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错误是一种学习资源,这一点已经是很多同行公认的了.但很多时候我们也发现这可能还只是一种意识,在具体的实际行动中还没有能真正落实.没有落实的原因很多,比如说教学进度原因,比如说缺少恰当的教学策略,又比如说学生的学习状态等.总的来说,高中物理错中学还没有形成一种系统的研究与实践氛围.为此,笔者决定以拙作为此添一把柴火.
一、高中物理何以错中学
为什么物理可以错中学?如果我们仔细想一想的话,就会发现这是一个与很多教学理论相关的问题.传统的教学理论一般都是拒绝错误的,这种思路容易理解：我们要帮学生建立的是正确的物理知识结构,我们要在学生思维中形成的是正确的物理图景,既然如此,遇到错误我们就要想办法化解,更多的时候还要扼杀错误的苗头.譬如牛顿第二运动定律教学中,我们强调单位必须全部是国际单位,我们强调力必须是物体受到外力的合力——这些注意点我们在新课教学中就要强调,为什么?因为怕学生后面出错.但现代教学理论以及物理学发展史似乎告诉我们的,是另外一些内容.先从物理学史的角度来看,我们几乎找不到未经错误就一下子得到正确结论的物理发现,运动学的正确结论是经历了从亚里士多德,到伽利略,再到牛顿上千年的历史,其中错误观念居多.再从学习理论的角度来看,人们发现有时错误往往能够告诉我们更多的东西.哲学家也说,没有错误就没有正确.
因此,如果把我们的高中物理教学摆到历史的长河中,摆到人类发展的规律中,我们发现错误是无法真正回避的,错误是可以生成正确的.既然如此,高中物理是可以错中学的.
从客观的角度讲,高中物理也具备错中学的条件.相对于义务教育阶段的科学和物理学习而言,高中物理研究的深度与广度都是初中物理和小学科学所无法比拟的——我们同学常说高中物理难,就是这个原因!既然如此,高中物理学习过程中的错误就是在所难免的.面对错误,我们应当作出的选择不是责怪学生,不是一味地进行所谓正确的引导,而应该分析错在哪里,应当如何.有了这样的教学理念,错误才真正地成为一种资源,高中物理错中学也才真正有了可能.
二、高中物理怎样错中学
回答高中物理怎样错中学的问题,意味着我们的思考进入实际操作阶段,这一阶段是建立在理念确定的基础之上的.经过梳理,笔者以为高中物理错中学可以尝试以下几种策略：
一是将错就错.将错就错是指顺着学生的错误思路进行推导,直到发现其与物理规律相矛盾.举一个较为简单的例子：在高中物理力学知识的学习中,对于“光滑水平面上匀速运动物体的受力”分析,很多学生由于强烈的前概念作用——在运动方向上必定受力,他们会认为这样的物体除了受竖直方向的重力与支持力作用之外,还会受到水平方向的牵引力与摩擦力.在这种情况下,如果你直接跟学生强调水平方向不受力,很多学生内心里是不相信的,这最终体现在一段时间以后,他还会犯同样的错误.因此,这里我们可以顺着学生的错误思路进行推理：根据牛顿第二运动定律,物体此时做匀速直线运动,说明物体所受合力为0,竖直方向的合力肯定是0,那么水平方向的合力也一定是0；因此如果物体受到一个向前的牵引力,那么也一定受到一个向后的摩擦力.根据我们的教学经验,分析到这一步,学生仍然认为是有现实可能的.因此,教师要继续追问：这个牵引力的施力物体是哪个?学生一般会回答水平面；那摩擦力的施力物体又是谁呢?学生只好去分析与物体相接触的物体,发现只有一个——还是水平面.那同一个水平面怎么可能对物体施加一对平衡力呢?这是不可能的,也就证明了我们的假设是不正确的,故牵引力是不存在的.这种将错就错的分析方法是高中物理错中学常用的方法,在实际教学中有机会就要用,这样可以培养学生的一种分析、学习能力.
二是追根究底.一种错误呈现在学生面前,对于学习态度正常的学生而言往往意味着一种挑战：为什么会错?一旦学生有了这样的动机,我们就要追根究底,直到找到真正的原因为止.仍然举一个动力学中的问题：一个物体做竖直上抛运动,运动至最高点时,速度为多少?所受合力为多少?（不计空气阻力）这个看似简单的题目会让不少学生出错,出错结果大多是：速度为0,合力为0.为什么会有这样的错误?那是因为在初中物理学习中形成了一种错误认识：速度为0就是静止,静止时物体所受合力就是0.这个时候,教师要立即告诉学生：“你们错了!”一句话会让他们立即进入到惊讶与思考当中：错了?错在哪里?他们会对原来的推理思路进行判断,但自己往往无法纠错.追根究底其实也就一句话的事：这个物体在竖直上抛的过程中受什么力?学生会恍然大悟：只受重力!那原来的是思路是怎么回事呢?“速度为0不意味着静止”的认识就会代替原有的错误认识,物理错中学的过程也就完成了.
三是借力打力.我们认为所有的错误都是有价值有力量的,通过借助于错误的力量,可以达到加强正确认识的效果.比如有一道较好且又易错的题目：在质量为M的电动机上,装有一个质量为m的偏心轮,当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的最小压力为0,那对地面的最大压力是多少?这题学生出错的原因大多是因为不会建立模型,而在模型得到建立之后,不少学生就会自主得到解题思路.因此,我们认为,本题的错误的价值就在于模型的建立.值得强调的是,此前必须给一个让学生犯错的时间,必须让学生进入愤悱的境地,这样后面的模型建立过程才会引发更多学生的兴趣.
三、高中物理错中学思考
在实际教学中,我们常说兴趣是最好的老师.我们并不否认这一点,但同时我们又发现,这种兴趣应当是深层次的兴趣,而非浅层次的兴趣.那深层次的兴趣从哪里来呢?让学生认识错误的价值,并从中寻找正确的来源,我们认为是一种可行的选择.
而要做到这一点,必须让学生认识到错误是不可怕的.这句话说易行难,因为在实际教学中我们已经有意无意地给学生确立了一种认识：错误是可耻的.教师可以通过物理学史中科学家的错误实例来告诉学生,出错是正常的,不出错才不正常.我们要做的不是不出错,而是在错误中寻找正确,科学探究的魅力也正在于此.相对于一些回避错误的所谓的教学技巧,我们认为这样的理念教育更有价值.
总的来说,高中物理是可以错中学的,而这其中的实施关键毫无疑问,应当是教师.