摘 要:學生在科學教學中出現的錯誤是學生思維的真實反映,對教師來說是不可多得的寶貴課程資源。筆者結合具體的教學實例談談對預設性錯誤資源和生成性錯誤資源利用的相關策略。
關鍵詞:預設性錯誤資源; 生成性錯誤資源; 利用策略
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)02-017-002
科學課堂中,這樣的情形教師可能并不陌生:《測小燈泡電功率》的實驗課上,學生求助,“老師,燈泡不會亮”。老師走近一看,電壓表和電流表位置接錯,老師用批評的口吻道:“我在講的時候你們在聽什么?電路圖都接不對!”老師說完并快速地幫助學生糾正了電路。
對于學生在科學教學中出現的一些錯誤,很多教師是以一個“錯”字給學生當頭一棒,或是迫不及待地把正確答案親自奉上,殊不知這樣做已白白流失了一次錯誤資源利用的機會,并會極大地挫傷學生的自尊心和學習積極性。事實上,學生的錯誤是一種真實的、有價值的課程資源,是一種不可或缺的課程資源。若能合理有效地利用這些錯誤資源,對教學有效性一定能起到事半功倍的推動作用。
科學教學中的錯誤資源一般分為兩類:預設性錯誤資源(教師根據自己的經驗,預見學生的錯誤,并將這些錯誤運用于教學過程)和生成性錯誤資源(學生出現的錯誤在教師預想之外的,而又有意義或典型的學生的錯誤)。無論是預設性錯誤資源還是動態的、隨機的生成性錯誤資源,教師都應樹立強烈的“錯誤也是一種資源”的意識,及時、準確地采用積極的應對策略,引發學生的認知沖突,激起學生的求知欲和探索心向,在討論中明晰錯誤中存在的問題,找到出錯的原因,將錯誤變成一種有效教學資源。現結合具體的教學案例分別談談對這兩類錯誤資源的有效利用的策略。
一、預設性錯誤資源的利用策略
教師在備課時,應該有意識地預設學生在學習的過程中可能出現的錯誤并充分呈現出來,以此為重點展開教學,讓學生在“嘗試錯誤”的活動中比較、思辨,從“錯誤”中尋找真理。
1.預測錯誤,激趣導入新課
[案例1]“大氣壓”的一種導課方案
“大氣壓”的導入筆者有意設計一個學生會發生錯誤的問題,然后通過簡單的實驗現象來激起學生求知的興趣。如:
師:有兩支大小不同的試管,在不施加力的情況下,能否使小試管沿大試管向上運動?
生:不可能!(因為他們知道力是改變物體運動狀態的原因)
我在大試管中裝入一定量的水后,將小試管放入大試管中,迅速倒過來。只見水往下流的同時小試管卻在向上運動。(學生們都很驚訝)
師:大家覺得我剛才有沒有對小試管施加力的作用?
生:沒有! 師:那么是誰在使它向上運動呢?
生:大氣壓!師:這堂課大家一起來探究大氣壓究竟是如何對小試管起作用的。
筆者抓住學生思維上的不嚴密(學生覺得要使小試管運動必須人對它施加力的作用),通過一個并不新的小實驗,引發了學生思維和現實的矛盾,激起學生的興趣,順利導入新課,起到了良好的效果。
在科學課堂教學過程中,教師有意給學生設計一些錯誤、設置一些思維“陷阱”來導入新課,能激發學生學習興趣,讓其在探究、思考、辨析、比較中發現錯誤,這不失為一種有效的導入新課的方法。
2.預設錯誤,引發思維碰撞
[案例2] 兩種答案引出的思維碰撞
《電熱器》第二課時,如何既能讓學生區分“純電阻電路”和“非純電阻電路”的概念,筆者設計了如下這樣一題計算簡單卻又設有“陷阱”的例題:
某雙桶洗衣機的部分銘牌如下:
試計算兩桶都正常工作時通過導線的總電流?
