善用“錯誤資源”： 提高初中科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要策略

陳鋒+楊麗娟

摘 要：本文中，筆者分析了初中科學(xué)學(xué)習(xí)中常見的三類錯誤，基于理論應(yīng)用和豐富實踐的基礎(chǔ)上，提出了善用“錯誤資源”課程的五個有效策略，及善用“錯誤資源”提高初中科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的三大重要策略。

關(guān)鍵詞：科學(xué)；錯誤資源；教學(xué)質(zhì)量；策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）10-0005-4

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認為，學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動地接受知識，而是積極地建構(gòu)知識的過程。錯誤是學(xué)生利用已有的知識經(jīng)驗，主動構(gòu)建新的認知結(jié)構(gòu)時常會產(chǎn)生的一種結(jié)果。“錯誤資源”一般是指學(xué)生在認知過程中發(fā)生的偏差或失誤，包括出乎教師設(shè)計的問題或回答、課堂中突發(fā)的事件或?qū)W生的特殊表現(xiàn)等。這些偏差或失誤作為生成的課程資源，通過雙邊互動，在課堂中可被教師利用于教學(xué)。

“錯誤”對于教師而言，是一種來源于教學(xué)活動本身、直接反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況的生成性教學(xué)資源。利用“錯誤”資源，使它們?nèi)谌胝n堂教學(xué)，成為支持課堂教學(xué)的資源，需要我們教師在教學(xué)實踐中不斷錘煉和提升自己的教學(xué)機智，“將錯就錯”，把錯誤“點石成金”。對于學(xué)生的錯誤，如果我們能進一步分析學(xué)生犯錯誤的原因，并能透過錯誤發(fā)現(xiàn)有關(guān)問題，在錯誤上面做些文章，就可變“廢”為“寶”。對于教學(xué)中形形色色的“錯誤”，我們要正確、合理地加以利用，使學(xué)生在知識能力、科學(xué)思考、解決問題、情感態(tài)度等方面得到進步和發(fā)展，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

1 當前初中科學(xué)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的常見錯誤

1.1 由于淺層理解導(dǎo)致的“概念性錯誤”

在初中科學(xué)中，概念非常多，掌握理解概念是學(xué)好科學(xué)的重要環(huán)節(jié)，概念理解不透徹勢必形成各種錯誤。不少學(xué)生習(xí)慣從字面上去理解題意，從而出現(xiàn)在解題過程中，由于對概念和規(guī)律的內(nèi)容、表達式認識不清或不能正確理解它們的確切含義、成立條件和適用范圍而產(chǎn)生一些錯誤，這可稱為概念性錯誤。

例如，學(xué)了固體壓強后，問：底面積為0.1平方米、重200牛的鋁塊，放在面積為200平方厘米的水平凳面上，鋁塊對凳面產(chǎn)生的壓強是多少？很多學(xué)生看到底面積為0.1平方米、重200牛的鋁塊，馬上不假思索，代入公式計算得出答案2000 帕。實際上，此題的受力面積應(yīng)為200平方厘米。

1.2 由于前概念導(dǎo)致的“經(jīng)驗性錯誤”

前概念是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前按照自己的習(xí)慣、經(jīng)驗、思維方式對問題、現(xiàn)象進行主觀判斷的一種心理趨向性。這類概念有些是經(jīng)過生活觀察后的正確總結(jié)，而有些則是把概念的內(nèi)涵擴大或縮小了。由于學(xué)生前概念導(dǎo)致的錯誤，可稱為經(jīng)驗性錯誤。

例如，某人推著桌子向前運動，停止推桌子時桌子立刻就會停下來。于是，不少學(xué)生就會根據(jù)這一現(xiàn)象得出結(jié)論：物體不受到力的作用就不會運動，物體的運動必須有力來維持。

1.3 由于思維定勢導(dǎo)致的“思維性錯誤”

