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初中科学教学中错误资源的成因分析及利用价值
来源： 国家课题网
日期： 2020-07-30 16:00:00
从发展的角度来说，出现错误是学生的“权利”，可以说学生是在错误中成长起来的。教育专家成尚荣说过：“我们的教室就是一个允许学生出错的地方。出错了，课程才能生成，也正是在‘出错’和‘改错’的探究过程中，课堂才是最活的，教学才是最美的，学生的生命才是最有价值的。”错误作为珍贵的教学资源是可遇不可求的，教师要敏于捕捉学生认知过程中的错误，分析成因，善于利用，让错误成为实现新课标的宝贵资源。
一、错误资源的成因分析学生有错误是正常的，正确引导学生走出错误圈是教师的责任和义务。学生出现的错误，教师不要简单地否定或不理不睬，而要认真分析学生的错误，理智耐心地进行处理。我经过一段时间的观察，对学生的错误成因做了以下分析：
（一）生活经验片面性造成的错误
学生在日常生活中已形成了一定的生活经验，其中有的基本正确，对学习有积极的促进作用，有的观念是片面的甚至错误的，将起到一定的消极作用，造成学生学习的障碍。
在“平面镜成像”的一堂课上，我出示了这样一题：
舞蹈演员在练功时，当他向平面镜靠近时，他在镜中的像将
（ ）
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
学生迫不及待地回答：“变大。”
不难理解，学生之所以选错，是因为他们只凭借视觉经验，而没有真正理解题意。像的大小其实没有变，只是我们近看物体时的视角变大，所以感觉上大了。而学生还没有思考到这一层次，他们的认识停留在感性上，需要我们教师为他们拨开迷雾，找到真理。
又如在讲解“惯性”时，我问学生：“一个人站着时惯性大还是100米赛跑时惯性大？”学生毫不犹豫地说：“跑步时惯性大。”学生为什么这么认为呢？因为他们体验很深的是跑100米时人速度快很难停下来，而忽略了静止的人要达到赛跑时的速度也很困难。这就是学生生活经验片面性的体现。
生活经验的片面性，往往使学生考虑问题也带有很大的片面性，这是学生年龄、学习程度所致。我们教师不能一味批评学生不会全面思考问题，而应采取积极的教学方式。比如深入浅出地讲解问题的各个方面，并指导学生在生活中体验科学，对科学知识多探究、多实践，使学生积累更多的科学素材、科学体验，逐步提高学生全面思考问题的能力。
（二）不良定势产生的错误
思维定式是指人们在多次运用某一思维程序解决同类问题时习惯性反应，在新的相似情境中就会优先按照习惯、比较固定的思路去分析问题、解决问题，使思维受到旧框架的限制而缺乏变通性和灵活性，它是思维的“惯性”现象。思维定势有良好定势和不良定势之分，前者对问题的认识和解决具有开拓捷径、提高时效的作用，而后者易将解决的问题引入歧途，阻止创新。
讲解“密度”概念时，老师会用下面一题来测试学生对密度概念的理解：
对于密度公式ρ=m/V，理解正确的是（ ）
A.质量越大，其密度就越大 B.体积越大，其密度就越大
C.密度与质量成正比，与体积成反比
D.质量跟体积成正比
不少学生会认为A、C、D都是正确的。因为学生学习数学中的正比例函数、反比例函数在先，学生习惯于“谁与谁成正比，谁与谁成反比”。根据数学课上养成的思维习惯，自然而然地认为“密度与质量成正比，与体积成反比”，忽略了这些变量已是有特定概念的量了。密度是物质的一种属性，与这种物体的质量、体积无关，而某种物质的质量跟体积成正比是符合事实的，应选D。
又如：体积50立方厘米，质量46克的生橡胶块放入足够深的水中静止，水对它的浮力是 牛。（g取10牛/千克）
很多学生拿到这个题目后，看到水足够深，所以V排=V物，根据阿基米德原理，得浮力为0.5牛。这一公式在平时训练过程中已在学生头脑中根深蒂固，学生不假思索认为浮力为0.5牛。这个解答过程错在没有意识到物体在水中静止时并没有完全浸没在水中。计算时，先把生橡胶完全浸没在水中，计算得到浸没时的浮力0.5牛，因为生橡胶自重为0.46牛，松手后，由于浮力大于重力，所以生橡胶会上浮，最终漂浮在水面上，漂浮的物体由于受力平衡，所以浮力和重力相等，为0.46牛。
以上两例说明，不良的思维定式常常会使学生快中出错，这就要求在平时的教学中提高学生思维的灵活性，训练学生从多个角度、多个途径看问题。
（三）概念理解不透彻产生的错误
