摘 要:學(xué)生在科學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤是學(xué)生思維的真實(shí)反映,對(duì)教師來說是不可多得的寶貴課程資源。筆者結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)例談?wù)剬?duì)預(yù)設(shè)性錯(cuò)誤資源和生成性錯(cuò)誤資源利用的相關(guān)策略。
關(guān)鍵詞:預(yù)設(shè)性錯(cuò)誤資源; 生成性錯(cuò)誤資源; 利用策略
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2012)02-017-002
科學(xué)課堂中,這樣的情形教師可能并不陌生:《測(cè)小燈泡電功率》的實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生求助,“老師,燈泡不會(huì)亮”。老師走近一看,電壓表和電流表位置接錯(cuò),老師用批評(píng)的口吻道:“我在講的時(shí)候你們?cè)诼犑裁矗侩娐穲D都接不對(duì)!”老師說完并快速地幫助學(xué)生糾正了電路。
對(duì)于學(xué)生在科學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤,很多教師是以一個(gè)“錯(cuò)”字給學(xué)生當(dāng)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(cuò)誤資源利用的機(jī)會(huì),并會(huì)極大地挫傷學(xué)生的自尊心和學(xué)習(xí)積極性。事實(shí)上,學(xué)生的錯(cuò)誤是一種真實(shí)的、有價(jià)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(cuò)誤資源,對(duì)教學(xué)有效性一定能起到事半功倍的推動(dòng)作用。
科學(xué)教學(xué)中的錯(cuò)誤資源一般分為兩類:預(yù)設(shè)性錯(cuò)誤資源(教師根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),預(yù)見學(xué)生的錯(cuò)誤,并將這些錯(cuò)誤運(yùn)用于教學(xué)過程)和生成性錯(cuò)誤資源(學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤在教師預(yù)想之外的,而又有意義或典型的學(xué)生的錯(cuò)誤)。無論是預(yù)設(shè)性錯(cuò)誤資源還是動(dòng)態(tài)的、隨機(jī)的生成性錯(cuò)誤資源,教師都應(yīng)樹立強(qiáng)烈的“錯(cuò)誤也是一種資源”的意識(shí),及時(shí)、準(zhǔn)確地采用積極的應(yīng)對(duì)策略,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,激起學(xué)生的求知欲和探索心向,在討論中明晰錯(cuò)誤中存在的問題,找到出錯(cuò)的原因,將錯(cuò)誤變成一種有效教學(xué)資源。現(xiàn)結(jié)合具體的教學(xué)案例分別談?wù)剬?duì)這兩類錯(cuò)誤資源的有效利用的策略。
一、預(yù)設(shè)性錯(cuò)誤資源的利用策略
教師在備課時(shí),應(yīng)該有意識(shí)地預(yù)設(shè)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤并充分呈現(xiàn)出來,以此為重點(diǎn)展開教學(xué),讓學(xué)生在“嘗試錯(cuò)誤”的活動(dòng)中比較、思辨,從“錯(cuò)誤”中尋找真理。
1.預(yù)測(cè)錯(cuò)誤,激趣導(dǎo)入新課
[案例1]“大氣壓”的一種導(dǎo)課方案
“大氣壓”的導(dǎo)入筆者有意設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的問題,然后通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來激起學(xué)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(yùn)動(dòng)?
生:不可能!(因?yàn)樗麄冎懒κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(shí)小試管卻在向上運(yùn)動(dòng)。(學(xué)生們都很驚訝)
師:大家覺得我剛才有沒有對(duì)小試管施加力的作用?
生:沒有! 師:那么是誰在使它向上運(yùn)動(dòng)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(duì)小試管起作用的。
筆者抓住學(xué)生思維上的不嚴(yán)密(學(xué)生覺得要使小試管運(yùn)動(dòng)必須人對(duì)它施加力的作用),通過一個(gè)并不新的小實(shí)驗(yàn),引發(fā)了學(xué)生思維和現(xiàn)實(shí)的矛盾,激起學(xué)生的興趣,順利導(dǎo)入新課,起到了良好的效果。
在科學(xué)課堂教學(xué)過程中,教師有意給學(xué)生設(shè)計(jì)一些錯(cuò)誤、設(shè)置一些思維“陷阱”來導(dǎo)入新課,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓其在探究、思考、辨析、比較中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,這不失為一種有效的導(dǎo)入新課的方法。
2.預(yù)設(shè)錯(cuò)誤,引發(fā)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(shí),如何既能讓學(xué)生區(qū)分“純電阻電路”和“非純電阻電路”的概念,筆者設(shè)計(jì)了如下這樣一題計(jì)算簡(jiǎn)單卻又設(shè)有“陷阱”的例題:
某雙桶洗衣機(jī)的部分銘牌如下:
試計(jì)算兩桶都正常工作時(shí)通過導(dǎo)線的總電流?