思維定勢是指人們在多次運用某一思維程序解決同類問題時的習(xí)慣性反應(yīng)，在新的相似情境中就會優(yōu)先按照習(xí)慣、比較固定的思路去分析問題、解決問題，使思維受到舊框架的限制而缺乏變通性和靈活性，它是思維的“慣性”現(xiàn)象。思維定勢在習(xí)慣上也被稱為思維上的“慣性”。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中由于受日常生活經(jīng)驗、已有知識技能的影響，容易形成思維上的定勢，一旦科學(xué)問題的情景和條件發(fā)生變化時，便出現(xiàn)錯誤。

例如，“將鈉投入到硫酸銅溶液中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？”多數(shù)學(xué)生考慮的是金屬和鹽發(fā)生置換反應(yīng)，繼而得出有紅色固體析出的答案，這就是思維定勢導(dǎo)致的結(jié)果。

2 教師善用“錯誤資源”課程的有效策略

2.1 容錯——培養(yǎng)學(xué)生的自信心

心理學(xué)家蓋耶認為：“誰不愿意嘗試錯誤，不允許學(xué)生犯錯誤，就將錯過最富有成效的學(xué)習(xí)時刻?！薄叭蒎e”就是“寬容錯誤”，就是教師要用科學(xué)的態(tài)度去認識、接受和處理學(xué)生在成長和學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題的所謂的“錯誤”。把錯誤看成學(xué)生自己“創(chuàng)造”出來的寶貴的教學(xué)資源，是學(xué)好科學(xué)的一劑良藥，呵護出錯的學(xué)生脆弱的情感，幫助學(xué)生重拾自信。

2.2 糾錯——培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)

學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，學(xué)生犯錯的過程就是一種嘗試和創(chuàng)新的過程。對于似是而非、學(xué)生不易察覺的錯誤，讓學(xué)生通過自主糾錯的活動，引導(dǎo)他們議論、思辨。這樣，不僅能讓學(xué)生明確錯誤產(chǎn)生的原因，知道改正的方法，體驗知識的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，也可以幫助學(xué)生從對錯誤的反思中，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。

2.3 誘錯——培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力

波利亞說過：“錯誤中往往孕育著比正確更豐富的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造因素，發(fā)現(xiàn)的方法就是試錯的方法?！币虼?，在科學(xué)教學(xué)中，有的放矢地選擇或選編一些帶有迷惑性的問題，誘使學(xué)生“犯錯誤”，探知學(xué)生可能出現(xiàn)的認知障礙，讓學(xué)生暴露自己的思維過程和知識缺陷，同時也可培養(yǎng)學(xué)生的試錯能力，有利于自診自治，提高對錯誤的免疫力，從而培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。

2.4 議錯——培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力

元認知理論認為， 學(xué)習(xí)的過程就是一個不斷提高認知的過程，學(xué)習(xí)是認知結(jié)構(gòu)的組織和重構(gòu)，是一個積極主動并不斷內(nèi)化的過程。教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生明白為何出錯，更要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“議錯”，對錯誤進行對癥下藥，幫助學(xué)生找出錯誤的來源并發(fā)展該問題，找到更成熟的解法和一般結(jié)論。在議錯過程中讓學(xué)生暴露自己的思維過程，以積極的態(tài)度引導(dǎo)學(xué)生積極整理思維過程，尋找知識點與科學(xué)思想方法上的漏缺，然后轉(zhuǎn)化思路，不斷推進，以簡馭繁，概括總結(jié)出一般方法和規(guī)律，使解題過程清晰，思維條理化、精確化和概括化，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，提高學(xué)生的問題解決能力。

2.5 證錯——培養(yǎng)學(xué)生用實驗來論證的科學(xué)素養(yǎng)

“我聽說了，就忘記了；我看見了，就領(lǐng)會了；我做過了，就理解了?！边@句國際名言體現(xiàn)了“做中學(xué)”的重要性。錯題反映出學(xué)生對知識的生成和認識不夠深入，如果利用實驗來解決錯題，能加深對問題的認識深度，提高解決問題的能力。在實驗設(shè)計中需要融合學(xué)生知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)，又要從學(xué)習(xí)者的認知角度進行考慮。

