初中科學錯題資源的有效利用

耿清華

學生解題出錯是很正常的事情，關鍵是怎樣對待錯誤。其實，對學生來說最好的學習方法也許就是在錯誤中學習。那如何讓學生的錯誤真正地具有價值，讓錯誤也美麗起來呢？

一、以錯激趣，激發學生的學習興趣

興趣是調動學生積極思維、探求知識的內在動力。有了興趣，學習就不是一種負擔，而是一種享受。現在的學生沒有生活體驗，對很多自然現象感到既陌生又新奇，所以在錯題分析過程中想法頗多。

例如，下列選項中能夠最恰當地解釋圖中兔子背部毛色變化的是（）

A.環境能夠影響基因對性狀的控制

B.兔子的身體內產生了局部可遺傳的變異

C.極低溫度導致兔子的基因發生改變

D.極低溫度導致兔子的染色體數目發生改變

錯解：選C，生物性狀是由基因控制的，兔子毛色有變化，則兔子的基因發生改變。

分析：此題主要考察環境中的非生物因素對生物的影響。環境中影響生物生活的因素有非生物因素和生物因素；其中非生物因素中的溫度影響生物的分布、生長和發育。白兔被覆冰塊，導致溫度過低，為了減少光的反射，多吸收光能，發毛變為黑色。表明環境能夠影響基因對性狀的控制。正確選項為A。

師（追問）：此兔子生下的下一代毛色為部分黑還是全白呢？

生1：黑的，性狀會遺傳。

生2：白的，基因沒變。

生3：黑的，變異。

（對這個話題學生興趣很濃，討論也變得激烈了。）

師：剛才討論時我們發現生物的性狀受環境的影響，其實生物性狀是由基因和環境共同作用的結果。比如，將同一紅薯的藤分別種在山地和農田中，結果山地紅薯和農田紅薯相比個小、凹痕多。山地紅薯與農田紅薯性狀的不同正是由于山地和農田土壤的土質、水分、養分等不同而導致的。甚至有些植物同一植株會結出不同性狀的果實，如右圖所示。

師：因外界環境作用而引起的變異不能遺傳的，由染色體、DNA或基因的變化而引起的變異才可以遺傳到下一代的。所以在農業生產中可利用外界環境（因素）去影響生物性狀，從而提高經濟效益，如無籽番茄、無籽西瓜的種植。

通過糾錯，聯系實際，使學生對身邊的一些現象有進一步的了解，對知識有了更深的理解，激發了學生的學習興趣和求知欲望。

二、以錯悟理，優化學生的認知結構

學生在科學解題中出現的某種錯誤就反映了學生科學認知結構存在著與此相對應的某種問題或缺陷。如果我們深入分析和研究學生的錯誤，就可以找出錯誤的原因。

例如：在學校的元旦聯歡會上，某同學表演了“水能生火”的魔術。他向包有過氧化鈉（Na2O2）粉末的脫脂棉上滴水，脫脂棉燃燒起來。小明很感興趣，于是他和同學們進行探究。

[提出問題]過氧化鈉與水反應生成了什么物質？為什么脫脂棉會燃燒？

[猜想]可能有一種氣體和另一種物質生成。

[設計裝置]如圖所示

[實驗探究]

實驗一：探究反應后生成的氣體是什么？

實驗過程中，還觀察到U型管A端紅墨水液面下降，其原因是 。

錯解展示1：因為產生了氣體，瓶內壓強大。

錯解展示2：氧氣密度比空氣大，把氣體壓往U形管。

錯因剖析：以上兩種解答都是錯誤的，學生以為氣體增多或氣體密度變大才會擠壓U形管A端。這樣的解答也暴露出學生認知結構存在著缺陷，且在學習過程中并沒有補充完善，所以在分析問題時只能考慮到問題的某一方面，而不能顧及問題的全面性。