學(xué)生通過簡(jiǎn)單的計(jì)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(xué)生激烈的討論,激起了兩種思維的碰撞。這時(shí)候,筆者借機(jī)問道:“電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量主要發(fā)生了什么變化?”學(xué)生作出正確回答后,筆者又順勢(shì)問道:“這樣的電路能用歐姆定律嗎?” 至此學(xué)生終于明白了上述錯(cuò)誤的原因,也對(duì)兩種電路的類型有了進(jìn)一步的理解。有意的預(yù)設(shè)錯(cuò)誤,引發(fā)思維碰撞,使學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)有更深刻的理解。
3.辨析錯(cuò)誤,促進(jìn)有效鞏固
通過辨析分析思路的正誤,挖掘?qū)W生的思維深度。
[案例3]幾道舊題的永恒光芒
請(qǐng)判斷圖一中F與G的關(guān)系;在圖二中,在A點(diǎn)施加一個(gè)力使杠桿處于平衡狀態(tài),請(qǐng)判斷該杠桿的類型。
對(duì)于一個(gè)動(dòng)滑輪,學(xué)生往往只停留在“可以省一半力”這一識(shí)記的層面上,而通過圖一例題分析F和物重的關(guān)系,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(yīng)用層面。而圖二讓學(xué)生在A點(diǎn)施加一個(gè)力并判斷杠桿類型時(shí),大多數(shù)學(xué)生的答案是省力杠桿,這正好為學(xué)生鞏固杠桿類型判斷中的重點(diǎn)——力臂提供了最佳契機(jī)。
二、生成性錯(cuò)誤資源的利用策略
1.操作性錯(cuò)誤的利用
科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,課堂中各種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)很多,必然伴隨著大量隨機(jī)的操作性的錯(cuò)誤生成。例如:
[案例4] 步驟顛倒的插曲
學(xué)生實(shí)驗(yàn)“探究溫度對(duì)酶的催化作用的影響”時(shí),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(bào)結(jié)果時(shí),有兩組與其他組的結(jié)果不一樣。筆者讓兩組代表分別把實(shí)驗(yàn)過程復(fù)述一遍。很快有了結(jié)果:這兩組同學(xué)將2、3實(shí)驗(yàn)步驟顛倒了。筆者順勢(shì)問:“這兩個(gè)步驟能顛倒?”學(xué)生經(jīng)過熱烈的討論,推選一位同學(xué)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(shí),淀粉酶可能已經(jīng)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(dǎo)致3支試管中溶液都不變藍(lán)色。
無論是出錯(cuò)的學(xué)生還是其他學(xué)生,對(duì)這一實(shí)驗(yàn)的步驟和結(jié)論的理解變得深刻了,也對(duì)“實(shí)驗(yàn)步驟的不同會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論”這句抽象的話有了更深的理解。
2.描述性錯(cuò)誤的利用
在科學(xué)課堂教學(xué)中,無論是學(xué)生口頭表達(dá)回答問題還是測(cè)試練習(xí)時(shí)的文字表述,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些看似“低級(jí)”的錯(cuò)誤。事實(shí)上,并非全是語言文字表達(dá)能力不足造成的,更多的是因?qū)Ω拍睢⒁?guī)律理解不清。反復(fù)強(qiáng)調(diào)、練習(xí)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(duì)于一些描述性錯(cuò)誤,通常的做法是反復(fù)強(qiáng)調(diào)并作類比判斷,但學(xué)生還總是出錯(cuò),如常有類似“石蕊使酸變紅色”、“碘遇淀粉變藍(lán)色”的錯(cuò)誤說法。實(shí)在無奈,筆者搜索相關(guān)網(wǎng)頁,給學(xué)生呈現(xiàn)這樣的內(nèi)容:“碘遇淀粉變藍(lán)色”這主要取決于淀粉本身的結(jié)構(gòu),其溶于水中的淀粉,在加入碘酒后,碘分子便鉆入淀粉當(dāng)中空隙,并借助范得華力與淀粉聯(lián)系在一起,從而形成絡(luò)合物。這種絡(luò)合物能比較均勻地吸收除藍(lán)光以外的其它可見光,從而使淀粉變?yōu)樯钏{(lán)色。再如法炮制糾正“石蕊使酸變紅色”的錯(cuò)誤。
3.分析性錯(cuò)誤的利用
在科學(xué)課堂教學(xué)中,學(xué)生無論在實(shí)驗(yàn)探究過程中分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)還是在分析具體題目情境時(shí),都會(huì)產(chǎn)生教師意想不到的分析性錯(cuò)誤,教師若能及時(shí)、準(zhǔn)確地抓住其分析錯(cuò)誤的真正原因,積極采取有效的針對(duì)性,必能將其轉(zhuǎn)化可以利用的錯(cuò)誤資源。
[案例6] 意外分析錯(cuò)誤的意外收獲
在上《汽化和液化》這一課時(shí),學(xué)生實(shí)驗(yàn):將溫度計(jì)先浸入酒精中,然后取出,觀察示數(shù)的變化。學(xué)生的結(jié)論:溫度計(jì)的讀數(shù)降低。筆者順勢(shì)問道:“溫度計(jì)的讀數(shù)為什么會(huì)變小?”有學(xué)生回答:“因?yàn)榫凭舭l(fā)時(shí),吸收了室內(nèi)空氣的熱量,使室溫降低了。”這樣的解釋實(shí)在出乎教師的意料。筆者馬上組織學(xué)生討論上述解釋是否合理。多數(shù)同學(xué)感覺不合理,因?yàn)檫@點(diǎn)酒精蒸發(fā),不可能使這么多的空氣溫度降低得那么多。”筆者進(jìn)一步激勵(lì)他們:“你們能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明他的說法不合理嗎?”經(jīng)過一番討論后,學(xué)生設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)方案:用兩支溫度計(jì),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(jì)的讀數(shù)是不是都會(huì)變小。并讓學(xué)生做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),得出了溫度計(jì)示數(shù)降低的真正原因。
通過近幾年對(duì)錯(cuò)誤資源利用的教學(xué)實(shí)踐,使我意識(shí)到:錯(cuò)誤能成為教學(xué)資源,關(guān)鍵在于教師能針對(duì)不同的錯(cuò)誤原因和類型引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的反思、比較投入學(xué)習(xí)活動(dòng),能有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。教師必須給學(xué)生提供充分的反思、交流的時(shí)間和空間,讓每一個(gè)學(xué)生都有發(fā)言的機(jī)會(huì)。
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