“試錯教學”在生物課堂教學中的實踐研究
——以“食物鏈”為例

（蘇州工業園區東沙湖學校 江蘇蘇州 215021）

試錯學習在動物界普遍存在。當代西方哲學家波普爾在科學問題上曾提出求得科學的進步就要運用“試錯法”，不斷地試錯，不斷地清除錯誤。在自然科學的課堂教學過程中，除了獲得科學的概念性知識，幫助學生掌握探究科學的方法，為其終身發展服務比知識本身更重要，這就是教育學中強調的“授之以漁”。縱觀人類的科學發展史，哪一項發明或者發現不是在試錯的基礎上得出來的？教師以生物學發展史中經典的光合作用為例，提出問題：植物中的有機物來源于土壤嗎？比利時科學家海爾蒙特就這樣的問題進行了嘗試性的解決：他種了一棵柳樹，歷經5年之久，發現柳樹增長了74.4 kg，而土壤僅減少了60 g。證實該猜測是錯誤的，清除錯誤之后，得出結論：植物中的有機物并非來源于土壤，其中一部分來自于5年以來澆灌的雨水。這種“提出問題——嘗試性解決——清除錯誤——正確認識”的認知方式就是試錯法。試錯教學就是在課堂上讓學生大膽猜測和探索，大膽地去試錯，然后發現新的問題和錯誤并不斷地完善和解決，直至得到正確的結論的過程。

試錯教學的提出由來已久。然而，實際教學過程中實踐的比率并不高，甚至在同一節課中能完整貫徹試錯教學法的教師很少。原因有哪些？如何設計改變現狀的課堂，從教師到學生，更好地實施試錯教學？下面以“食物鏈”的教學為例，呈現以試錯教學為宗旨的生本課堂，致力于激發學生自主學習的熱情、自主探究的欲望，通過體驗試錯法建構知識的過程，提升學生自主思考解決問題的能力。

1 試錯教學難以實施的原因

教師方面：①不愿：與講述式課堂相比，試錯法教學在學生的“提出問題——嘗試性解決——清除錯誤——正確認識”或者“提出問題——嘗試性解決——清除錯誤——新的問題——嘗試性解決——清除錯誤——正確認識”等過程中進行，教學進度慢。新課進度慢，留給教學后期的復習鞏固時間不充足。②不能：很多研究的問題，本身很枯燥，學生不感興趣，教師提出問題后得不到學生的反饋，導致試錯法無法進行下去。③不想：由于生活經驗、思維方式等不同，不同學生試錯的方向各異，教師需要在教學過程中把握好學生可能出現的各種錯誤，在必要的時候給予正向引導。試錯法教學對教師本身的專業要求更高，精細化備課是試錯法教學的必然要求。

學生方面：①不愿：問題本身枯燥乏味，學生不感興趣，不愿思考，不想試錯。②不能：長期以來的灌輸式教學或者半灌輸式教學，讓學生養成了“吃現成”“無力思考”的習慣，沒有從試錯學習中獲得過成就感導致了試錯學習內驅力的缺失。③不想：沒有在長期的課堂教學中形成積極的評價機制，學生害怕錯誤的發言引來教師的批評、同學的嘲笑，比較之下不做不錯才是上上之策。

2 嘗試試錯法貫穿整體課堂的教學過程

2.1 改編故事情境，迅速導入課堂

針對由于問題本身枯燥無味，導致試錯教學難以進行下去的問題，課堂的導入異常重要。一節課的開始需要迅速吸引學生的思路和眼球，故事或者設疑導入是比較好的選擇。學生自愿甚至是帶著些迫切地走進課堂，是試錯教學的第一步。不少學生在小學時都有聽過鹿和大灰狼的故事，食物鏈這節課的導入從以下改編的故事開始：大石頭的后面，鹿媽媽在入睡前教小鹿森林里的生存技巧，要小心天敵大灰狼。第二天當小鹿從石頭后醒來，不見媽媽，只見地上狼藉的陌生腳印和隨處可見的斑斑血跡。“活下去，找媽媽”成了小鹿接下來的主要任務。

2.2 幫助小鹿活下去，構建概念

對食物鏈的概念，學生在小學科學中有過接觸，但掌握不夠深入。學生在“幫助小鹿在森林中活下去”的問題誘導下，在已有概念“狼是鹿的天敵”的前提下，自主嘗試完成食物鏈的書寫，在試錯中形成正確概念。

在幫助小鹿活下去的環節中，學生會思考：小鹿需要解決什么問題才可以安然無恙活下去？為了獲得物質和能量，鹿要吃草，鹿還要防止被天敵狼吃掉，進而引出草被鹿吃，鹿被狼吃。學生在書寫這條食物鏈的過程中，容易出現兩種答案：

