初中科學(xué)錯(cuò)題資源的有效利用

耿清華

學(xué)生解題出錯(cuò)是很正常的事情，關(guān)鍵是怎樣對待錯(cuò)誤。其實(shí)，對學(xué)生來說最好的學(xué)習(xí)方法也許就是在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)。那如何讓學(xué)生的錯(cuò)誤真正地具有價(jià)值，讓錯(cuò)誤也美麗起來呢？

一、以錯(cuò)激趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是調(diào)動學(xué)生積極思維、探求知識的內(nèi)在動力。有了興趣，學(xué)習(xí)就不是一種負(fù)擔(dān)，而是一種享受?，F(xiàn)在的學(xué)生沒有生活體驗(yàn)，對很多自然現(xiàn)象感到既陌生又新奇，所以在錯(cuò)題分析過程中想法頗多。

例如，下列選項(xiàng)中能夠最恰當(dāng)?shù)亟忉寛D中兔子背部毛色變化的是（）

A.環(huán)境能夠影響基因?qū)π誀畹目刂?/p>

B.兔子的身體內(nèi)產(chǎn)生了局部可遺傳的變異

C.極低溫度導(dǎo)致兔子的基因發(fā)生改變

D.極低溫度導(dǎo)致兔子的染色體數(shù)目發(fā)生改變

錯(cuò)解：選C，生物性狀是由基因控制的，兔子毛色有變化，則兔子的基因發(fā)生改變。

分析：此題主要考察環(huán)境中的非生物因素對生物的影響。環(huán)境中影響生物生活的因素有非生物因素和生物因素；其中非生物因素中的溫度影響生物的分布、生長和發(fā)育。白兔被覆冰塊，導(dǎo)致溫度過低，為了減少光的反射，多吸收光能，發(fā)毛變?yōu)楹谏?。表明環(huán)境能夠影響基因?qū)π誀畹目刂?。正確選項(xiàng)為A。

師（追問）：此兔子生下的下一代毛色為部分黑還是全白呢？

生1：黑的，性狀會遺傳。

生2：白的，基因沒變。

生3：黑的，變異。

（對這個(gè)話題學(xué)生興趣很濃，討論也變得激烈了。）

師：剛才討論時(shí)我們發(fā)現(xiàn)生物的性狀受環(huán)境的影響，其實(shí)生物性狀是由基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。比如，將同一紅薯的藤分別種在山地和農(nóng)田中，結(jié)果山地紅薯和農(nóng)田紅薯相比個(gè)小、凹痕多。山地紅薯與農(nóng)田紅薯性狀的不同正是由于山地和農(nóng)田土壤的土質(zhì)、水分、養(yǎng)分等不同而導(dǎo)致的。甚至有些植物同一植株會結(jié)出不同性狀的果實(shí)，如右圖所示。

師：因外界環(huán)境作用而引起的變異不能遺傳的，由染色體、DNA或基因的變化而引起的變異才可以遺傳到下一代的。所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可利用外界環(huán)境（因素）去影響生物性狀，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，如無籽番茄、無籽西瓜的種植。

通過糾錯(cuò)，聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生對身邊的一些現(xiàn)象有進(jìn)一步的了解，對知識有了更深的理解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

二、以錯(cuò)悟理，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

學(xué)生在科學(xué)解題中出現(xiàn)的某種錯(cuò)誤就反映了學(xué)生科學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)存在著與此相對應(yīng)的某種問題或缺陷。如果我們深入分析和研究學(xué)生的錯(cuò)誤，就可以找出錯(cuò)誤的原因。

例如：在學(xué)校的元旦聯(lián)歡會上，某同學(xué)表演了“水能生火”的魔術(shù)。他向包有過氧化鈉（Na2O2）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來。小明很感興趣，于是他和同學(xué)們進(jìn)行探究。

[提出問題]過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？為什么脫脂棉會燃燒？

[猜想]可能有一種氣體和另一種物質(zhì)生成。

[設(shè)計(jì)裝置]如圖所示

[實(shí)驗(yàn)探究]

實(shí)驗(yàn)一：探究反應(yīng)后生成的氣體是什么？

實(shí)驗(yàn)過程中，還觀察到U型管A端紅墨水液面下降，其原因是 。

錯(cuò)解展示1：因?yàn)楫a(chǎn)生了氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)大。

錯(cuò)解展示2：氧氣密度比空氣大，把氣體壓往U形管。

錯(cuò)因剖析：以上兩種解答都是錯(cuò)誤的，學(xué)生以為氣體增多或氣體密度變大才會擠壓U形管A端。這樣的解答也暴露出學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)存在著缺陷，且在學(xué)習(xí)過程中并沒有補(bǔ)充完善，所以在分析問題時(shí)只能考慮到問題的某一方面，而不能顧及問題的全面性。

