糾錯(cuò)式教學(xué)在大學(xué)物理課程的實(shí)踐

時(shí)間:2022-05-18 04:53:45

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糾錯(cuò)式教學(xué)在大學(xué)物理課程的實(shí)踐

摘要:基于“學(xué)為主體”的教學(xué)理念,以試誤學(xué)習(xí)理論,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與元認(rèn)知理論為指導(dǎo),提出“糾錯(cuò)式教學(xué)”的教學(xué)方法,采用學(xué)生自我糾錯(cuò)、學(xué)生相互糾錯(cuò)、教師適當(dāng)糾錯(cuò)3種具體實(shí)施方法,幫助學(xué)生跳出誤區(qū),確立正解,更好地理解物理概念、定理定律,并能較好地將其應(yīng)用到相關(guān)問題的求解中。另外,通過讓學(xué)生自主管理錯(cuò)題,自我管控能力和學(xué)習(xí)自主性也相應(yīng)地得到提高。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;錯(cuò)題管理;試誤學(xué)習(xí)理論;糾錯(cuò)式教學(xué)

大學(xué)物理課程作為一門理科課程,基本概念、基本定理的理解及應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力是教學(xué)的重要目的。在教學(xué)過程中要檢測是否達(dá)到這個(gè)目的,是通過學(xué)生課堂表現(xiàn)及作業(yè)反饋提供的。教師如果只是單方面地進(jìn)行正向輸入,學(xué)生往往印象并不深刻,且容易多次出現(xiàn)相同的錯(cuò)誤。筆者基于“學(xué)為主體”的教學(xué)理念,以試誤學(xué)習(xí)理論,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與元認(rèn)知理論為指導(dǎo),提出“糾錯(cuò)式教學(xué)”的教學(xué)實(shí)施方法,引導(dǎo)學(xué)生自我糾錯(cuò)、相互糾錯(cuò),教師適當(dāng)糾錯(cuò),以糾正學(xué)生對物理概念,定理定律及其應(yīng)用的一些誤區(qū),促進(jìn)學(xué)生準(zhǔn)確理解物理概念和定律,培養(yǎng)其解決物理問題的能力,增強(qiáng)其物理思維能力。通過讓學(xué)生自主管理錯(cuò)題,提升其自我管控能力,提高學(xué)習(xí)自主性。

1糾錯(cuò)式教學(xué)的理論基礎(chǔ)

1.1試誤學(xué)習(xí)理論

試誤學(xué)習(xí)理論是美國著名的教育心理學(xué)家桑代克提出的,該理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)的過程是一種漸進(jìn)的嘗試錯(cuò)誤的過程。學(xué)生錯(cuò)解題目并糾正的過程正是一種試誤過程。在該試誤過程中,無關(guān)錯(cuò)誤的反應(yīng)逐漸減少,而正確的反應(yīng)最終形成。從引起注意的角度看,試誤學(xué)習(xí)能造成新異性,加強(qiáng)刺激的作用,有利于激發(fā)學(xué)生的興趣,引起有意注意。從記憶的效果看,試誤學(xué)習(xí)能充分暴露錯(cuò)誤,在主動(dòng)參與的正誤交鋒中,使學(xué)生知錯(cuò)、改錯(cuò)、防錯(cuò),從而加強(qiáng)對所學(xué)內(nèi)容的理解,保持長時(shí)記憶[1-2]。

1.2建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生的認(rèn)識必然有一個(gè)深化和發(fā)展的過程,包括出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤和反復(fù)。教師不單單是知識的呈現(xiàn)者,他應(yīng)該重視學(xué)生對各種現(xiàn)象的理解,尤其是對各種現(xiàn)象的錯(cuò)誤理解,洞察他們這些想法的由來,以此為根據(jù),引導(dǎo)學(xué)生不斷豐富和調(diào)整自己的理解,加深對知識的認(rèn)識和鞏固;另一方面了解學(xué)生的錯(cuò)誤之處,分析他們的錯(cuò)誤原因,促使自己更有針對性地進(jìn)行教學(xué),提高課堂教學(xué)效率[3-4]。