學生通過簡單的計算,馬上得出兩組明顯不同的答案:一種解法是:Ⅰ=1.5A+2.3A=3.8A,另一種解法是:Ⅰ=(220/20+220/10)A=33A。
筆者將兩種答案投影在屏幕上,引起了學生激烈的討論,激起了兩種思維的碰撞。這時候,筆者借機問道:“電動機工作時能量主要發生了什么變化?”學生作出正確回答后,筆者又順勢問道:“這樣的電路能用歐姆定律嗎?” 至此學生終于明白了上述錯誤的原因,也對兩種電路的類型有了進一步的理解。有意的預設錯誤,引發思維碰撞,使學生對電動機有更深刻的理解。
3.辨析錯誤,促進有效鞏固
通過辨析分析思路的正誤,挖掘學生的思維深度。
[案例3]幾道舊題的永恒光芒
請判斷圖一中F與G的關系;在圖二中,在A點施加一個力使杠桿處于平衡狀態,請判斷該杠桿的類型。
對于一個動滑輪,學生往往只停留在“可以省一半力”這一識記的層面上,而通過圖一例題分析F和物重的關系,可以引導學生進行受力分析,理解“可以省一半力”的適用范圍,從而上升到具體情境中的應用層面。而圖二讓學生在A點施加一個力并判斷杠桿類型時,大多數學生的答案是省力杠桿,這正好為學生鞏固杠桿類型判斷中的重點——力臂提供了最佳契機。
二、生成性錯誤資源的利用策略
1.操作性錯誤的利用
科學是一門以實驗為基礎的學科,課堂中各種實驗活動很多,必然伴隨著大量隨機的操作性的錯誤生成。例如:
[案例4] 步驟顛倒的插曲
學生實驗“探究溫度對酶的催化作用的影響”時,步驟2:將三支裝有淀粉溶液的試管分別放入60℃、10℃、37℃的熱水中五分鐘;步驟3:在三支試管中各注入新鮮的淀粉酶溶液,搖勻后再分別放到各自的熱水中五分鐘。匯報結果時,有兩組與其他組的結果不一樣。筆者讓兩組代表分別把實驗過程復述一遍。很快有了結果:這兩組同學將2、3實驗步驟顛倒了。筆者順勢問:“這兩個步驟能顛倒?”學生經過熱烈的討論,推選一位同學作了分析:步驟顛倒后,在3支試管中各注入1毫升新鮮淀粉酶溶液并搖勻時,淀粉酶可能已經催化分解了淀粉,致使將試管放入不同溫度的水中5分鐘這一步驟已失去意義,最終導致3支試管中溶液都不變藍色。
無論是出錯的學生還是其他學生,對這一實驗的步驟和結論的理解變得深刻了,也對“實驗步驟的不同會影響實驗結論”這句抽象的話有了更深的理解。
2.描述性錯誤的利用
在科學課堂教學中,無論是學生口頭表達回答問題還是測試練習時的文字表述,經常會出現一些看似“低級”的錯誤。事實上,并非全是語言文字表達能力不足造成的,更多的是因對概念、規律理解不清。反復強調、練習并非是理想的方案,必須尋找一種更合理的辦法。
[案例5] 無奈處理竟是最佳方案
對于一些描述性錯誤,通常的做法是反復強調并作類比判斷,但學生還總是出錯,如常有類似“石蕊使酸變紅色”、“碘遇淀粉變藍色”的錯誤說法。實在無奈,筆者搜索相關網頁,給學生呈現這樣的內容:“碘遇淀粉變藍色”這主要取決于淀粉本身的結構,其溶于水中的淀粉,在加入碘酒后,碘分子便鉆入淀粉當中空隙,并借助范得華力與淀粉聯系在一起,從而形成絡合物。這種絡合物能比較均勻地吸收除藍光以外的其它可見光,從而使淀粉變為深藍色。再如法炮制糾正“石蕊使酸變紅色”的錯誤。
3.分析性錯誤的利用
在科學課堂教學中,學生無論在實驗探究過程中分析實驗現象時還是在分析具體題目情境時,都會產生教師意想不到的分析性錯誤,教師若能及時、準確地抓住其分析錯誤的真正原因,積極采取有效的針對性,必能將其轉化可以利用的錯誤資源。
[案例6] 意外分析錯誤的意外收獲
在上《汽化和液化》這一課時,學生實驗:將溫度計先浸入酒精中,然后取出,觀察示數的變化。學生的結論:溫度計的讀數降低。筆者順勢問道:“溫度計的讀數為什么會變小?”有學生回答:“因為酒精蒸發時,吸收了室內空氣的熱量,使室溫降低了。”這樣的解釋實在出乎教師的意料。筆者馬上組織學生討論上述解釋是否合理。多數同學感覺不合理,因為這點酒精蒸發,不可能使這么多的空氣溫度降低得那么多。”筆者進一步激勵他們:“你們能夠設計實驗來證明他的說法不合理嗎?”經過一番討論后,學生設計出了實驗方案:用兩支溫度計,其中一支的玻璃泡是干的,將另一支從酒精中取出后,看看兩支溫度計的讀數是不是都會變小。并讓學生做了這個實驗,得出了溫度計示數降低的真正原因。
通過近幾年對錯誤資源利用的教學實踐,使我意識到:錯誤能成為教學資源,關鍵在于教師能針對不同的錯誤原因和類型引導學生進行積極的反思、比較投入學習活動,能有效地促進學生的學習。教師必須給學生提供充分的反思、交流的時間和空間,讓每一個學生都有發言的機會。
參考文獻:
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