此時(shí)，教師應(yīng)先給予學(xué)生闡述各自觀點(diǎn)的機(jī)會，讓他們將錯(cuò)誤想法統(tǒng)統(tǒng)表達(dá)出來，使學(xué)生意識到自己原有的想法過于簡單、欠于思考，同時(shí)教師也要肯定學(xué)生的錯(cuò)誤想法具有合理的成分。然后教師引導(dǎo)學(xué)生全面分析，U形管連接的是錐形瓶，而過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不會到達(dá)錐形瓶，所以U形管A端下降的原因不是過氧化鈉和水反應(yīng)生成O2引起的，也不是氧氣密度比空氣大，把氣體壓往U形管，而是過氧化鈉和水反應(yīng)時(shí)放出的熱使錐形瓶內(nèi)的氣體溫度升高，氣體膨脹引起的。

通過上述分析，學(xué)生對氣體氣壓這一知識結(jié)構(gòu)有了更全面的認(rèn)識；知道了氣體氣壓變大可能是氣體的量增多、密度變大引起的，也可能溫度升高導(dǎo)致氣體體積變大導(dǎo)致的?；谶@樣分析問題的方法，學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中也就會更全面地去考慮問題，使自己的知識結(jié)構(gòu)更加完善。

三、以錯(cuò)促思，發(fā)展學(xué)生的思維能力

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的錯(cuò)誤不可能單純依靠正面的示范和反復(fù)的練習(xí)得以糾正，而必須是一個(gè)“自我否定”過程，而“自我否定”又以自我反省，特別是內(nèi)在的“觀念沖突”作為必要的前提。利用學(xué)生錯(cuò)題資源，引發(fā)這種“觀念沖突”，能促使學(xué)生對已完成的思維過程進(jìn)行周密且有批判性的再思考，對已形成的認(rèn)識從另一個(gè)角度，以另一種方式進(jìn)行再思考，以求得新的深入認(rèn)識，這既有利于問題的解決，又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。

最近，我在教學(xué)中遇到這樣一個(gè)實(shí)例，學(xué)生在解答下題時(shí)出現(xiàn)了兩種方法：

例如：如圖電路中，電源電壓不變，燈L上標(biāo)有“18V18W”的字樣，電壓表所選量程為0～15V，電流表所選量程為0～3A.當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動變阻器的滑片P移到a端時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為2.5A.當(dāng)開關(guān)S斷開、滑動變阻器的滑片P移到距a端3/4ab長度時(shí)，電壓表示數(shù)為15V.則在保證電路各元件安全的情況下，斷開開關(guān)S，移動滑片P的過程中，燈L的最小功率為（）

A.0.5WB.3.75WC.5WD.6.48W

學(xué)生的解題過程：當(dāng)開關(guān)S閉合、滑片P移到a端時(shí)，燈L和滑動變阻器并聯(lián)，

∵燈正常發(fā)光，∴UL=U=U額=18V

燈絲電阻：RL=U2額∕P額=（18V）2∕18W=18Ω

此時(shí)通過燈的電流：IL=P額∕U額=18W∕18V=1A

通過滑動變阻器的電流：IR=I-IL=2.5A-1A=1.5A

∴滑動變阻器的最大電阻：R=UR∕IR=18V∕1.5A=12Ω

當(dāng)開關(guān)S斷開、滑片P移到距a端3／4ab長度時(shí)，滑動變阻器連入的電阻：

R′=3∕4×12Ω=9Ω

解法一：當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)燈兩端的最小電壓：UL=U-UR=18V-15V=3V，

I′=UR∕R′=15V∕9Ω=5∕3A，

燈L的最小功率：

PL=ULI′=3V×5∕3A=5W.

解法二：當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)燈兩端的最小電壓：U小=U-UR=18V-15V=3V，

∵RL=18Ω

∴PL=U2L∕RL=（3V）2∕18Ω=0.5W

當(dāng)時(shí)，我沒馬上說誰對誰錯(cuò)，只是把這兩種解法在屏幕上展示出來，讓全班學(xué)生判斷。突然，蔣同學(xué)冒出一句：題目有問題。

師（有點(diǎn)吃驚）：怎么說？

蔣（自信滿滿）：電源電壓恒為18V，當(dāng)滑片P移到距a端3／4ab長度時(shí)，滑動變阻器連入的電阻是9Ω，電壓表15V，而電燈電阻18Ω是9Ω的兩倍，電壓應(yīng)為30V，總電壓是45V，這不是有問題嗎？

其他學(xué)生（向她投去贊賞的目光）齊聲說：對。

一下子教室里七嘴八舌地說開了，學(xué)生們的思維頓時(shí)活躍起來，大家爭先恐后地發(fā)表自己的見解。

另一學(xué)生：電燈電阻會變嗎？

師：你說呢？

其他學(xué)生：會變，燈泡的溫度變了。（班級里安靜下來了，學(xué)生用期待的眼神看著老師，希望得到肯定。）

師：大家的想法很對，電燈的電阻隨溫度的變化而發(fā)生了變化，（追問）變?yōu)槎嗌倌兀?/p>

生：利用RL=UL∕IL=3V∕5∕3A=1.8Ω

PL=U2L∕RL=（3V）2∕1.8Ω=5W

其實(shí)，與上面這個(gè)教學(xué)中的實(shí)例類似的情況，每個(gè)老師都可能遇到，但不同的處理方法所得到的教學(xué)效果卻是完全不同的，試想：如果我當(dāng)時(shí)在課堂上輕易地包辦代替，將正確的解法呈現(xiàn)出來，而不就錯(cuò)因勢利導(dǎo)，那么，這么好的教學(xué)契機(jī)就會錯(cuò)過，也就不會碰撞出智慧的火花。因此，教師在錯(cuò)題分析時(shí)不要過多地正面去糾錯(cuò)，而應(yīng)利用學(xué)生錯(cuò)題資源，引發(fā)學(xué)生對結(jié)論的質(zhì)疑和再思考，活躍學(xué)生的思維。

