基于高考评价体系“四层”的物理习题纠错教学策略及价值
摘??要:归纳了学生物理作业常见的三种错误类型——知识不通、方法不通、思路不通,针对如何利用学生错误价值提高纠错效率、夯实必备知识、提升学科素养、发展学生思维、培养关键能力给出具体的教学建议。最后,基于高考评价体系“四层”考查内容分析了利用学生错误作业的教学价值。
关键词:作业错误;必备知识;关键能力;学科素养;核心价值
中图分类号:G633.7文献标识码:A??文章编号:1003-6148(2024)5-0026-5
学生认识有一个深化和发展的过程,其过程会出现错误,甚至反复出错。学生普遍觉得物理难学,往往“课上能听懂,课后作业错误频出,且错误多样化”。学生“千姿百态”的典型错误可归纳为知识不通、方法不通、思路不通三种情况。要提高学生作业错误的纠正效率,除了正确解答的正面示范,也需要教师找准错因,对症下药,让学生充分认识错误,经历自我否定的过程,更需要教师充分挖掘学生错误的价值,将学生错误生成教学资源。“错误”是学生最为真实的认知心理的反映,是学生求知道路上的宝贵教学资源,是促进学生学习的“法宝”。用好错误可以更好地激发学生的学习动力,取得更好的纠错效果。教育学原理告诉我们:教学中如果只向学生介绍成功的方法和途径,将会使学生的学习兴趣减弱,参与度下降[1]。利用好学生作业错误可以在夯实必备知识、培育学科素养、发展关键能力、引领核心价值等方面发挥重要作用。
1??学生作业常见错误归因
学生错误形式多种多样,但就错误的本质而言,可归纳为知识不通、方法不通、思路不通三种情况。知识是方法、思路的载体,知识不通会影响学生方法的掌握和应用,从而对学生分析问题的思路产生负面影响,而方法、思路又会影响学生学习知识的效率和结果。
1.1??知识不通
知识不通是学生没有掌握基础知识,没有达到“四层”中“必备知识”的要求。必备知识是“在面对与学科相关的生活实践或学习探索问题情境时,高质量地认识问题、分析问题、解决问题所必须具备的知识”[2],是培养学生学科素养的“基础支撑”。学生在学习过程中,由于基础不同,学习能力千差万别,加上大班化教学,会有学生基础知识掌握不够扎实。主要体现在:第一,学生没有理解知识本质,没有掌握其内涵;第二,不能构建知识间的联系,不能形成知识网络,融会贯通能力差;第三,不能将已有知识、经验迁移到新情境分析和新问题解决中。知识不通,学生在面对新问题、新情境时会更容易陷入思维定式或无从下手。
例1高空实验火箭起飞前密封仪器舱内气体压强为p0=1atm,温度为t0=27℃。火箭竖直向上加速飞行时加速度大小等于重力加速度g,舱内水银气压计示数p=0.6atm,求竖直飞行过程中仪器舱内的温度。
学生求解本题时,以仪器舱内的气体为研究对象,将其变化看成等容过程,初态为起飞前p1=1atm,T1=(273+27)K=300K;末态为加速向上飞时p2=0.6atm,由查理定律有=p1/T1=p2/T2,代入数据有T2=180K。学生解答思路没有问题,过程、状态分析正确,热学部分知识应用正确,甚至自我感觉良好,但结果却出乎他们的意料。学生错误的主要原因是基础知识掌握不牢,且陷入思维定式,将仪器舱内水银气压计示数当成末态时仪器舱内气体的压强。如果水银气压计处于平衡态其示数等于气体压强,但本题中气压计竖直向上加速运动,处于超重状态,气体压强并不等于气压计示数。学生不能将牛顿运动定律分析超重状态的知识和经验迁移过来,求出末态时的压强。
1.2??方法不通
掌握方法是解决问题的钥匙,是透彻理解知识的标志。只有掌握了方法,学生才算理解知识本质,融会贯通、举一反三的迁移应用才能实现。学生才能将旧知识、旧经验迁移到新知识的学习和新问题的解决中。在解决问题时,没有掌握分析问题的方法,会导致思路卡壳,无法“根据应对问题情境的需要,合理地组织、调动各种相关知识与能力,对获得的学科知识和相关信息进行概括整合,形成与生活实践或学习探索问题情境对应的产生式系统”[2]。方法不通,会阻碍学生解题时整合信息、整合知识的效率,从而影响学生构建物理情境,影响学生正确运用物理知识分析问题。
例2如图1所示,一定质量的气体放在容器中,一体积不计的光滑导热活塞C将容器分成A、B两室,B室体积是A室的两倍。A室容器上连接一U形管,U形管两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有阀门K,可与外界大气相通。已知容器体积为V,室温T=300K,外界大气压等于76cmHg,U形管内气体的体积和活塞体积都忽略不计。求:
(1)打开阀门K,A室的体积。
(2)打开阀门K,并将容器内气体从300K分别加热到400K和540K,U形管两边水银柱高度差。
求解本题第一问,学生选择A室中气体为研