祝晶

［摘 要］每位學生都不免犯錯誤，錯誤的出現(xiàn)符合學生理解和掌握知識的認知規(guī)律，一些錯誤恰恰蘊藏著一定的教育教學價值，是一種寶貴的教學資源。小學科學課堂中常見的錯誤類型分別是前概念型錯誤、定式思維型錯誤、預設(shè)型錯誤和偶發(fā)錯誤，教師利用這四種典型的錯誤，可以訓練學生的四種思維品質(zhì)，逐步提升學生的科學素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］小學科學；錯誤；思維品質(zhì)

［中圖分類號］ G623.6 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2023）21-0084-03

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》指出，科學課程要培養(yǎng)的學生核心素養(yǎng)，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等方面。因此，廣大教師在教學中應(yīng)該不斷加強探究與思維的融合，既要引導學生在做中學，更要引導學生在學中思。

我們經(jīng)常能在課堂上看到一種引人深思的現(xiàn)象：教師在提出問題時沒有學生回答，但當有一位學生報出錯誤答案后，學生就開始各抒己見。錯誤有時可以意外引燃思維之火，因此教師不要制止學生犯錯，而應(yīng)因勢利導，讓學生之錯成為他們智力發(fā)展之資，努力訓練學生的思維品質(zhì)，為學生開啟一扇智慧之門。

一、歸納錯誤類型，分析錯誤原因

1.前概念型錯誤

前概念亦稱日常概念，指人們在生活中所積累的經(jīng)驗。前概念型錯誤其實是潛意識的一種外部表現(xiàn)，一般出現(xiàn)在學生不假思索脫口而出時。前概念對小學生獲得新知識有著二重性影響（正反兩方面的影響），其中積極影響不予贅述，這里著重闡述其消極影響。

例如，“空瓶里沒有任何物質(zhì)”“云和霧的成分是水蒸氣”“大腸比小腸長”“添加溶劑可以提高物質(zhì)的溶解速率”“分泌膽汁的器官是膽囊”，這些錯誤是學生受到日常經(jīng)驗的影響，在無意識狀態(tài)下犯的錯誤，所以都屬于前概念型錯誤。

2.定式思維型錯誤

定式思維指人們習慣于用某種固定思維方式去考慮問題的思維傾向。定式思維比前概念更側(cè)重于實踐過程，是一種內(nèi)驅(qū)力思維模式，具有慣性和強迫性的特點。定式思維會令學生無法排除干擾因素，從而不能看透事物本質(zhì)，嚴重影響了新知識的內(nèi)化。定式思維也具有二重性，筆者在這里著重闡述其消極方面的影響。

以教科版科學教材三年級上冊《認識氣溫計》為例，學生在認讀零下溫度時經(jīng)常出現(xiàn)讀錯方向的情況，比如把-7℃讀成-13℃。以教科版科學教材四年級上冊《用氣球驅(qū)動小車》為例，由于語文學習時形成的定式思維，大部分學生會自然而然地得出“反沖力與物體運動方向相反”的錯誤結(jié)論。以教科版科學教材三年級上冊《測量降水量》為例，由于數(shù)學學習時形成的定式思維，學生會得出“雨量器底面積越大，測得降雨量數(shù)值越小”的錯誤結(jié)論。這些錯誤都是學生頭腦中的固定思維模式造成的，都屬于定式思維型錯誤。

