◇姚正東

心理學(xué)說(shuō)，學(xué)生的思維過(guò)程是對(duì)表象進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納，其往往忽視概念建構(gòu)的推理過(guò)程，直接得出前概念。曾寶俊說(shuō)，科學(xué)課有時(shí)候需要“摧毀”學(xué)生的錯(cuò)誤前概念。科學(xué)教育教師要順勢(shì)而為，徹底糾正學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，為重構(gòu)學(xué)生的概念系統(tǒng)提供一切可能性。在教學(xué)中，教師要重視高級(jí)思維參與，對(duì)學(xué)生未經(jīng)推理得出的結(jié)論進(jìn)行分析，去偽存真，讓學(xué)生告別輕信。

一、表象——建構(gòu)起“海市蜃樓”的概念大廈

為什么要摧毀學(xué)生的某些錯(cuò)誤前概念呢？在《科學(xué)素養(yǎng)的導(dǎo)航圖》一書(shū)中指出，學(xué)生的概念不應(yīng)該是支離破碎的，而是按照一定的結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的，組成了概念系統(tǒng)。波普爾說(shuō)，科學(xué)理論要是有一個(gè)或幾個(gè)理論被證偽，整個(gè)理論也就被證偽。我們或許摧毀的并不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)概念，或許是一座學(xué)生本引以為豪的“概念大廈”或許唯有此，學(xué)生才能有所頓悟。

某些錯(cuò)誤的前概念直接影響學(xué)生的概念系統(tǒng)的建構(gòu)，錯(cuò)誤的概念系統(tǒng)也就是在不知不覺(jué)中建立起來(lái)，而被學(xué)生認(rèn)為是理所當(dāng)然的。如亞里士多德的古典力學(xué)系統(tǒng)一樣，雖然漏洞百出卻被奉為真理。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，面對(duì)紛繁的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，傾向于選擇更加接近自己前概念的證據(jù)，卻與真理擦肩而過(guò)。

學(xué)生的觀察往往只關(guān)注并不可靠的表象。例如曾寶俊在《自由落體運(yùn)動(dòng)》一課中，學(xué)生看著沙包、木塊、紙飛機(jī)……自由地在空中劃出軌跡，卻不曾去思考表象背后的科學(xué)真理，盡管真理就在眼前，對(duì)“空氣”在作祟如此視而不見(jiàn)。表象成功地騙過(guò)了學(xué)生智慧的眼睛，錯(cuò)誤前概念就這樣在不知不覺(jué)中建立。學(xué)生普遍相信“眼見(jiàn)為實(shí)”，在生活中主動(dòng)建構(gòu)起“物體自由下落的速度和物體的重量有關(guān)，且物體越重物體下落越快，物體越輕下落越慢”這一錯(cuò)誤前概念。

事實(shí)上，學(xué)生的概念當(dāng)然是可以建立在表象之上的，建立在一個(gè)虛無(wú)的基礎(chǔ)上，甚至，在這個(gè)概念上創(chuàng)造一個(gè)看似無(wú)懈可擊的概念系統(tǒng)……而建造者卻信以為真，這一切是那么的虛無(wú)縹緲，不堪一擊。教師應(yīng)找到這一錯(cuò)誤前概念，對(duì)建立其概念的表象進(jìn)行分析，摧毀學(xué)生原有的推理過(guò)程，為學(xué)生主動(dòng)重構(gòu)一個(gè)正確的概念，建立一個(gè)正確的概念系統(tǒng)奠基。

二、邏輯——摧毀著“虛無(wú)縹緲”的概念根基

如何摧毀學(xué)生的錯(cuò)誤的概念呢？波普爾說(shuō)，找出理論的一個(gè)反例，從而否定理論，即證偽。對(duì)于生活經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，構(gòu)成了學(xué)生的概念系統(tǒng)。如果這一概念系統(tǒng)中最底層的前概念是錯(cuò)誤的，那么整個(gè)概念系統(tǒng)也將是極其脆弱的。教學(xué)中，我們要設(shè)法尋找學(xué)生的這些錯(cuò)誤前概念，用顯而易見(jiàn)的反例來(lái)“摧毀”它，以達(dá)到摧毀學(xué)生的整個(gè)概念系統(tǒng)的目的。