在科学这一门课中，概念非常多，掌握理解概念是学好科学的重要环节，概念理解不透彻势必形成各种错误。
一类是对概念的片面认识，而且扩散和应用脱节。
讲“质量守恒定律”时，我用下面一题来测试学生对这一定律的理解：
下列说法符合质量守恒定律的是（ ）
A.10克水和10克酒精混合后质量为20克
B.2 L一氧化碳与1 L氧气完全反应可生成3 L二氧化碳
C.点燃氧气和氢气的混合物9克，充分反应，生成水的质量一定等于9克
D.8克硫在16克氧气中充分燃烧，生成二氧化硫的质量为16克
有学生把A、B或C选为答案。这些学生没有全面理解质量守恒定律的内涵，错把物理变化、气体反应中的体积关系用质量守恒定律来解释；认为生成物的质量一定等于反应物的质量总和。解这道题目要抓住质量守恒概念的内涵，即：（1）化学变化。（2）参加反应。（3）质量总和不变。质量守恒定律只适用于化学变化，A错；质量守恒定律只适用于质量守恒，B错；氧气与氢气不一定恰好完全反应，则生成水不一定为9克；8克硫只能消耗8克氧气，生成的二氧化硫质量为16克。
另一类是由相近的概念混淆形成的错误。
教学实践中发现，学生解答下面的问题常会疑惑不定：
下列分别属于保护色和警戒色的一组是 （ ）
A.虎具有斑纹和黄蜂腹部的条纹
B.昆虫的体色和北极熊的体色
C.枯叶蝶具有的特征和黄刺蛾幼虫的鲜艳色彩
D.蝮蛇体表的斑纹和比目鱼的体色
答案应选A，而不少学生判断出选A后却感到疑惑不定，有的甚至改选C。
为什么会出现上述情况呢？主要是学生没有准确地把握保护色、警戒色、拟态这三个概念的含义，不能正确区分这三种现象，特别是对拟态和保护色混淆不清。保护色和拟态现象都表现为与环境色彩相似，不易被识别，而警戒色则表现得与环境不同，容易被发现，且具警戒色的动物一般都具有潜在的伤害性，据此可把警戒色与其他两者区分开。保护色表现为与环境色彩相似，这里的“环境色彩”应是环境中主要的占优势的色彩，如春夏的草坪是绿色，冬天的雪地是白色；拟态是与环境中某种生物或非生物相似，而这种生物或非生物的颜色等特征并不一定在环境中占优势，并非主要色彩。而且拟态现象往往与生物所处的运动状态有关，一般是处于相对静止状态时才相似，一旦运动起来就不相似了；而保护色则与运动状态基本无关，如枯叶蝶停息在树枝上的模样像枯叶，“停息”状态才像枯叶，一旦飞舞起来就不像了。而我们捕捉昆虫也许都有这种体验：有时看到昆虫由这里飞向另一个地方，但马上在另一个地方搜寻，却不能立即找到。基于以上分析，区别这三种现象就容易多了。
对于以上两种情况，首先就要展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，理解概念的内涵和外延；其次要强化训练，反复矫正，加深理解。
（四）粗心大意、审题不清产生的错误
在平时的训练中许多题目的错误往往是因为学生审题不清造成的。粗心大意也是中学生中较普遍的一个现象，题目越是简单，越能让学生暴露这一缺点。
例如：身高为1.70米的同学距平面镜1米，若他以1米/秒的速度向远离平面镜的方向移动，则他的像以 的速度远离他？
学生回答：1米/秒。
我让学生再想想，学生才发现没看清题意。像相对镜是1米/秒的速度，但相对于人是2米/秒的速度。
老师在课堂上让学生多犯粗心大意的错误，有利于学生从中吸取教训，养成认真仔细的好习惯。近几年的中考，对知识要求有所降低，但对知识的灵活运用、与生产生活实际的结合、探究能力和表达能力以及引导学生自学的要求却提高了。题目中要么干扰因素、无关信息较多；要么数据不全，要挖掘隐含条件，这样对学生审题能力的培养就更为重要了。
二、错误资源的利用价值
课堂教学中，教师要由害怕学生出错转变为允许学生出错，要将错误作为一种促进学生思维发展、能力提高的教育资源，正确、巧妙地加以利用。
（一）利用错误资源，让学生牢固构建知识体系
教学过程是学生认识和发展的过程，是学生从不懂到懂、从不会到会的过程。具体感性的生活经验和抽象理性的科学知识之间存在着一定的距离，所以学生头脑中难免会出现错误信息，这正暴露了学生的真实思维，反映出学生建构知识时的障碍。