3.預設(shè)型錯誤

預設(shè)型錯誤指在教學過程中，教師為強化內(nèi)容而有意識地制造出來的錯誤，意在引發(fā)學生深入思考，揭示事物本質(zhì)。

有經(jīng)驗的老教師經(jīng)常會給學生挖“溫柔陷阱”。比如，在講解教科版科學教材五年級下冊“食物鏈的書寫”這一內(nèi)容時，教師先跟學生強調(diào)書寫方法：“從綠色植物開始，到不被其他動物捕食的兇猛肉食動物終止?！苯又處熯吪e例邊板書“蝦→小魚→大魚”，大多數(shù)學生會隨著教師的板書大聲地讀出來，但也有少數(shù)學生提出質(zhì)疑：“不對，食物鏈應(yīng)從植物開始?！庇谑墙處熡治⑿χ貙憽霸孱悺r←小魚←大魚”，又有學生說：“箭頭指向反了。” 教師又重寫“陽光→藻類→蝦→小魚→大魚”， 又有學生提出：“陽光屬于非生物部分，應(yīng)去掉。”這種事先設(shè)計好的“溫柔陷阱”就是預設(shè)型錯誤的體現(xiàn)。

4.偶發(fā)型錯誤

偶發(fā)型錯誤是在教學過程中偶然發(fā)生的，一般是學生發(fā)散思維所致。偶發(fā)型錯誤的出現(xiàn)是一次契機，對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)有著深遠的影響，對教師專業(yè)素養(yǎng)的提高也具有一定價值。

以教科版科學教材四年級上冊《運動和力》為例，課上，在探究“摩擦力大小與物體重量的關(guān)系”時，突然有學生提出：“老師，課本中有錯誤?！逼渌麑W生都震驚了，他繼續(xù)說：“如果將一本書壓在墻上，輕輕壓書容易下滑，用力壓書不易下滑，同一本書，重量相同，墻面粗糙程度也相同，所受摩擦力的大小卻不相同?！逼鋵?，滑動摩擦力大小應(yīng)該是與壓力成正比（而非重量），壓力和重量不是同一概念。但教材在編排過程中，考慮到小學生的知識局限，確實存在一些“科學錯誤”，這些學生偶然發(fā)現(xiàn)的錯誤，都屬于偶發(fā)型錯誤。

二、利用錯誤資源，訓練思維品質(zhì)

1.針對前概念型錯誤，采用趣味實驗法，訓練思維靈活性

以教科版科學教材三年級上冊“空瓶里面到底有沒有物質(zhì)”為例，筆者將課本實驗改為趣味實驗。教師先在水面放置一個紅色燭盒，燭盒漂浮于水面上，點燃蠟燭，再將一只大號量筒對著蠟燭慢慢倒扣入水中，將蠟燭罩在量筒中。學生驚奇地發(fā)現(xiàn)雖然燭盒底面低于外界水平面，但蠟燭仍繼續(xù)燃燒著。該實驗現(xiàn)象與學生已有的認知觀念產(chǎn)生矛盾，教師及時抓住機會，分析沖突原因，讓學生徹底擺脫前概念的束縛。

小學生的好奇心極強，趣味實驗是小學科學教學的法寶之一。趣味實驗能夠讓學生在興趣中實踐，讓學生從過去的經(jīng)驗場景快速跳轉(zhuǎn)到現(xiàn)實場景中來，從而擺脫前概念的影響。在趣味實驗中，學生的大腦會一直處于興奮狀態(tài)，思維會更活躍，能更有效地訓練學生思維的靈活性。

2.針對定式思維型錯誤，采用情景模擬法和科學模型法，訓練思維深刻性

以教科版科學教材五年級上冊《光是怎樣傳播的》為例，學生對“發(fā)光電燈保持靜止，做出各種手影呈現(xiàn)于墻面，當手朝墻面慢慢靠近時，手影大小會如何變化呢”這個題目會給出怎樣的答案呢？筆者就這個問題在玉環(huán)市合垟小學進行了實地調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，中高年級（四、六年級）絕大部分學生認為手影變大，低年級（二年級）學生的答案有兩種，但多數(shù)學生提出“最近玩過手影游戲，手影會變小”。筆者反思高年級學生出現(xiàn)錯誤答案的原因，認為這個錯誤的產(chǎn)生與中高年級學生的慣性思維有關(guān)，高年級學生更善于邏輯思維，但之前的一些邏輯慣性和邏輯自信恰恰使得他們不愿意再通過畫圖的方式進行邏輯再加工，從而出現(xiàn)了錯誤。