此時，教師應先給予學生闡述各自觀點的機會，讓他們將錯誤想法統統表達出來，使學生意識到自己原有的想法過于簡單、欠于思考，同時教師也要肯定學生的錯誤想法具有合理的成分。然后教師引導學生全面分析，U形管連接的是錐形瓶，而過氧化鈉與水反應產生的氣體不會到達錐形瓶，所以U形管A端下降的原因不是過氧化鈉和水反應生成O2引起的，也不是氧氣密度比空氣大，把氣體壓往U形管，而是過氧化鈉和水反應時放出的熱使錐形瓶內的氣體溫度升高，氣體膨脹引起的。

通過上述分析，學生對氣體氣壓這一知識結構有了更全面的認識；知道了氣體氣壓變大可能是氣體的量增多、密度變大引起的，也可能溫度升高導致氣體體積變大導致的。基于這樣分析問題的方法，學生在以后的學習中也就會更全面地去考慮問題，使自己的知識結構更加完善。

三、以錯促思，發展學生的思維能力

建構主義認為，學生的錯誤不可能單純依靠正面的示范和反復的練習得以糾正，而必須是一個“自我否定”過程，而“自我否定”又以自我反省，特別是內在的“觀念沖突”作為必要的前提。利用學生錯題資源，引發這種“觀念沖突”，能促使學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，又培養了學生的思維能力。

最近，我在教學中遇到這樣一個實例，學生在解答下題時出現了兩種方法：

例如：如圖電路中，電源電壓不變，燈L上標有“18V18W”的字樣，電壓表所選量程為0～15V，電流表所選量程為0～3A.當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P移到a端時，燈L正常發光，電流表示數為2.5A.當開關S斷開、滑動變阻器的滑片P移到距a端3/4ab長度時，電壓表示數為15V.則在保證電路各元件安全的情況下，斷開開關S，移動滑片P的過程中，燈L的最小功率為（）

A.0.5WB.3.75WC.5WD.6.48W

學生的解題過程：當開關S閉合、滑片P移到a端時，燈L和滑動變阻器并聯，

∵燈正常發光，∴UL=U=U額=18V

燈絲電阻：RL=U2額∕P額=（18V）2∕18W=18Ω

此時通過燈的電流：IL=P額∕U額=18W∕18V=1A

通過滑動變阻器的電流：IR=I-IL=2.5A-1A=1.5A

∴滑動變阻器的最大電阻：R=UR∕IR=18V∕1.5A=12Ω

當開關S斷開、滑片P移到距a端3／4ab長度時，滑動變阻器連入的電阻：

R′=3∕4×12Ω=9Ω

解法一：當電壓表示數為15V時燈兩端的最小電壓：UL=U-UR=18V-15V=3V，

I′=UR∕R′=15V∕9Ω=5∕3A，

燈L的最小功率：

PL=ULI′=3V×5∕3A=5W.

解法二：當電壓表示數為15V時燈兩端的最小電壓：U小=U-UR=18V-15V=3V，

∵RL=18Ω

∴PL=U2L∕RL=（3V）2∕18Ω=0.5W

當時，我沒馬上說誰對誰錯，只是把這兩種解法在屏幕上展示出來，讓全班學生判斷。突然，蔣同學冒出一句：題目有問題。

師（有點吃驚）：怎么說？

蔣（自信滿滿）：電源電壓恒為18V，當滑片P移到距a端3／4ab長度時，滑動變阻器連入的電阻是9Ω，電壓表15V，而電燈電阻18Ω是9Ω的兩倍，電壓應為30V，總電壓是45V，這不是有問題嗎？

其他學生（向她投去贊賞的目光）齊聲說：對。

一下子教室里七嘴八舌地說開了，學生們的思維頓時活躍起來，大家爭先恐后地發表自己的見解。

另一學生：電燈電阻會變嗎？

師：你說呢？

其他學生：會變，燈泡的溫度變了。（班級里安靜下來了，學生用期待的眼神看著老師，希望得到肯定。）

師：大家的想法很對，電燈的電阻隨溫度的變化而發生了變化，（追問）變為多少呢？

生：利用RL=UL∕IL=3V∕5∕3A=1.8Ω

PL=U2L∕RL=（3V）2∕1.8Ω=5W

其實，與上面這個教學中的實例類似的情況，每個老師都可能遇到，但不同的處理方法所得到的教學效果卻是完全不同的，試想：如果我當時在課堂上輕易地包辦代替，將正確的解法呈現出來，而不就錯因勢利導，那么，這么好的教學契機就會錯過，也就不會碰撞出智慧的火花。因此，教師在錯題分析時不要過多地正面去糾錯，而應利用學生錯題資源，引發學生對結論的質疑和再思考，活躍學生的思維。