例如，在一节“酸碱盐”习题课教学中，我曾讲过这样一道题：如何鉴别氯化钠和碳酸钠两瓶无色溶液？课堂上学生设计了众多的方案，其中有很大一部分学生认为只加硝酸银溶液就可以鉴别出来，而忽略再加稀硝酸这一重要物质，经过学生的相互学习、讨论，全班同学都弄懂了其中的道理。但是没有想到的是，三天后的一次练习中有一道和上述一模一样的选择题，全班学生竟然有一半发生错误——只选择硝酸银来鉴别。面对这种情况，我认真地进行了反思，为了加深学生对所学知识的理解，我把习题讲评课移到实验室进行，让学生亲自操作，亲身体验在氯化钠和碳酸钠溶液中加硝酸银溶液，结果都产生白色的沉淀，再向产生的白色沉淀中加稀硝酸，确实发现一种沉淀不消失，一种沉淀消失并产生气泡。在这节课上，我又设计延伸氯化钠溶液和硫酸钠溶液、硫酸钠溶液和碳酸钠溶液的鉴别，让学生自行设计实验进行探究，亲身体验，最后进行总结归纳。直到中考复习时我班的同学对这类题都能灵活运用。
可见，教师就是要善于从学生的错误中找准“豁口”，或因势利导，在错误中发现合理的因素，把学生从错误引向正确；或将错就错，将错误暴露出来，使学生自己发现错误；或让错误与正确加以比较，让学生自行判断、自行感悟错误之所在，明白造成错误的原因，从而牢固构建知识体系。
（二）利用错误，培养学生的思维能力
利用学生学习中出现的错误，充分挖掘错误中潜在的智力因素，深化对知识的理解和掌握，培养学生的思维能力。
例如，一堂“物体浮沉条件及其应用”的公开课上，我让学生分析物体沉底时的受力情况，学生认为物体只受到两个力的作用，即重力和浮力，并让一位学生在黑板上作出了沉底物体受到的这两个力的示意图。显然学生忽略了容器底部对沉底物体的支持力。这里我并没有直接说学生做错了，而是问了一个问题：“物体为什么会沉底呢？沉底物体受到的重力和浮力哪个大呢？”学生回答：“物体下沉是因为受到的重力大于浮力，因此沉底的物体受到的重力大于浮力。”我又说：“重力大于浮力，沉底物体受到了一对不平衡的力的作用，能在容器底部保持静止吗？”学生说：“不能，要向下运动。”此时，学生已经开始议论，说沉底物体还受到容器底部对它的支持力，是重力、浮力和支持力三力平衡。于是我又让刚才在黑板上作图的学生把受力情况补充完整。这一过程中，学生由错到对，师生友好交流、亲密探讨，学生并不会因为说错了、做错了而难为情，而是热情更高、更激动，而且我把新旧知识点进行有机串联，形成一个知识体系，培养了学生的逻辑思维能力。
可见，“错误”可以引发学生对问题的积极思考，提高思维热情，从而提高思维能力。因此教师可以在课堂上有意制造一些“错误”，给学生一些“包袱”，触发认知冲突，活跃学生思维。
（三）利用错误资源，培养学生优良品质
我们的课堂，不仅仅是学习文化知识的课堂，也是学习如何做人的课堂。教师要有心挖掘课堂资源，培养学生各种优良品质。利用错误资源，可以培养学生多方面的优良品质。
例如：重为20牛的木块放在斜面上静止不动，用力的图示画出木块受到的重力。
我先让学生在自己的本子上作图，然后让一位能力相对较弱的学生板演。这位学生出现如下情况：重力方向画错。他一画好，下面就议论纷纷了，有的学生甚至嘲笑他：“哈哈，这个都不会画。”“太笨了”等。我立即向学生说道：“课堂上我们在学习知识，哪有从不做错题目的学生？你们想想，你自己题目做错过吗？老师允许你们在课堂上出错。出了错，大家一起分析、一起解决、共同提高，这不很好吗？我欢迎大家把自己的错误都说出来，不仅可以使你自己订正错误，还可以给大家提个醒，考试时别犯类似的错误。”我想让学生明白，嘲笑别人是不对的，而且我不会因为他们在课堂上做错题目而不开心，消除他们怕批评的思想负担。接着我让大家指出这位同学画错的地方，并让这位同学来订正好。我又说：“其实，把这个图画错的同学还有，有跟刚才一样的错误，也有不同的错误。现在请大家勇敢一些，说出自己在作图时出现的错误，让大家不再犯你的错误。”于是学生又议论起来了，也互相检查起来，发现确实有不少同学做错，也大胆说出了自己所犯的错，我把学生画错的图用实物投影展示。这样，那位在黑板上画错图的同学也不会觉得自己笨了，因为不少同学都画错了。
这一个简单的例子中，培养了学生正视自己错误的勇气，面对错误隐匿不是办法，而是要勇敢地改正错误；同学之间也应当互相帮助，取长补短，而不能相互嘲笑。小小的课堂内隐藏着很多做人的道理，做一个有心的教师，培养高素质的学生。
俗话说：“金无足赤，人无完人。”错误也是一种美丽，她是学生思维的火花，是课堂生成的载体，我们要善待学生错误，让“错误资源”服务于教学和学生的发展。
参考文献：
王骥平.错误，错出一片精彩：谈科学教学中错误资源的利用策略[J].科学大众：科学教育，2012（2）.