意识，化错误为正确，从而不断地调控自己的教学进程。案例 4 教师在上复习课带电粒子在复合场中的运动时，给出了这样的一个例题。如图 2，一个带负电荷量为 q，质量为 m 的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的 A 点由静止下滑，小球恰能通过半径为 R 的竖直圆形轨道的最高点 B 而做圆周运动。现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，若仍从 A 点由静止释放该小球，则（ ）RB Ah图24A. 小球不能过 B 点B. 小球仍恰能过 B 点C. 小球通过 B 点，且在 B 点与轨道之间压力不为 0D. 以上说法都不对这个题是考查在复合场情境下如何去分析圆周运动的临界条件，属于中等难度的题目。让教师倍感意外的是学生的想法不尽相同，有的认为小球不能过 B 点，有的认为小球仍恰能过 B 点，有的认为小球通过 B 点，且在 B 点与轨道之间压力不为 0。如果此时教师为了赶进度，直接向学生公布正确答案，提供分析思路，表面上学生是懂了，实际上由于错误的原因没有找出来，下次有类似的题目出现时，他依然会出错。于是教师调整教学进程，让学生说出分析的过程。学生 1：为满足小球刚到竖直圆形轨道的最高点 B，即小球经过 B 的速度大小等于 ，加电场后，gR小球多了一个向上的电场力，根据动能定理，此时到达最高点 B 点的速度小于 ，所以小球不能过B 点。学生 2：为满足小球刚到竖直圆形轨道的最高点 B，即小球经过 B 的速度等于 0，即 B 与 A 点等高，加电场后，虽然多了一个向上的电场力，但电场力不做功，所以刚好能到最高点 B。学生 3：一开始小球恰能到最高点，加电场后，又多了一个向上的电场力，因此更加安全了，所以小球不仅能通过最高点，还要给轨道一个向上的压力。从学生的回答中，我们不难发现，学生 1 对于圆周运动的临界条件只是停留在记结论上，因此在复合场情境中出现错误的分析；学生 2 没有掌握圆周运动的临界条件，但是恰恰是错误的过程得出了正确的结论；学生 3 对于物理现象的分析仅仅停留在表面的思考，对物理规律的本质没有深入的分析。此时教师可以引导学生相互讨论，让学生重新分析，本题的关键要解决两个问题，一是不同条件下刚到圆形轨道最高点的需要的速度大小是否一样；二是要求出加了电场后到达最高点的速度大小，将需要的速度与实际提供的速度大小作一比较，此题迎刃而解。在课堂上由于学生出现错误而展开深入的剖析，是很花时间的，也势必会影响着教学进度。但是这样“浪费时间”是值得的，学生在后续的练习中，遇到类似的情境正确率很高。3. 利用错误资源，促进教学反思，改进教学行为。叶澜教授说：“一个教师写一辈子教案不一定成为名师，如果一个教师写三年的反思有可能成为名师。 ”可见，写教学反思是教师不断提升教学智慧和教育能力的重要途径。教师可以将