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四、以錯導行，培養學生的實踐探究能力

培養學生發現意識，讓學生學會自主探究學習，是新課程的重要教學目標之一。學習錯誤是其積極參與學習過程必然伴隨的現象之一。對于似是而非、學生不易察覺的錯誤，如果教師只告訴正確的做法，容易抑制學生主動性和創造性的發展。如果對這些錯誤巧妙地加以利用，因勢利導，多給學生思維的時間和空間，這不僅能使不同層次的學生發現錯誤，提高學習的積極性，而且可以引發學生的探究欲望，培養學生的探究能力。

例如：一個小電風扇與電流表串聯后接在6伏直流電源上，閉合開關后電動機出現故障沒有轉動，這時電流表的讀數為3安。排除故障后，讓電風扇正常工作，這時電流表的讀數為1安。若不計摩擦阻力，求：（1）電動機線圈的電阻；（2）電風扇工作時做的機械功的功率；（3）電風扇的效率。

分析完題目后有4～5位女生走到我身邊，帶著幾分羞澀，說：這題我們還是不理解，為什么電風扇不轉動時電流會比正常工作時大呢？

她們能把自己的疑慮向老師提出已非常不錯了，若老師再復述剛才的分析過程，如果她們還不明白的話，可能就會不好意思再說出來了，很可能會不懂裝懂。本人遲疑了片刻后，建議她們利用微型物理儀器去做實驗，先弄清楚電流大小關系，再試著去分析原因。（第二天，她們來告訴我實驗的過程）

生：我們把電動機和電流表串聯在電路中，電動機正常轉動時，電流I轉=0.42A。用手捏住轉軸后電動機不轉I不轉始終在0.46A～0.48A間擺動。做了好幾次電動機不轉動時通過的電流都大于電動機轉動時通過的電流。

師（耐心聽完后）：那你們想過可能是什么原因呢？

（……其中一位欲言欲止）

師（投去肯定的目光）：沒關系，說說看。

生：老師我畫個圖吧？

其他學生：怎么會多一個電阻？

生：我把電動機看成一個電阻和一個沒電阻的“電動機”。

其他學生：有什么用？

生：我就是覺得可以這樣，但我說不出理由。

師：我們昨天分析時怎么解釋的？

另一學生：哦，我知道了電動機不轉時電路中只有R，電能全部轉化為內能，而電動機轉動時電能轉化為R的內能和M的機械能。所以不轉時可利用歐姆定律求出R阻值。

其他學生（馬上附和）：對，轉動時R兩端的電壓小于不轉時R兩端電壓，所以I變小。

在她們有這些知識后，本人再給她們補充了右圖用來表示電動機不轉時的電路圖，告訴他們有電動機的電器會產熱，所以需要一個散熱裝置。要求學生回家后仔細觀察，哪些電器有散熱裝置，注意它的形狀或結構，并思考如何提高它們的工作效率。

學生學習中出現此類可操作性的錯誤時，教師應建議學生在糾正錯誤的過程中創設一個自主探究的情景，自主地去發現問題、解決問題，并利用自己獲得的結果去解決更多的實際問題，這比老師苦口婆心的說教好得多。

錯誤是一筆寶貴的學習資源，只要我們能夠利用它鼓勵學生多角度、全方位審視自己在學習活動過程中出現的錯誤，相信它定能給我們的課堂畫上一道美麗的風景線，給我們老師，給我們的學生帶來一筆無形的“財富”。

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