例1 如圖1中甲所示，在一只薄塑料袋中裝水過半（未滿）用彈簧秤測得其所受重力為5 N；再將塑料袋浸入燒杯內(nèi)的水中，如圖1中乙所示，當彈簧秤的示數(shù)為2 N時，袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相比（不計塑料袋和細線的重力）（ ）

A.比燒杯中的水面高

B.比燒杯中的水面低

C.與燒杯中的水面相平

D.高低無法判斷

學(xué)生選A的為45%，選B的為5%，選C的為15%，選D的為35%。

■

甲 乙

圖1 物體受浮力作用前后彈簧秤示數(shù)對比示意圖

分析 從學(xué)生的選擇來看，學(xué)生對該題缺少感性認識，所以很難對水面的高低作出準確的判斷。如果用彈簧秤、燒杯和塑料袋在課外做一做，就會有很清晰的認識，就能起到事半功倍的效果。

3 善用“錯誤資源”提高初中科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的策略

國外研究表明：如果把錯誤視為學(xué)習(xí)過程中正常的部分，則對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機有積極的影響。我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每屆學(xué)生在學(xué)習(xí)中會犯一些共性的錯誤。實際上，這些共性的錯誤若能提前預(yù)設(shè)到教學(xué)設(shè)計中，成為課程資源，就會大大提升教學(xué)的有效性。

3.1 善用“概念性錯誤資源”，達成對核心概念的深刻理解

掌握科學(xué)概念最根本的是理解它所反映的事物、現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，即在正確理解科學(xué)概念的基礎(chǔ)上，力求在深度和廣度上進一步明確它的內(nèi)涵、外延，更深入地認識各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系。

例2 如圖2所示，在一個燒杯中放入一定量的冰塊，把盛有碎冰塊的一個大試管插入燒杯里的冰塊中，用酒精燈隔著石棉網(wǎng)給燒杯底部緩慢加熱，當燒杯中的冰塊有大半熔化時，不考慮從空氣中吸熱，則試管中的冰塊（ ）

■

圖2 酒精燈加熱冰塊示意圖

A.熔化一部分 B.一點也不熔化

C.全部熔化 D.無法判斷

學(xué)生易錯選A。分析：晶體的“熔化”必須具備兩個條件——達到熔點，繼續(xù)吸熱。由于酒精燈給燒杯加熱，所以燒杯內(nèi)的冰吸熱熔化。題目說燒杯中的冰有大半熔化，即燒杯內(nèi)是冰、水共存的狀態(tài)，可知其溫度為熔點0 ℃，試管插在燒杯內(nèi)的冰塊中，若試管內(nèi)冰的初溫低于0 ℃，它可以從燒杯內(nèi)的冰、水混合物中吸熱，使自己的溫度上升，當其溫度升高到0 ℃時，試管內(nèi)外溫度一樣，都是0 ℃，試管內(nèi)的冰再也不能從燒杯內(nèi)的冰、水混合物中吸熱了。盡管試管內(nèi)的冰的溫度達到了熔點，但無法繼續(xù)吸熱，當然就是一點也不熔化了。

對于概念性錯誤，首先要展開充分的分析、討論，讓學(xué)生弄清概念的來龍去脈，理解概念的內(nèi)涵和外延；其次要強化訓(xùn)練，反復(fù)矯正，加深理解。

3.2 善用“經(jīng)驗性錯誤資源”，開展概念轉(zhuǎn)化的教學(xué)

學(xué)生在日常生活中已形成了一定的生活經(jīng)驗或前概念，生活經(jīng)驗或前概念的片面性，往往使學(xué)生考慮問題也帶有很大的片面性，其中有的基本正確，對學(xué)習(xí)有積極的促進作用，有的觀念是片面的甚至錯誤的，將起一定的消極作用，造成學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙。

例如，在講解“慣性”時，問學(xué)生：一個人站著時慣性大還是100米賽跑時慣性大？學(xué)生毫不猶豫地說“跑步時慣性大”。學(xué)生為什么這么認為呢？因為他們體驗很深的是在跑100米的人速度快很難停下來，而忽略了靜止的人要達到賽跑時的速度也很困難。這就是學(xué)生生活經(jīng)驗片面性的體現(xiàn)。

