引导学生在错误中反思和探究

范菊梅

科学作为一门综合性很强的学科，在课堂上与错误发生碰撞的机会非常多。科学老师要正确对待学生的错误，将他们的错误转化成教学资源，使科学教学取得更好的效果。那么如何充分利用这样的资源，引导学生在错误中学会反思、主动探究以达到更好地促进学生发展的目的呢？下面，笔者就谈谈自己的几点思考。

一、暴露前概念，创造直观情境，克服思维定式

美国学者纳斯伯姆和诺威克曾提出“矛盾事件”，具体内容是：先暴露学生的前概念;接着让学生尝试去解释一个矛盾事件，引发概念之间的冲突;再对学生进行认知调整，建立正确的概念模型。教学中的关键点是让学生认识到他们已有的概念与现实并不相符，在事实和证据面前，促使学生放弃原来的错误认知，建构准确的科学概念。

在执教《地球的形状》一课时，新课开始，谈话导入：“你知道地球是什么形状的吗？”很多学生不假思索地回答：“地球是圆的。”这时，教者适时展示一个圆片，故意问：“地球是这个形状的吗？”这时，就有学生很快反应过来：“不是的，应该是球形。”因为他们早已从书本或网络等渠道知道地球是一个球体。尽管学生已经了解了这些信息，但他们凭借自己的经验或直觉，说出地球是圆的，也就是说，在生活中他们并没有严格区分圆形和球体。这就是学生前概念的自然流露。这时候，教者再出示篮球，让学生直观地比较圆片和篮球之后得出结论：圆是平面图形，而球则是立体的，它们之间的区别还是很大的。在学生暴露前概念后，我并没有简单地加以否定，而是通过教具的直观对比，让学生清晰地形成了“地球是球体”的认识。当然，仅仅直观对比远远不够，还需要通过模拟船进港出港时的情形、通过地图或地球仪了解麦哲伦的环球航行路线、观察太空中俯瞰地球的图片或视频等一系列探究活动，进一步深化“地球是一个球体”这一认知，形成科学、严谨的表达习惯。假如教者轻易放过了这一错误，很可能学生学过本课之后仍然认为“地球是圆的”。如果教者没有重视学生前概念中关于地球形状的错误认知，就不会促使学生反思自己关于地球形状的表达是否准确，更谈不上去养成科学、严谨的意识。所以，重视并且聚焦學生的错误认知，才有可能找到有效途径，促进学生形成正确的概念，建构关于地球形状的知识体系。

二、巧用实验前的预测，在实验中引发冲突，形成正确的认知

完整的科学探究活动，包含问题的提出、做出假设、制订计划、证据的搜集、信息处理、得出结论、表达交流等环节。预测这个环节并不是可有可无的。因为学生所做的预测是基于自己的生活经验或有限的认知，所以他们的预测提出来可能不完全正确，甚至可能是错误的，但自己并没有意识到这一点。如果教者对这一环节充分重视，可能会有意想不到的效果。

比如，教学《把固体放到水里》这一课之前，学生一般会觉得“重的物体容易下沉，轻的物体容易上浮”。所以在预测常见物体在水中沉浮情况这一环节中，他们中的多数认为：小石块、铁块、苹果都比较重，它们应该会下沉;泡沫块、回形针、蜡烛、空塑料瓶比较轻，它们应该会上浮。实验结果却是：小石块、铁块、回形针下沉;苹果、泡沫块、蜡烛、空塑料瓶上浮。很明显，苹果在水中是浮的，与预测的情况完全相反，这是实验现象跟他们原来的认知产生了第一次冲突。我组织学生讨论后，很快发现物体的沉浮和它的大小、轻重都有关系，可又不是他们所认为的那种关系，这与他们的认知再次发生了冲突。在后续的探究活动中，我带领着学生不断经历发现—否定—再发现—再否定的认知过程，不断产生认知冲突，不断修正自己的观念，逐步让他们建立起沉浮的科学概念：重量一样的物体，大的容易上浮，小的容易下沉;体积相同的物体，重的容易下沉，轻的容易上浮。在充分了解学生预测的基础上，老师要不动声色地给他们创设直观情境，制造认知冲突，指导他们有针对性地开展探究活动，从而获得正确的科学概念。

