吳志標(biāo)

摘 要 學(xué)生解題出現(xiàn)錯(cuò)誤是教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中自然存在的現(xiàn)象，因此教師要正確對(duì)待學(xué)生錯(cuò)誤的態(tài)度，對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行系統(tǒng)的分析是非常重要的?？茖W(xué)教學(xué)要重視通過(guò)學(xué)生呈現(xiàn)思維過(guò)程來(lái)深入探尋學(xué)生解題錯(cuò)因，研究改正錯(cuò)誤的方法，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效方法。

關(guān)鍵詞 解題錯(cuò)誤 思維過(guò)程 歸因 對(duì)策 教學(xué)效率

中圖分類號(hào)：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)必然要解一定數(shù)量的題目，而在解題過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生形形色色的錯(cuò)誤，對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤，教師不應(yīng)就事論事，而應(yīng)深入探尋學(xué)生出錯(cuò)的原因，從而讓學(xué)生吸取有益的教訓(xùn)，并由此及彼獲得一類問(wèn)題的正確解法。這是學(xué)生學(xué)好科學(xué)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的有效途徑，也是教師對(duì)癥下藥，提高教學(xué)效率的有效手段。

1看似“正確”答案下隱藏錯(cuò)誤的思維

案例1：浙教版七年級(jí)上冊(cè)《科學(xué)》第四章第2節(jié)《作業(yè)本》配套練習(xí)題：使用托盤(pán)天平測(cè)量物體時(shí)，會(huì)因某些因素的變化造成測(cè)量結(jié)果偏大或偏小。請(qǐng)分析以下因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

題目：使用生銹了的砝碼，結(jié)果會(huì)？

對(duì)于該題，筆者所任教兩個(gè)班中約有三分之二的學(xué)生填偏小，約有三分之一的同學(xué)填偏大。對(duì)于這一結(jié)果，對(duì)剛學(xué)習(xí)利用天平測(cè)量物體質(zhì)量的學(xué)生已經(jīng)感到滿意了，因?yàn)橛幸话攵嗤瑢W(xué)已經(jīng)“懂”了，但深入調(diào)查卻發(fā)現(xiàn)：找來(lái)一個(gè)正確答案的學(xué)生問(wèn)：你為什么認(rèn)為偏小？學(xué)生回答：砝碼生銹了，銹掉了，砝碼變輕了，所以讀數(shù)就偏小了。再到班里問(wèn)其他同學(xué)，那些所謂“對(duì)”的同學(xué)有相當(dāng)一部分也是這樣想的。原來(lái)這些學(xué)生在解題中犯了兩個(gè)錯(cuò)誤，兩個(gè)錯(cuò)誤相互抵消，結(jié)果歪打正著了。那么這些學(xué)生出錯(cuò)的原因在于什么呢？

（1）主觀性解題：題目只說(shuō)砝碼生銹了，并沒(méi)有說(shuō)銹掉了，所謂“銹掉了”這一條是學(xué)生憑借主觀想象自已添加上去的。

（2）非邏輯推理。為什么銹掉了，砝碼變輕了，質(zhì)量測(cè)量就偏?。繌摹颁P掉了，砝碼變輕了”到“質(zhì)量測(cè)量值變化”，其間要經(jīng)過(guò)一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评磉^(guò)程。學(xué)生在解題時(shí)沒(méi)有進(jìn)行推理，僅憑直覺(jué)。

針對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤的原因，教師應(yīng)當(dāng)向?qū)W生指出：（1）解題要客觀，不能輕易地添加條件和刪除條件，題目說(shuō)生銹了，而生銹是一個(gè)氧化的過(guò)程，鐵變?yōu)殍F銹，是與空氣中的氧氣發(fā)生了反應(yīng)，有氧進(jìn)入的，所以砝碼生銹之后質(zhì)量應(yīng)該是變大了。（2）當(dāng)砝碼質(zhì)量變大后，稱量物體質(zhì)量時(shí)，對(duì)測(cè)量值會(huì)造成什么影響？這個(gè)問(wèn)題如果進(jìn)行抽象的推理，七年級(jí)學(xué)生較難理解。我們可借用具體的數(shù)字輔助推理：砝碼生銹后，質(zhì)量會(huì)變大。比如100克的砝碼變成了101克了，101克的砝碼放在天平的右盤(pán)，當(dāng)左盤(pán)被稱物體的質(zhì)量也是101克時(shí)，天平才會(huì)平衡。但我們是根據(jù)砝碼的標(biāo)稱100克來(lái)讀數(shù)的，即101克的物體讀出100克，測(cè)量值偏小。同理，假如砝碼生銹后銹真的掉了，砝碼的質(zhì)量變小了，比如，100克的砝碼變成了99克。99克的砝碼放在天平的右盤(pán)，當(dāng)左盤(pán)被稱物體的質(zhì)量也是99克時(shí)，天平才會(huì)平衡。但我們是根據(jù)砝碼的標(biāo)稱100克來(lái)讀數(shù)的，即99克的物體讀出100克。可見(jiàn)，此時(shí)測(cè)量值是偏大，而不是偏小。

