巧妙利用错误,提升学生素养
2021-01-26杨剑
文∣杨剑
教室是一个容许出错的地方。错误的产生暴露了学生的问题,也反映出教师的不足。理解、直面这些错误应成为教学的基本理念。教育学原理告诉我们:教学中如果只向学生介绍成功的方法和途径,将会使学生的学习兴趣减弱,参与度下降。长此以往,无论教师讲解有多么细致、分析有多么透彻,都会感叹:讲了多少遍了,学生怎么还不懂!
所以,适当创造机会让学生暴露问题,科学合理地利用学生的错误,不仅能够提高学生的学习效率,提升学生的核心素养,还能促进教师的专业发展。
1.预设错误,暴露学生的问题
教师创设情境、预设陷阱,让学生先暴露问题,出现错误,激发其产生知错要改、知耻后勇的动机,处于活跃的、主动的、积极的思维状态,然后积极而自觉地进行反思,改正错误,从而掌握知识。新课标的宏观辨识与微观探析素养要求,能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
【案例1】“电解质”的概念教学就是一个很好的宏微结合素养学习案例,教师在教学过程中引导学生预习并介绍相关概念后,有意把可能犯错的情况都罗列出来,让学生在填空中充分暴露出问题,如:
下列物质中,属于电解质的是,属于非电解质的是,既不属于电解质又不属于非电解质的是,能够导电的是。
A.CO2B.HCl C.BaSO4
D.NaOH溶液 E.NH3F.氨水
G.一水合氨 H.盐酸 I.Cu
J.二氧化硫 K.蔗糖 L.亚硫酸
M.NaCl O.氧化钙 P.CH4Q.醋酸
可以预想没有一个学生能够完全把这些问题全部回答正确,但学生通过错误,相互讨论,认真改正,积极反思,终于理解了电解质、非电解质、强电解质、弱电解质等概念,并且把这些概念所含有的类属做了很好的总结:离子化合物都是强电解质;在共价化合物中,一部分是非电解质(如NH3),另一部分是电解质(如NaCl);在这些电解质中,一部分是强电解质(如盐酸),另一部分是弱电解质(如醋酸)……有些教师可能会觉得这些行为会占用学生时间,但教师认为这样做是非常值得的。因为巧用了学生的错误,把错误作为教学资源,让学生在获得化学知识的同时,思维能力、口头表达能力等方面都得到了很好的锤炼,使学生真真切切地体会到学化学的乐趣。[1]
2.展示错误,讨论彼此的得失
展示错误有两重意思:一是教师在教学中把常见的错误收集起来,把它们投影展示给学生看,让学生归纳分析讨论,得出一些结论性的东西,最后教师可以总结或进一步拓展;二是教师或学生在课堂教学中展示实验失误的过程,让学生讨论、研究这些错误,最终明白错误的本质。这些错误可以是以前教学过程中学生出现的,也可以是现在的学生出现的,对于学生个体而言未必出现这些错误,但这对于没有犯错误的学生而言是一种很好的警醒,学生不仅学到了知识,还逐渐习得安全意识和严谨求实的科学态度。
【案例2】用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查;②除水外不能选用其他试剂)。
答案:在A中加满水,塞紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c排入B中。
教师在评讲前先让学生思考且在纸上写出答案,然后收集一些典型的“有问题”的答案,利用投影仪投影出来,让学生对照自己的答案,在实验室现场组装仪器并示范实验,然后讨论投影答案的问题。最后教师评讲正确答案的同时归纳出常出现的错误,如:(1)用排空气法收集;(2)从b管通入NO;(3)没有说明A一定要加满水;(4)没有说明A要塞紧瓶塞;(5)没有说明从何处通入气体;(6)从a管加入水;(7)用酒精灯加热赶走A瓶里的空气。
这种展示错误的方法,如同打预防针,使学生产生抗体,做到未雨绸缪,防患于未然。运用这一方法,要注意以下三点:第一,好钢用在刀刃上,好的错误要典型,要设在学生容易出错的地方;第二,知其然也要知其所以然,要引导学生知道错在哪里,更要让学生明白为什么错;第三,“做中学”才能更深刻,如果是实验类的错误,尽量创设条件让学生亲身体验实验过程。
3.对比错误,总结混淆的类型
学生经常会把一些概念、操作之类的内容混淆,在高三复习的时候表现得更加明显,教师有意引导学生把这些错误放在一起进行对比,学生往往能总结出一些令教师意想不到的方法。