作為教師應(yīng)采取積極的教學(xué)方式，深入淺出地講解問題的各個方面，并指導(dǎo)學(xué)生在生活或?qū)嶒炛畜w驗科學(xué)，對科學(xué)知識多探究、多實踐，使學(xué)生積累更多的科學(xué)學(xué)習(xí)素材，逐步提高學(xué)生全面思考問題的能力，從而順利將生活經(jīng)驗或前概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。

3.3 善用“思維性錯誤資源”，提高學(xué)生的思維品質(zhì)

不良思維定勢造成的錯誤，易將解決的問題引入歧途，阻止創(chuàng)新。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中由于受日常生活經(jīng)驗、已有知識技能的影響，容易形成思維上的定勢，一旦科學(xué)問題的情景和條件發(fā)生變化時，便容易出現(xiàn)錯誤。由此可見，不良思維定勢在人們接受新思想、新知識時，在對問題進行分析和判斷時，會產(chǎn)生一些消極的影響，是學(xué)生思維過程中的一個不利因素。

例如，講解完“物體浮沉的條件”后，教師用以下這個例題檢測學(xué)生對知識的掌握情況：體積50立方厘米，質(zhì)量46克的生橡膠塊放入足夠深的水中靜止，水對它的浮力是多少牛？（g取10牛/千克）

很多學(xué)生拿到這個題目后，看到水足夠深，所以V排=V物，根據(jù)阿基米德原理，得浮力為0.5牛。這一公式在平時訓(xùn)練過程中已在學(xué)生頭腦中根深蒂固，學(xué)生不假思索地認為浮力為0.5牛。這個解答過程錯在：學(xué)生沒有意識到物體在水中靜止時并沒有完全浸沒在水中。計算時，先把生橡膠完全浸沒在水中，計算得到浸沒時的浮力0.5牛，因為生橡膠自重為0.46牛，松手后，由于浮力大于重力，所以生橡膠會上浮，最終漂浮在水面上，漂浮的物體由于受力平衡，所以浮力與重力相等，為0.46牛。

在平時的教學(xué)中，教師要設(shè)法提高學(xué)生思維的靈活性，訓(xùn)練學(xué)生從多個角度、（下轉(zhuǎn)第11頁）（上接第7頁）多個途徑看問題，避免受到不良思維定勢的影響。教師可以針對學(xué)生在解答原有問題時所暴露出來的思維素質(zhì)的缺陷，對原有問題進行針對性拓展，引導(dǎo)學(xué)生在解答拓展問題過程中培養(yǎng)學(xué)生良好的思維素質(zhì)，如在分析環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴謹性，表述環(huán)節(jié)中訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生思維的條理性。

4 結(jié)論和反思

課堂教學(xué)不是一個被動的傳遞和執(zhí)行課程的過程，而是一個動態(tài)的不斷發(fā)展的過程。這個過程既有規(guī)律可循，又有靈活的生成性和不可預(yù)測性。課堂就是學(xué)生犯錯的地方，犯錯是學(xué)生的權(quán)利。正是由于這些美麗的錯誤，讓學(xué)生體驗到了成功的喜悅和失敗的滋味。

學(xué)生的錯誤不可能單獨依靠正面的示范和反復(fù)的練習(xí)得以糾正，必須是一個自我否定的過程，而自我否定又以反省，特別是內(nèi)在“觀念沖突”作為必要的前提。利用錯誤學(xué)習(xí)，并及時引發(fā)這種“觀念沖突”，能促使學(xué)生對已完成的思維過程進行周密且有批判性的再思考，對已形成的認識從另一個角度，以另一種方式進行再思考，以求得新的深入認識，這既有利于問題的解決，又培養(yǎng)了學(xué)生的反思能力，同時也提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]鐘啟泉.課程的理念與創(chuàng)新[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]陳琦，劉儒德.當代教育心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2004.

[3]陳鋒，楊麗娟.對當前中小學(xué)科學(xué)有效教學(xué)現(xiàn)狀之認識[J].物理教學(xué)探討，2012，30（12）：6—8.

（欄目編輯 趙保鋼）