2看似“荒謬”答案卻也有可取的思維

案例2：把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中，用酒精燈對(duì)燒杯底部慢慢加熱（所有固定裝置均省略），如圖-1所示，當(dāng)燒杯中的冰塊大部分熔化時(shí)，試管中的冰溫度 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）達(dá)到0℃。且試管中的冰（ ）。

A.會(huì)熔化一部分

B.全部熔化

C.一點(diǎn)都沒(méi)熔化

D.下邊的熔化，上邊的沒(méi)熔化

對(duì)于該題，筆者原認(rèn)為對(duì)于第一空，大部分學(xué)生應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的，但沒(méi)想到的是當(dāng)一個(gè)班中平時(shí)科學(xué)成績(jī)還不錯(cuò)的同學(xué)回答時(shí)，她居然說(shuō)不會(huì)達(dá)到0℃。問(wèn)她為什么，她說(shuō)：“晶體熔化要吸熱，吸熱不是有致冷的作用嗎？所以試管中的冰溫度不是要下降嗎？”她顯然將液體蒸發(fā)吸熱致冷的作用遷移到了晶體熔化。但當(dāng)提醒她那是液體蒸發(fā)吸熱會(huì)致冷時(shí)，她卻反駁教師，既然液體蒸發(fā)吸熱會(huì)致冷（使周?chē)矬w溫度下降），那么晶體熔化吸熱為什么不會(huì)致冷呢？說(shuō)真的許多學(xué)生（包括有些教師）從來(lái)沒(méi)有想過(guò)這樣的問(wèn)題。

課后我仔細(xì)地想了一下，這位同學(xué)為什么會(huì)有這樣的質(zhì)疑。其根本原因在于我們教師，在教學(xué)中我們常說(shuō)液體蒸發(fā)時(shí)要吸熱，但還沒(méi)有深入探討過(guò)液體蒸發(fā)時(shí)從哪里吸熱呢？是從外界（液體周?chē)奈矬w）吸熱，還是從液體內(nèi)部（本身）吸熱呢？其實(shí)際是：從液體內(nèi)部（本身）吸熱。由于液體蒸發(fā)時(shí)從本身吸熱，因而使自身的溫度下降；當(dāng)液體的自身溫度比外界（周?chē)矬w）的溫度低時(shí)，液體就要從外界吸熱，使外界的溫度也下降。這就是蒸發(fā)致冷作用。但液體蒸發(fā)時(shí)為什么能從液體內(nèi)部吸熱，而晶體熔化時(shí)卻不能從晶體內(nèi)部吸熱呢？要回答這個(gè)問(wèn)題，可以從物質(zhì)構(gòu)成微觀角度來(lái)解釋。首先內(nèi)能是物體內(nèi)部分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，而溫度則是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的量度，也就是說(shuō)，溫度只能反映熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，而不能反映分子勢(shì)能。其次在晶體中，分子間是以化學(xué)鍵連接形成一定規(guī)則幾何形狀，在確定位置上只能不停振動(dòng)。在晶體融化的過(guò)程中，必須先從外界吸收熱量打破原來(lái)的晶體結(jié)構(gòu)，即打破分子間的化學(xué)鍵連接，分子勢(shì)能增大，但分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不變，使得晶體溫度不變，所以，晶體熔化過(guò)程中內(nèi)能增大而溫度不變。

而液體蒸發(fā)則不同，蒸發(fā)是液體分子從液體表面分離出去的過(guò)程。因?yàn)榉肿訌囊后w表面跑出去時(shí)需要在表面層中克服分子引力，所以能掙脫分子引力束縛的是那些分子動(dòng)能較大的液體分子，留下來(lái)的是動(dòng)能比較小的分子，蒸發(fā)的結(jié)果是使留在液體中的分子的平均熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能變小，這樣液體的內(nèi)能就變小，宏觀上看就是液體分子蒸發(fā)，吸收液體熱量，液體溫度降低。

上述例子表明，我們教學(xué)決不能只關(guān)注學(xué)生題目的解題結(jié)果，而更應(yīng)關(guān)注學(xué)生思維的過(guò)程。案例1中學(xué)生的答案雖然正確，但其思維并不正確。而案例2學(xué)生雖然答案是錯(cuò)誤的，但她的知識(shí)遷移的思維方法和質(zhì)疑的精神是十分可取的。因?yàn)槲覀兘虒W(xué)的根本目的并不是讓學(xué)生僅知道某個(gè)具體問(wèn)題的答案，而是要讓學(xué)生掌握解決問(wèn)題思維過(guò)程，獲得舉一反三解決一類問(wèn)題的能力。雖然我們學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)大多還是會(huì)被遺忘。但學(xué)習(xí)思維方法卻是終身受益的。所以當(dāng)學(xué)生答出正確答案或出現(xiàn)錯(cuò)誤的答案甚至“荒謬”答案時(shí)，我們也不要急于肯定或否定，一定要讓學(xué)生呈述思維過(guò)程。通過(guò)學(xué)生的思維過(guò)程來(lái)判斷來(lái)分析教學(xué)中問(wèn)題，從而做到對(duì)癥下藥。

參考文獻(xiàn)

[1] 義務(wù)教育初級(jí)中學(xué)課本七下科學(xué)[M].杭州：浙江教育出版社，2012，7.

[2] 鄭青岳.鄭青岳科學(xué)教育講演錄[M].浙江教育出版社，2015.