在摧毀的過(guò)程中，我們或舉例，或分析，來(lái)摧毀學(xué)生的錯(cuò)誤前概念。我們可以列舉出反例來(lái)打破概念的平衡，才能為新概念的建立提供可能。在科學(xué)教學(xué)中，最重要的一點(diǎn)是我們要對(duì)于建構(gòu)學(xué)生的那些表象進(jìn)行有效的分析。在教學(xué)中，我們要列舉這些表象，進(jìn)行分析，或者利用邏輯的推理來(lái)抽絲剝繭，尋找表象背后的本質(zhì)。這樣才能徹底摧毀學(xué)生“自以為是”的概念，為新的概念系統(tǒng)的建立提供可能。

（一）反例，叩開(kāi)概念教學(xué)批判的大門(mén)

為什么用反例摧毀學(xué)生概念的方法是可行的呢？皮亞杰說(shuō)，教學(xué)應(yīng)該遵循平衡→打破平衡→再平衡……的原則，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展。據(jù)此，我們?cè)诳茖W(xué)課堂就是要搭建打破“概念平衡”的教學(xué)環(huán)境，提供反例就是為了讓教學(xué)的方向更加明確，讓學(xué)生思維的指向更加專注。例如《物體在水中的沉與浮》一課中，學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為“重的物體沉、輕的物體浮”。教師在教學(xué)中，要徹底的摧毀學(xué)生的這一前概念，必須要課堂中列舉出反例。教師在課堂上出示較輕的回形針和較重的木塊，輕輕地放到水中間，放手，就發(fā)現(xiàn)回形針下沉，木塊上浮。從而推翻了學(xué)生“重的物體沉、輕的物體浮”這一錯(cuò)誤概念。

提出反例，能刺激學(xué)生的神經(jīng)，動(dòng)搖學(xué)生概念系統(tǒng)的根基。反例，更像是摧毀學(xué)生錯(cuò)誤概念大廈的導(dǎo)火索，引起學(xué)生思維的火花。但是僅僅依靠反例是不夠的。應(yīng)用反例的摧毀并不能引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)邏輯的錯(cuò)誤歷程，達(dá)不到反思學(xué)生思維經(jīng)歷的目的；所以對(duì)于學(xué)生思維過(guò)程的研究，將是有效和值得研究的。對(duì)于學(xué)生思維規(guī)律的研究，能促使學(xué)生對(duì)自己思維歷程的反思。要徹底摧毀學(xué)生的錯(cuò)誤概念系統(tǒng)，還是要借助邏輯的力量。

（二）推理，挖掘?qū)W生思維錯(cuò)誤的根源

伽利略說(shuō)，“追求真理的可靠途徑就是把實(shí)驗(yàn)放在任何推理面前，而一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)將不會(huì)和推理相對(duì)立?！彼裕虒W(xué)要追求在實(shí)驗(yàn)過(guò)程后，運(yùn)用邏輯推理再考驗(yàn)理論的正確性。因?yàn)檫壿嫷牧α窟h(yuǎn)比想象的強(qiáng)大。例如《自由落體運(yùn)動(dòng)》一課中，在這一課中，曾寶俊老師成功地引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)了“空氣”在作祟，影響了學(xué)生的判斷，從而摧毀了學(xué)生的推理的根基。但是，教師要徹底摧毀學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，可以在課堂上重復(fù)“兩個(gè)鐵球同時(shí)著地”的推理過(guò)程。假設(shè)重球比輕球先著地，那么把重球和輕球連接起來(lái)，輕球必然拉住重球，使之比單獨(dú)的重球晚著地。但是重球和輕球的總質(zhì)量卻比重球大，這樣就建構(gòu)了一對(duì)矛盾，推翻了原先的假設(shè)。從而從邏輯推理上推翻了學(xué)生“自由落體運(yùn)動(dòng)與物體重量相關(guān)”這一錯(cuò)誤概念。

教師所要做的事情，其實(shí)就是建構(gòu)一個(gè)互相矛盾的教學(xué)情境。這樣教學(xué)的基本思想是讓學(xué)生明白表象并不可靠，真理往往隱藏在表象的后面，需要應(yīng)用邏輯的強(qiáng)大力量進(jìn)行推理驗(yàn)證。而推理本身，就蘊(yùn)藏著徹底摧毀錯(cuò)誤概念系統(tǒng)的巨大能量。

縱觀學(xué)生的錯(cuò)誤前概念的糾正過(guò)程，教師所做的，無(wú)非提供幫助，讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)推理過(guò)程中的錯(cuò)誤。教師要善于點(diǎn)悟、啟發(fā)、引導(dǎo)，使學(xué)生在“苦思冥想”后“茅塞頓開(kāi)”，喜獲理性之樂(lè)。建立學(xué)生“眼見(jiàn)未必為實(shí)”的觀念，促進(jìn)學(xué)生理性思維的有效發(fā)展。