A：草→鹿 → 狼；B：狼 → 鹿 → 草。

教師提出問題：這是一條以吃或者被吃為主線的鏈條，到底哪個更合適？小組討論分析，嘗試性解決：動物為什么要攝食？學生分析得出箭頭如果可以代表物質和能量流動方向會更好，從而清除錯誤。B中箭頭不可以代表物質和能量的流動方向，被排除。食物鏈中箭頭可以解讀成被吃而不是吃。這是學生自主完成的第一次試錯。

2.3 幫助小鹿找媽媽，辨識概念

在幫助小鹿找媽媽的環節中，對于小鹿途經的森林、農田和草原里的各種生物，能否給小鹿提供食物，是否會對小鹿有威脅，把鹿作為食物吃掉等自然也在學生的考慮之中。該故事情節為學生的深入學習、完善食物鏈概念和繼續試錯提供了很好的情境，增加了學生學習的內驅力。

在該環節練習書寫食物鏈的過程中，學生會出現各種錯誤，如下：

A：土壤 →草 → 鹿 → 狼；B：陽光 → 樹 →鹿→老虎；C：草→鹿→狼→細菌（或真菌）。

教師提出問題：這些食物鏈正確嗎？小組討論，嘗試性解決：食物鏈是食物關系形成的鏈條，土壤和草之間，陽光和樹之間，狼和細菌之間，不是捕食關系。所以，不能將土壤、陽光和細菌這樣的非生物因素和分解者加入食物鏈中。學生可以清除錯誤認識“食物鏈中的土壤、陽光和細菌”，形成正確認識“食物鏈都以綠色植物起始，不含非生物成分，不含分解者”。

2.4 人類參與食物鏈，完善概念

在尋找媽媽的旅程中，小鹿目睹了一場人對狼群的獵殺，傷害媽媽的狼被驅逐，小鹿是開心的，但是看到獵人的腳印赫然就是鹿媽媽消失那晚留下的陌生腳印時，小鹿迷茫又絕望。故事到這里進入高潮，進入人類參與食物鏈的環節，同時引導學生思考人類對環境的影響，倡導保護環境，保護生物多樣性的必要性。在書寫人類參與的食物鏈的環節中，學生會出現的錯誤如下：

A：豆漿 → 人；B：雞蛋 → 人；C：豬飼料 →豬→人。

教師提出問題：這些食物鏈正確嗎？小組討論，嘗試性解決：根據剛剛的學習，我們知道食物鏈不含非生物成分，是生物之間形成的鏈條。所以豆漿、雞蛋、豬飼料都需要還原成相應的生物。同時，前一環節的學習告訴我們，食物鏈以綠色植物起始，即上述食物鏈B和C應該在前面加上綠色植物。學生從而清除錯誤：A食物鏈中豆漿還原成黃豆，B食物鏈中雞蛋還原成雞，同時在前面加上綠色植物如青菜，C食物鏈中豬飼料還原成水稻或者小麥等等。并形成正確認識：由于人類的食物往往是經過加工的，在書寫食物鏈是需要注意將食物還原成相應的生物，同時牢記食物鏈以綠色植物起始的特點。

2.5 還小鹿一個家，應用概念

在故事的結尾，小鹿找到了被動物保護組織人員救援下的鹿媽媽，重回家園的它們遭遇了新的難題——由于蟲害，家園被毀。跟隨小鹿一節課的學生對這樣的結局表示不滿，課外拓展應運而生，應用本節課學習的食物鏈的知識，以小組為單位，查閱資料，設計一個可行的方案防治森林害蟲，還小鹿一個家。

這是一節將試錯法進行到底的課堂，在本節課的試錯教學中，教師應用環環相扣的故事情境引導學生完成食物鏈概念的自主建構，增加了學生的學習內驅力，順利解決了由于問題本身枯燥乏味，導致試錯難以進行的問題。清除錯誤，形成正確結論為學生帶來了成就感，為今后的試錯課堂順利進行提供了一定的經驗支持。學生在試錯過程中經歷了“提出問題—嘗試性解決—清除錯誤—正確認識”之后，加深了對所學內容的理解，新的知識很好地嵌入原有的知識網絡，促進形成長時記憶。該過程很好地實踐了做中學的思想，解決了教師考慮的教學進度慢，缺少時間充分復習的問題。試錯課堂對教師提出了更高的要求，教師需要將精細化備課和積極評價養成習慣，積極解決雙方的不愿，不想與不敢，將實踐試錯課堂進行到底。