1.3元認(rèn)知理論

美國心理學(xué)家弗萊威爾的元認(rèn)知理論指出,人能有效地控制自己的思維活動(dòng)和學(xué)習(xí)過程。學(xué)生學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控,是將自己正在進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)作為意識的對象,不斷地對其進(jìn)行積極的、自覺的計(jì)劃、監(jiān)察、檢查、評價(jià)、反饋、控制和調(diào)節(jié)的過程。錯(cuò)題管理實(shí)質(zhì)上是對學(xué)生對錯(cuò)題的一種自我監(jiān)控的。對學(xué)生的錯(cuò)題管理來講,表現(xiàn)為能根據(jù)錯(cuò)題管理的要求,做到對錯(cuò)題的搜集、分類整理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤中隱含的錯(cuò)誤概念并及時(shí)加以改正,從而加深鞏固所學(xué)的知識,少走彎路,提高學(xué)習(xí)的效率[5-6]。

2糾錯(cuò)式教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐

2.1教師與學(xué)生的定位

教師在糾錯(cuò)式教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中起主導(dǎo)作用。教師對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所犯的錯(cuò)誤不應(yīng)只是簡單給予正解,而應(yīng)該努力發(fā)現(xiàn)其中的緣由,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。在課堂糾錯(cuò)過程中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)題問題所在,并密切關(guān)注學(xué)生的思維歷程;在課后查閱學(xué)生對錯(cuò)題的整理時(shí),仔細(xì)觀察學(xué)生是否及時(shí)對錯(cuò)題進(jìn)行自我管理。通過教師有組織地引導(dǎo)學(xué)生對錯(cuò)題進(jìn)行分析和管理,促進(jìn)學(xué)生對知識本身理解得更準(zhǔn)確、更透徹,并鍛煉其辨析能力和表述能力。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過錯(cuò)題分析和整理,充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主人翁意識。學(xué)生不僅認(rèn)識到錯(cuò)題反映了自己的不足,對錯(cuò)題進(jìn)行相應(yīng)的管理能夠加深自身對知識點(diǎn)的理解和掌握,充分認(rèn)識到錯(cuò)題的價(jià)值以及對錯(cuò)題進(jìn)行管理的價(jià)值,從而對學(xué)習(xí)有更積極的認(rèn)識態(tài)度,自我管控能力得到加強(qiáng)。

2.2學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)和開發(fā)

