“試誤”理論在生物學教學中的應用

吳 寧

(江蘇省常州市第二中學 213003)

1 “試誤”理論的來源

桑代克是最早提出“試誤說”理論的一位美國心理學家。他曾經做過非常著名的餓貓“迷籠實驗”。 桑代克將饑餓的貓禁閉于迷籠之內，餓貓可以用抓繩或按鈕等三種不同的動作逃出籠外獲得食物。饑餓的貓第一次被關進迷籠時，開始盲目地亂撞亂叫，東抓西咬，經過一段時間后，它可能做對了打開迷籠門的動作，逃出籠外。桑代克重新將貓再關入籠內，并記錄每次從實驗開始到貓做出打開籠門的正確動作所用的時間。經過上述多次重復實驗，桑代克得出貓的學習曲線。該曲線表明實驗次數越多，貓逃脫迷籠潛伏期的時間越短。桑代克認為貓是在進行“嘗試錯誤”的學習，經過多次的嘗試錯誤，餓貓學會了打開籠門的動作。因此，有人將桑代克的這種觀點稱為學習的“嘗試錯誤說”，或簡稱為“試誤說”。

2 “試誤”理論在實驗教學中的應用

在生物學實驗中，對照實驗是最常用的實驗方法，要遵循單一變量原則，無關變量相等原則。例如，在“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”實驗中，pH是唯一的自變量，酶的活性是因變量(可用單位時間內產生的氣泡數目來表示)，其他都是無關變量，要保持相等的原則。在實際教學的過程中，學生如果是做一道相關的練習題，還是比較容易把握的，在回答無關變量時會用“其他條件相等且適宜”一句話來不變應萬變。而實驗教學的真諦是培養學生的科學素養，需要學生走進實驗室去操作和探究。學生在實驗的操作過程中會遇到很多實際問題。不妨利用“試誤”理論來組織實驗教學。教師可以提出實驗目的“pH對酶活性的影響是怎樣的？”然后就把實驗室完全交到學生手中。學生在實驗操作時會把注意力集中在自變量的控制上，很容易忽視其他的條件，如過氧化氫的用量會不一樣，過氧化氫酶的用量也會不一樣，甚至選用的試管大小會不一樣，衛生香復燃時插入試管的位置不一樣，不同的學生操作同一對照實驗的不同實驗組會導致收集氧氣的時間不同，等等。教師只要在旁邊用相機記錄一些錯誤的操作，實驗后全班統一討論。學生在有了“試誤”的機會和過程后，很容易發現自己操作上的局限，總結出“所有會影響實驗結果而又不是實驗本身探究的變量，應該保持相等，才能不干擾實驗結論的得出”。讓學生有一個出錯的機會，自己在跌打滾爬中獲得知識的真諦，拋開所有的“死記硬背”，才能讓快樂學習成為可能。

3 “試誤”理論在概念教學中的應用

概念教學是培養學生科學素養的一種途徑。它以糾正、補充、完善學生的前概念，建構正確的認知為己任，意在給學生的日常生活、學習及以后的人生產生有意義的影響。因此，概念教學注重學生前概念的了解，并基于學生的認識來設計教學，幫助學生建構概念。

例如， “種群的特征”一節的教學，有一環節是關于樣方法的概念形成。教學中，大部分教師是首先告之學生樣方法的種種規則，然后再引導學生進行模擬嘗試。如果換一種方式，即利用“試誤”理論重新組織一下教學，由“能逐個計數→無法逐個計數→抽樣調查”這樣的思路引導后，直接組織學生進行樣方法的模擬(圖1)，結果有的學生會畫圓形的樣方，有的學生只取一個樣方，有的學生取的樣方面積不同，有的學生對同一樣方內的植物得出不同的計數結果。教師針對以上問題，可組織學生一一討論：是圓形的面積容易計算，還是方形的容易計算？取一個樣方，怎樣避免偶然因素？樣方面積不同，要多次計算樣方的面積，嫌不嫌麻煩？為什么同一樣方不同的同學計數的結果不一樣，能否介紹一下自己的方法？最后，師生達成共識，為了讓調查的結果有說服力更有通用性，應該制定一套相應的規則，如選樣的規則、計數的規則等。這時教師才呈現早就存在并被科研工作者實施已久的樣方法各種規則。這樣的一種教學組織，更有利于學生的概念形成。

圖1 模擬調查草地中蒲公英的種群密度