比如，當一個人走近平面鏡時，他會產(chǎn)生虛像在逐漸變大的錯覺。又如，在觀察同一景物時，站在近處的人要比站在遠處的人觀察到的實像大。小學生學齡前的這種自我邏輯可能會造成科學課堂中的定式思維型錯誤。下面筆者將選擇兩種比較合適的教學方法來探索定式思維型錯誤的破解之法。

方法1：情景模擬法

針對前面提出的手影問題，教師可以先營造出黑夜場景（教室內(nèi)），并選擇一只發(fā)光的燈泡作為光源（讓光源保持靜止），再找一位學生用手做出小狗等形狀的手影，并慢慢靠近墻面，這時學生會發(fā)現(xiàn)墻面上的影子逐漸變小了。

“實踐是思想的真理?！鼻榫澳M就是情景再現(xiàn)，是一種把假設(shè)變?yōu)楝F(xiàn)實的教學方法，通過模擬現(xiàn)實情境，用事實去打破思維定式，從而有效訓練學生思維的深刻性。

方法2：科學模型法

針對前面提出的手影問題，教師也可以指導學生先利用“光沿直線傳播”原理畫出光線圖，再通過觀察暗影面積的大小，得出影子逐漸變小的結(jié)論。

所謂“不識廬山真面目”，在科學研究中，人們常用模型來看清事物真面目?？茖W模型是根據(jù)特定教學目的，用物質(zhì)或思想形式對原型本質(zhì)進行再現(xiàn)，一條曲線、一個公式、一張表格、一幅圖（光路圖、電路圖、流程圖、思維導圖等）皆可為科學模型?？茖W模型法通過對原型進行簡化、純化和抽象化，排除干擾因素，使學生的思路變得清晰、明朗、開闊，輕松實現(xiàn)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的探究目的，有效訓練學生思維的深刻性。

3.針對預設(shè)型錯誤，采用“帶入歧途”的表演手段，訓練思維敏捷性

以教科版科學教材三年級上冊《水結(jié)冰了》為例，在實驗前，教師可以先讓學生預測一下水結(jié)冰后體積的變化情況，大多數(shù)學生猜測道：“水結(jié)冰后體積變小，因為熱脹冷縮?！苯處煂Υ讼炔蛔鋈魏卧u價，而是預設(shè)一個“錯誤”放在那里。待實驗結(jié)束后，學生驚訝地發(fā)現(xiàn)水結(jié)成冰后體積竟然變大了。此時，課堂中出現(xiàn)了多種聲音，很多學生認為：“熱脹冷縮是騙人的?！碑斀淌野察o下來后，教師讓學生各抒己見，最后進行總結(jié)：“熱脹冷縮理論并不是騙人的，只是在水結(jié)成冰這個變化過程中，熱脹冷縮作用與物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變相比微不足道而已?！睂W生雖意猶未盡，但也牢牢記住了這個知識點。

再以教科版科學教材四年級上冊《用氣球驅(qū)動小車》為例，教師邊板書邊講：“氣球越大，小車運動距離越長；氣球越小，小車運動距離越短?！睂W生熱情響應(yīng)。教師又寫：“氣球嘴越粗，小車運動距離越長；氣球嘴越細，小車運動距離越短?！倍鄶?shù)學生仍隨聲附和，此時突然有學生提出質(zhì)疑：“錯了，氣球嘴越粗，小車運動距離應(yīng)該越短?！?/p>