搜集案例工作由教師和學(xué)生共同完成,搜集整理典型易錯(cuò)題,并分析問題的原因。基于該課程已具備完善的配套練習(xí)冊(已出版)作為課后作業(yè),歷年來學(xué)生錯(cuò)題分布較穩(wěn)定,教師主要根據(jù)往年教學(xué)經(jīng)歷,預(yù)估學(xué)生易錯(cuò)問題,并結(jié)合當(dāng)年作業(yè)情況和輔導(dǎo)答疑時(shí)學(xué)生的困惑,搜集整理典型易錯(cuò)題,并分析出現(xiàn)問題的原因。另一方面,要求學(xué)生針對自身作業(yè)情況和認(rèn)識誤區(qū),自我整理相應(yīng)錯(cuò)題,對錯(cuò)題進(jìn)行分析和管理。另外,還建立類似題題庫,對比相似問題及易錯(cuò)原因。建立大學(xué)物理和中學(xué)物理對比錯(cuò)題庫,對比中學(xué)物理和大學(xué)物理的區(qū)別,幫助學(xué)生明確兩者研究對象和研究方法的異同。易錯(cuò)題題庫針對教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的學(xué)生出錯(cuò)率大的問題,在經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐積累的基礎(chǔ)上,歸納整理,指明為什么容易出錯(cuò),誤區(qū)分析。例如,在磁學(xué)部分有兩個(gè)適用均勻磁場的結(jié)論:任意形狀的載流導(dǎo)線所受到的磁場力等于連接其兩端的直載流導(dǎo)線所受到的磁場力;任意形狀的閉合載流線圈所受到的總磁場力等于零。學(xué)生往往容易直接把以上兩個(gè)結(jié)論應(yīng)用于非均勻磁場中,造成錯(cuò)誤。又如在光學(xué)部分對于附加光程差,學(xué)生往往不清楚到底要不要加上,常常是機(jī)械式地參照教材例題判斷,而沒根據(jù)具體問題具體分析。類似上述的情況,通過整理易錯(cuò)題題庫,可以幫助學(xué)生快速跳出誤區(qū),得到正解。類似題題庫主要選取類型相同,且容易出現(xiàn)類似錯(cuò)誤的題,進(jìn)行合并對比。例如,學(xué)生常常出現(xiàn)的將變化量當(dāng)作常量來計(jì)算的問題,在力學(xué)、熱、電學(xué)和磁學(xué)中都會出現(xiàn)。在力學(xué)中明明式變力做功,學(xué)生按照常力做功來處理;在熱學(xué)中壓強(qiáng)不是恒定情況,卻用壓強(qiáng)和體積變化的乘積來表示氣體做功;在電學(xué)中計(jì)算非均勻電場中兩點(diǎn)的電勢差,卻直接當(dāng)作均勻電場來計(jì)算;在磁學(xué)中求解非均勻磁場中載流導(dǎo)線的受力,誤作均勻磁場中受力的問題。雖然是物理學(xué)不同篇章的問題,但這些問題存在共性,通過把它們歸攏比較,容易使學(xué)生印象深刻,意識到問題所在,消除頑固的錯(cuò)誤思維。大學(xué)物理和中學(xué)物理對比錯(cuò)題庫針對大學(xué)物理和中學(xué)物理研究的問題和處理方式兩個(gè)方面進(jìn)行對比,充分體現(xiàn)大學(xué)物理區(qū)別中學(xué)物理的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):從特殊問題改為研究更一般的問題,從簡單問題改為研究更深入的問題。將中學(xué)物理的結(jié)論直接套用到大學(xué)物理是學(xué)生常常出現(xiàn)的一個(gè)問題,究其原因,一是中學(xué)物理課時(shí)多,習(xí)題訓(xùn)練充足,老師為了幫助學(xué)生更高效地掌握中學(xué)物理知識,總結(jié)出一些方便記憶的口訣,從而學(xué)生印象較深刻;二是學(xué)生對大學(xué)物理相應(yīng)的知識點(diǎn)沒有完全理解,矢量和微積分的應(yīng)用不熟練。例如,在運(yùn)動(dòng)學(xué)中,對于加速度為變量的問題,學(xué)生容易直接套用中學(xué)期間很熟練的常加速度的公式,造成錯(cuò)誤;求解剛體摩擦力矩的問題就用力乘以力臂的平均值,殊不知只有函數(shù)為線性時(shí)取平均值才等于積分結(jié)科技教育果;在電磁感應(yīng)部分求解非均勻電磁場中動(dòng)生電動(dòng)勢直接用均勻磁場的中學(xué)結(jié)論代入,未明確中學(xué)物理處理的是特殊的簡單問題。通過將這些學(xué)生容易誤用的中學(xué)公式和思路呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生能夠快速地從根本上明白自己的錯(cuò)誤所在,更深刻地理解大學(xué)物理相關(guān)問題和解決方法,避免錯(cuò)誤的思維和結(jié)論應(yīng)用,體會矢量和微積分這兩個(gè)數(shù)學(xué)工具對大學(xué)物理的重要作用。

2.3糾錯(cuò)式教學(xué)的3種類型

糾錯(cuò)式教學(xué)按照參與對象的主體分為自我糾錯(cuò)型、相互糾錯(cuò)型和教師糾錯(cuò)型3種類型。自我糾錯(cuò)型是學(xué)生自己在課后針對自身在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行反思及糾正,從而建立正確的思路的糾錯(cuò)方式。該糾錯(cuò)類型適合簡單問題或經(jīng)老師或同伴提示后能夠獨(dú)立完成的錯(cuò)誤訂正。例如未交代矢量的方向、物理量的單位、表述結(jié)果不規(guī)范、題目未正確理解等。判斷學(xué)生是否能自我糾錯(cuò),一是根據(jù)錯(cuò)誤的原因,二是根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平。課后還要及時(shí)查看訂正情況,督促學(xué)生自覺糾錯(cuò)。相互糾錯(cuò)型是課堂或課后學(xué)生之間通過相互討論、辯論后,形成一致的結(jié)論,最終共同建立正確的思路的糾錯(cuò)方式。該糾錯(cuò)類型適合難度稍高,錯(cuò)誤類型多,學(xué)生無法單個(gè)獨(dú)立完成糾錯(cuò)過程的問題。相互糾錯(cuò)能培養(yǎng)學(xué)生表述問題、傾聽他人和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。通常由教師選取同一個(gè)問題的典型錯(cuò)誤,或比較特殊的解法但結(jié)果又有問題,由學(xué)生相互討論,辨別正誤,指出問題,最后得到正解。通過相互糾錯(cuò),激發(fā)學(xué)生自我思考,小組合作,同時(shí)學(xué)生會產(chǎn)生強(qiáng)烈的自我成就感,并且比教師直接講解印象深刻,教學(xué)效果較好。判斷是否適合相互糾錯(cuò),一是看題目難易程度,太簡單失去討論的意義,太復(fù)雜又耗占大量課堂時(shí)間;二是看學(xué)生對相關(guān)知識的掌握層度。教師糾錯(cuò)型是課堂上以教師為主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生辨別正誤,跳出思維誤區(qū),最終建立有正確思路的糾錯(cuò)方式。該糾錯(cuò)類型適合難度較高,很少有學(xué)生能正確解答的問題。教師為主導(dǎo)的糾錯(cuò)方式優(yōu)點(diǎn)是效率高,但仍應(yīng)及時(shí)關(guān)注學(xué)生反應(yīng)。