三、发现操作性错误，辨析错误，促进有效巩固

在苏教版教材四下的实验中，教会学生使用酒精灯，是非常重要的一个内容。虽然这个实验并不复杂，看着也很好操作，但在实际操作过程中，我发现学生很容易出现这些问题：打开酒精灯灯帽后，随手将它往桌子上一丢，导致灯帽横躺在桌上;不少学生在擦燃火柴后，不是自下而上地点燃酒精灯，而是自上而下地去点燃酒精灯;熄灭酒精灯时，灯帽盖灭一次就行了。尽管我一再提醒他们要注意这些细节，可效果却不尽如人意。后来，我不断分析、思考，发现很可能是因为学生没有正确理解为什么要按教材中规定的步骤使用酒精灯，而不是按照他们的做法来操作。概括起来就是，学生只知其然但不知其所以然。有了这一认识，我便有针对性地引导学生讨论：酒精灯灯帽为什么不能横放在桌面？为什么要自下而上地点燃酒精灯，而不是自上而下地去点燃酒精灯？熄灭时为什么要盖两次？学生通过观察、自己动手操作、反思后发现：酒精灯灯帽如果横放在桌上，很容易滚落，不方便取用;如果自上而下地去点燃酒精灯，很容易烫到自己的手，因为热空气是往上走的，而自下而上地点燃酒精灯，则不存在这个问题;盖灭一次后，灯帽里面的空气会被消耗一部分，如果不打开重新盖灭一次，那下次使用的时候可能很难打开。当学生真正理解了正确操作的好处之后，我基本就没有再发现学生出现操作失误。可见，教者重视了错误这个资源，正确地处理错误，才会取得良好的教学效果。

四、实验结果不一致，再次实验，养成反思习惯

在科学课上，做实验时很容易出现这种情况：全班分成几个实验小组一起做实验，总有一两组学生的实验结果与其他组不一样。这种时候非常考验老师的应变能力。该怎样处理比较好呢？笔者看到过一个老师应对得非常好，值得我们学习。那是探究“摆的快慢与什么因素有关”这一问题，在老师的引导下，有的小组研究的是与摆线长短有关，有的小组研究的是与摆锤轻重有关，也有小组研究的是与摆角度大小有关。分组实验结束后，分小组汇报：摆的快慢与摆线长短有关;摆的快慢与摆锤轻重无关;摆的快慢与摆角大小无关。轮到最后一个实验小组汇报，他们认为摆的快慢与摆线长短没有关系。很显然，这个结论不正确，但教者并没有直接否定，而是对他们说：“咦，我们组的结论跟其他组不一样啊？为什么会这样呢？让我们一起来将这个实验重做一下。”结果不言而喻，根据实验结果得出结论：摆的快慢与摆线的长短有关系。摆线越长，摆动越慢;摆线越短，摆动越快。教者并没有就此止步，而是引导这一组的学生思考：“为什么一开始我们组的实验出现了误差呢？”学生检查后发现，可能他们在数的时候没数清楚，也可能两次选择的摆线长度相差不大，得到的实验数据值只相差一点，所以他们直接忽略数据上的差异，认为摆的快慢跟摆线长短没有关系。教者这样的处理方式，不仅让学生认识到自己实验有问题，还有意识地引导他们进行有效反思。相信这一组的学生下次做实验的时候一定会慎重很多，当然实验的结果也会更精准。不仅如此，其他小组的学生目睹了这一过程，知道当实验结果与其他组不一致时，该怎么处理更科学，同时也学会了怎样有效反思与改进。一个小小的错误，在老师的积极应对下，竟然发挥出了它最大的价值。

错误是最有价值的课程资源之一。充分挖掘错误这种另类资源的最大价值，更精准地促动学生改变自己错误的认知，推动学生主动性的建构和发展。尊重学生的错误，正确对待这些错误，最终让它们成为科学课堂教学的闪光点，让课堂因错误而变得妙趣横生，更加精彩纷呈！