【案例3】科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。我们希望学生能够勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新。高三一轮复习的时候,学生经常在处理有关对溶液进行蒸发方面的试题时把答案张冠李戴。为了改变这种状况,教师让学生把最近几次做过的试题和答案找出来,将这些试题和做错的答案进行对比,最后引导他们总结出答题规范。[2]
第1题(节选):产品Ⅱ的化学式为K2SO4,为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是。
答案:蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
第2题(节选):
答案:蒸发浓缩,冷却结晶
第3题:(略)
学生总结方法:
问题方法1.NaCl溶液制取NaCl略2.CuSO4溶液制取CuSO4·5H2O略3.MgCl2溶液制取MgCl2·6H2O略4.分离溶液中的KNO3和NaCl略5.CuSO4·5H2O制取CuSO4略6.MgCl2·6H2O制取MgCl2略
4.复制错误,顿悟错误的根源
面对同种类型的问题,学生会得到不同的错误答案而不自知。教师可以把一个错误的样本进行复制和变式,引发学生的好奇后,指导学生对错误进行讨论和分析,最后学生会有豁然开朗的感觉。只有给学生营造一个民主、自由、安全的学习环境,学生才敢于正视自己的错误,并对错误进行反思、改正,自始至终情绪高昂地参与整个教学过程,感受学习的快乐。[3]
这种复制错误的策略可以有效地培养学生接收信息、分析信息和解决问题的能力,建立方程式配平的认知模型。
5.探究“错误”,追寻事物的真相
在课堂教学特别是实验教学中,我们会遇到一些“错误”,就是和书本内容有出入的异常现象,这不仅使学生产生困惑,甚至会让教师一时也手足无措。如果教师自己的知识贫乏,敷衍了事让学生记住答案,不仅不利于学生把握实验精髓,更失去了利用“错误”探索真理的机会。如果我们的教学仅仅触及结果,那么已被“摧毁”的错误说不定什么时候会“春风吹又生”,特别是那些根深蒂固的错误,除“根”工作更要细心。[4]
当我们真的遇到这些“错误”时,要主动、大胆地让学生探究发生这种“意外”的原因,究竟是必然的还是偶然的,是可以避免的还是不可避免的,是教材有问题还是药品有问题。那样,我们的教学就有了深化知识、培养能力、提升素养的效果。
【案例5】有一次实验时,发现将SO2通入装有BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊。这就和以前学习的不产生沉淀的结论相悖,是书本错了,还是操作出了问题,抑或其他原因?
组织学生查阅工具书上的相关数据,如SO2饱和溶液中各离子的浓度、SO2的溶解度和BaSO3的溶度积等,从理论上确定该沉淀是不是亚硫酸钡。学生把BaCl2溶液煮沸,冷却后滴加苯或其他有机试剂液封,再通入SO2,出现轻微浑浊。说明可能是BaCl2溶液中溶解的氧气把亚硫酸氧化成硫酸,最终得到硫酸钡。那么这轻微浑浊是怎么产生的呢?再引导学生制取SO2反应开始前,先向制取SO2的装置中通入纯净的CO2,再把产生的SO2通入煮沸并液封的BaCl2溶液中,几乎不出现浑浊。真相大白!说明把SO2通入装有BaCl2溶液的试管中,出现的白色浑浊是硫酸钡,产生的原因可能是氯化钡溶液中溶有氧气或二氧化硫中混有氧气,这些氧气氧化了亚硫酸,再和氯化钡反应生成难溶于酸的硫酸钡。当然,学生在教师的指导下经历了多次尝试,最后获得探究成功。
新课标希望学生具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;希望学生做到能从问题和假设出发,依据探究目的来设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究。学生经过模拟化学家对未知事物的探究全过程,增强了实验设计能力,提升了证据推理、科学探究的核心素养。
美国心理学家利伯特说:“在历史上,两种解决问题的研究已经得到公认,尝试错误和顿悟。”教师有意预设错误、展示错误、对比错误、复制错误、探究“错误”,层层递进,在很大程度上改变了学生学习的被动状态,激发了学生的学习兴趣,使学生主动发现并积极探索错误的原因和本质,即变被动为主动,变苦学为乐学。