2.4糾錯(cuò)式教學(xué)設(shè)計(jì)與組織

因教學(xué)內(nèi)容緊湊,糾錯(cuò)式教學(xué)課堂實(shí)施以輔導(dǎo)答疑時(shí)作業(yè)講解時(shí)間為主,習(xí)題課為輔。學(xué)生利用課后時(shí)間完成錯(cuò)題整理,教師及時(shí)查閱學(xué)生的錯(cuò)題整理情況。課前教師根據(jù)典型錯(cuò)題,分析成因,根據(jù)錯(cuò)題類型選擇學(xué)生自我糾錯(cuò)、相互糾錯(cuò)、教師適當(dāng)糾錯(cuò)等不同教學(xué)策略實(shí)施糾錯(cuò)過程。學(xué)生由于粗心大意、審題不清、計(jì)算錯(cuò)誤等不具備共性的錯(cuò)題采用課后自我糾錯(cuò)的方式。典型易錯(cuò)題采用課堂集中糾錯(cuò)方式,包括使用相互糾錯(cuò)和教師糾錯(cuò)的方式。課后自我糾錯(cuò)的重點(diǎn)是學(xué)生是否能自覺糾錯(cuò)。一般學(xué)生對適合自我糾錯(cuò)的問題不太重視,覺得問題本身難度不大,只是自己粗心過失導(dǎo)致,覺得訂正的作用不大,從而導(dǎo)致不愿訂正的現(xiàn)象。教師需要強(qiáng)調(diào)不放過任何一個(gè)錯(cuò)誤點(diǎn),細(xì)心是一種需要長期逐漸培養(yǎng)的重要品質(zhì)。教師可以結(jié)合科學(xué)科技史上因細(xì)微錯(cuò)誤導(dǎo)致重大事故的歷史教訓(xùn)教育學(xué)生注重小節(jié)、踏實(shí)勤勉的學(xué)習(xí)態(tài)度。相互糾錯(cuò)的重點(diǎn)是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂討論的參與度,及時(shí)關(guān)注未參與討論的學(xué)生,并以記錄評價(jià)來激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地投入到相互糾錯(cuò)中來。教師糾錯(cuò)的重點(diǎn)是避免出現(xiàn)教師一言堂,密切注意學(xué)生的反饋,調(diào)整節(jié)奏。若學(xué)生出現(xiàn)理解困難,及時(shí)降低節(jié)奏,并引導(dǎo)學(xué)生參與討論。課堂糾錯(cuò)過程中教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)因,實(shí)現(xiàn)正解。若學(xué)生獨(dú)立完成該過程有困難,教師及時(shí)介入,并對糾錯(cuò)表現(xiàn)佳的學(xué)生及時(shí)記錄,為過程性評價(jià)提供依據(jù)。

2.5糾錯(cuò)式教學(xué)的評價(jià)方式

課后教師查看學(xué)生錯(cuò)題管理情況,并將此作為平時(shí)成績中作業(yè)一項(xiàng)的成績組成部分。讓學(xué)生參與錯(cuò)題庫建設(shè)是糾錯(cuò)式教學(xué)的重點(diǎn)。既有利于學(xué)生理解相關(guān)問題,又能充分發(fā)揮其主人翁意識,并增強(qiáng)其自我管控能力。另外評價(jià)方式還包含課堂反饋、作業(yè)反饋、測試反饋。

3結(jié)語

通過“糾錯(cuò)式”教學(xué)方法,較好地達(dá)到了糾正學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)習(xí)中的誤區(qū),更好地理解物理概念、定理定律,并能較好地將其應(yīng)用到相關(guān)問題的求解中。另外,通過讓學(xué)生自主管理錯(cuò)題,自我管控能力和學(xué)習(xí)自主性也相應(yīng)地得到提高。

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作者:吳方平 楊軍 章曦 劉翠翠 苗仁德 馬書云 董清 單位:陸軍工程大學(xué)