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四、以錯(cuò)導(dǎo)行，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探究能力

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)意識，讓學(xué)生學(xué)會自主探究學(xué)習(xí)，是新課程的重要教學(xué)目標(biāo)之一。學(xué)習(xí)錯(cuò)誤是其積極參與學(xué)習(xí)過程必然伴隨的現(xiàn)象之一。對于似是而非、學(xué)生不易察覺的錯(cuò)誤，如果教師只告訴正確的做法，容易抑制學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的發(fā)展。如果對這些錯(cuò)誤巧妙地加以利用，因勢利導(dǎo)，多給學(xué)生思維的時(shí)間和空間，這不僅能使不同層次的學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，提高學(xué)習(xí)的積極性，而且可以引發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

例如：一個(gè)小電風(fēng)扇與電流表串聯(lián)后接在6伏直流電源上，閉合開關(guān)后電動機(jī)出現(xiàn)故障沒有轉(zhuǎn)動，這時(shí)電流表的讀數(shù)為3安。排除故障后，讓電風(fēng)扇正常工作，這時(shí)電流表的讀數(shù)為1安。若不計(jì)摩擦阻力，求：（1）電動機(jī)線圈的電阻；（2）電風(fēng)扇工作時(shí)做的機(jī)械功的功率；（3）電風(fēng)扇的效率。

分析完題目后有4～5位女生走到我身邊，帶著幾分羞澀，說：這題我們還是不理解，為什么電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動時(shí)電流會比正常工作時(shí)大呢？

她們能把自己的疑慮向老師提出已非常不錯(cuò)了，若老師再復(fù)述剛才的分析過程，如果她們還不明白的話，可能就會不好意思再說出來了，很可能會不懂裝懂。本人遲疑了片刻后，建議她們利用微型物理儀器去做實(shí)驗(yàn)，先弄清楚電流大小關(guān)系，再試著去分析原因。（第二天，她們來告訴我實(shí)驗(yàn)的過程）

生：我們把電動機(jī)和電流表串聯(lián)在電路中，電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動時(shí)，電流I轉(zhuǎn)=0.42A。用手捏住轉(zhuǎn)軸后電動機(jī)不轉(zhuǎn)I不轉(zhuǎn)始終在0.46A～0.48A間擺動。做了好幾次電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時(shí)通過的電流都大于電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)通過的電流。

師（耐心聽完后）：那你們想過可能是什么原因呢？

（……其中一位欲言欲止）

師（投去肯定的目光）：沒關(guān)系，說說看。

生：老師我畫個(gè)圖吧？

其他學(xué)生：怎么會多一個(gè)電阻？

生：我把電動機(jī)看成一個(gè)電阻和一個(gè)沒電阻的“電動機(jī)”。

其他學(xué)生：有什么用？

生：我就是覺得可以這樣，但我說不出理由。

師：我們昨天分析時(shí)怎么解釋的？

另一學(xué)生：哦，我知道了電動機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)電路中只有R，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)電能轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能和M的機(jī)械能。所以不轉(zhuǎn)時(shí)可利用歐姆定律求出R阻值。

其他學(xué)生（馬上附和）：對，轉(zhuǎn)動時(shí)R兩端的電壓小于不轉(zhuǎn)時(shí)R兩端電壓，所以I變小。

在她們有這些知識后，本人再給她們補(bǔ)充了右圖用來表示電動機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)的電路圖，告訴他們有電動機(jī)的電器會產(chǎn)熱，所以需要一個(gè)散熱裝置。要求學(xué)生回家后仔細(xì)觀察，哪些電器有散熱裝置，注意它的形狀或結(jié)構(gòu)，并思考如何提高它們的工作效率。

學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)此類可操作性的錯(cuò)誤時(shí)，教師應(yīng)建議學(xué)生在糾正錯(cuò)誤的過程中創(chuàng)設(shè)一個(gè)自主探究的情景，自主地去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并利用自己獲得的結(jié)果去解決更多的實(shí)際問題，這比老師苦口婆心的說教好得多。

錯(cuò)誤是一筆寶貴的學(xué)習(xí)資源，只要我們能夠利用它鼓勵(lì)學(xué)生多角度、全方位審視自己在學(xué)習(xí)活動過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，相信它定能給我們的課堂畫上一道美麗的風(fēng)景線，給我們老師，給我們的學(xué)生帶來一筆無形的“財(cái)富”。

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