深入探尋學生解題錯因，提高教學效率

吳志標

摘 要 學生解題出現錯誤是教學和學習過程中自然存在的現象，因此教師要正確對待學生錯誤的態度，對錯誤進行系統的分析是非常重要的。科學教學要重視通過學生呈現思維過程來深入探尋學生解題錯因，研究改正錯誤的方法，是提高教學質量的有效方法。

關鍵詞 解題錯誤 思維過程 歸因 對策 教學效率

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A

學生學習科學必然要解一定數量的題目，而在解題過程中不可避免地會產生形形色色的錯誤，對于學生出現的錯誤，教師不應就事論事，而應深入探尋學生出錯的原因，從而讓學生吸取有益的教訓，并由此及彼獲得一類問題的正確解法。這是學生學好科學，提高分析問題和解決問題能力的有效途徑，也是教師對癥下藥，提高教學效率的有效手段。

1看似“正確”答案下隱藏錯誤的思維

案例1：浙教版七年級上冊《科學》第四章第2節《作業本》配套練習題：使用托盤天平測量物體時，會因某些因素的變化造成測量結果偏大或偏小。請分析以下因素對測量結果的影響。

題目：使用生銹了的砝碼，結果會？

對于該題，筆者所任教兩個班中約有三分之二的學生填偏小，約有三分之一的同學填偏大。對于這一結果，對剛學習利用天平測量物體質量的學生已經感到滿意了，因為有一半多同學已經“懂”了，但深入調查卻發現：找來一個正確答案的學生問：你為什么認為偏小？學生回答：砝碼生銹了，銹掉了，砝碼變輕了，所以讀數就偏小了。再到班里問其他同學，那些所謂“對”的同學有相當一部分也是這樣想的。原來這些學生在解題中犯了兩個錯誤，兩個錯誤相互抵消，結果歪打正著了。那么這些學生出錯的原因在于什么呢？

（1）主觀性解題：題目只說砝碼生銹了，并沒有說銹掉了，所謂“銹掉了”這一條是學生憑借主觀想象自已添加上去的。

（2）非邏輯推理。為什么銹掉了，砝碼變輕了，質量測量就偏小？從“銹掉了，砝碼變輕了”到“質量測量值變化”，其間要經過一個嚴謹的推理過程。學生在解題時沒有進行推理，僅憑直覺。

針對學生錯誤的原因，教師應當向學生指出：（1）解題要客觀，不能輕易地添加條件和刪除條件，題目說生銹了，而生銹是一個氧化的過程，鐵變為鐵銹，是與空氣中的氧氣發生了反應，有氧進入的，所以砝碼生銹之后質量應該是變大了。（2）當砝碼質量變大后，稱量物體質量時，對測量值會造成什么影響？這個問題如果進行抽象的推理，七年級學生較難理解。我們可借用具體的數字輔助推理：砝碼生銹后，質量會變大。比如100克的砝碼變成了101克了，101克的砝碼放在天平的右盤，當左盤被稱物體的質量也是101克時，天平才會平衡。但我們是根據砝碼的標稱100克來讀數的，即101克的物體讀出100克，測量值偏小。同理，假如砝碼生銹后銹真的掉了，砝碼的質量變小了，比如，100克的砝碼變成了99克。99克的砝碼放在天平的右盤，當左盤被稱物體的質量也是99克時，天平才會平衡。但我們是根據砝碼的標稱100克來讀數的，即99克的物體讀出100克。可見，此時測量值是偏大，而不是偏小。

2看似“荒謬”答案卻也有可取的思維

案例2：把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中，用酒精燈對燒杯底部慢慢加熱（所有固定裝置均省略），如圖-1所示，當燒杯中的冰塊大部分熔化時，試管中的冰溫度 （填“會”或“不會”）達到0℃。且試管中的冰（ ）。

A.會熔化一部分

B.全部熔化

C.一點都沒熔化

D.下邊的熔化，上邊的沒熔化

對于該題，筆者原認為對于第一空，大部分學生應該是沒有問題的，但沒想到的是當一個班中平時科學成績還不錯的同學回答時，她居然說不會達到0℃。問她為什么，她說：“晶體熔化要吸熱，吸熱不是有致冷的作用嗎？所以試管中的冰溫度不是要下降嗎？”她顯然將液體蒸發吸熱致冷的作用遷移到了晶體熔化。但當提醒她那是液體蒸發吸熱會致冷時，她卻反駁教師，既然液體蒸發吸熱會致冷（使周圍物體溫度下降），那么晶體熔化吸熱為什么不會致冷呢？說真的許多學生（包括有些教師）從來沒有想過這樣的問題。

課后我仔細地想了一下，這位同學為什么會有這樣的質疑。其根本原因在于我們教師，在教學中我們常說液體蒸發時要吸熱，但還沒有深入探討過液體蒸發時從哪里吸熱呢？是從外界（液體周圍的物體）吸熱，還是從液體內部（本身）吸熱呢？其實際是：從液體內部（本身）吸熱。由于液體蒸發時從本身吸熱，因而使自身的溫度下降；當液體的自身溫度比外界（周圍物體）的溫度低時，液體就要從外界吸熱，使外界的溫度也下降。這就是蒸發致冷作用。但液體蒸發時為什么能從液體內部吸熱，而晶體熔化時卻不能從晶體內部吸熱呢？要回答這個問題，可以從物質構成微觀角度來解釋。首先內能是物體內部分子的動能和分子勢能的總和，而溫度則是分子熱運動劇烈程度的量度，也就是說，溫度只能反映熱運動的動能，而不能反映分子勢能。其次在晶體中，分子間是以化學鍵連接形成一定規則幾何形狀，在確定位置上只能不停振動。在晶體融化的過程中，必須先從外界吸收熱量打破原來的晶體結構，即打破分子間的化學鍵連接，分子勢能增大，但分子熱運動的動能不變，使得晶體溫度不變，所以，晶體熔化過程中內能增大而溫度不變。

而液體蒸發則不同，蒸發是液體分子從液體表面分離出去的過程。因為分子從液體表面跑出去時需要在表面層中克服分子引力，所以能掙脫分子引力束縛的是那些分子動能較大的液體分子，留下來的是動能比較小的分子，蒸發的結果是使留在液體中的分子的平均熱運動動能變小，這樣液體的內能就變小，宏觀上看就是液體分子蒸發，吸收液體熱量，液體溫度降低。

上述例子表明，我們教學決不能只關注學生題目的解題結果，而更應關注學生思維的過程。案例1中學生的答案雖然正確，但其思維并不正確。而案例2學生雖然答案是錯誤的，但她的知識遷移的思維方法和質疑的精神是十分可取的。因為我們教學的根本目的并不是讓學生僅知道某個具體問題的答案，而是要讓學生掌握解決問題思維過程，獲得舉一反三解決一類問題的能力。雖然我們學習過的知識大多還是會被遺忘。但學習思維方法卻是終身受益的。所以當學生答出正確答案或出現錯誤的答案甚至“荒謬”答案時，我們也不要急于肯定或否定，一定要讓學生呈述思維過程。通過學生的思維過程來判斷來分析教學中問題，從而做到對癥下藥。

參考文獻

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[2] 鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄[M].浙江教育出版社，2015.