預設(shè)型錯誤的利用方式也是多樣化的，看教師想要達到的目的是什么。比如，在《水結(jié)冰了》一課的實驗中設(shè)置預設(shè)型錯誤，根本用意是讓學生對實驗現(xiàn)象加深印象。而水結(jié)冰體積膨脹的真正原因涉及高中化學中氫鍵相關(guān)的知識，教師在課堂上無須深入解釋，采用簡潔生動的語言點到即可。又如，在《用氣球驅(qū)動小車》一課的教學中，教師利用學生的易錯點，挖好“陷阱”等著學生，而學生反應(yīng)過來自己上當以后，會好好反思自己的思維模式和學習習慣，這對他們將來的學習能起到一定的警醒作用，有著一定的現(xiàn)實意義。在這場預設(shè)型錯誤表演中，學生似乎在和教師博弈，教師似乎在和學生“放風箏”，教師要抓緊“風箏”的線，不要被學生帶偏。埋設(shè)預設(shè)型錯誤的表演又像腦筋急轉(zhuǎn)彎，它促進了師生智慧的碰撞，對訓練學生思維的敏捷性有極大幫助。

4.針對偶發(fā)型錯誤，采用啟發(fā)式教學法，訓練思維獨創(chuàng)性

在前面探究“摩擦力大小與物體重量的關(guān)系”的例子中，個別學生對教師的話提出質(zhì)疑，并指出如果將書壓在墻上時，對摩擦力起決定性作用的是手對書水平方向的壓力，而非重力。這類偶發(fā)型錯誤的發(fā)現(xiàn)和提出，都是寶貴的課堂資源，教師要抓住并利用好這種資源，不斷提高自身專業(yè)素質(zhì)，積極迎接各種挑戰(zhàn)。實際上，摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，而與物體重力無直接聯(lián)系，但因為小學生的能力水平和知識范圍具有局限性，教材編寫者會將一些知識和概念“兒童化”，于是就出現(xiàn)了上述知識性錯誤。

再以教科版科學教材四年級上冊《運動和力》為例，在“測量物體的滑動摩擦力”實驗中，一個實驗小組的學生別出心裁地在斜面上測量木塊所受滑動摩擦力的大?。☉?yīng)考慮斜面與水平面間夾角）。由于小學生沒有學習過力的分解和三角函數(shù)知識，教師倍感棘手。

下面筆者將運用啟發(fā)式教學法來處理偶發(fā)型錯誤，過程如下。

教師引導：“剛才第6組同學獨具創(chuàng)意地在斜面上用彈簧測力計直接測量木塊所受摩擦力的大小，這種方法可行嗎？”學生紛紛議論。教師說：“這個問題已超出了小學范疇，但我們可以換個角度進行思考。比如采用極端假設(shè)法，首先假設(shè)你們面前的這個斜面是‘光滑斜面（在此斜面上的物體所受摩擦力為零）’。接下來老師將提出幾個問題，回答完問題之后，大家的思路要切換回現(xiàn)實，請注意老師的提示?！?/p>

教師開始提問：“木塊在‘光滑斜面’上會靜止嗎？”學生回答：“不會，會下滑?！苯處熖釂枺骸坝脧椈蓽y力計沿‘光滑斜面’向上勻速拉動木塊時，測力計有示數(shù)嗎？”學生回答：“有?！苯處熖釂枺骸盀槭裁矗芘e例說明嗎？”學生回答：“無論滑梯光滑與否，沿著滑梯把人從下往上拉動都會很費力?！?教師總結(jié)：“說明物體在斜面上無論是否受到摩擦力，都會受到一個未知的力。這個未知力來自于重力產(chǎn)生的一個作用效果，作用方向是沿斜面向下，它對摩擦力的直接測量有干擾作用。所以我們無法在斜面上直接測量出物體所受到的摩擦力的大小?！毙枰⒁獾氖?，如果部分學生的基礎(chǔ)較好，且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些端倪，教師可讓他們適當了解“真相”，這樣反而更有利于小初知識銜接。

21世紀以來，大部分國家都將科學思維與創(chuàng)新列為課程目標。在課堂教學中，教師應(yīng)抓住偶發(fā)型錯誤的契機，鼓勵學生注意細節(jié)、善于質(zhì)疑、發(fā)散思維、勇于創(chuàng)新，從而訓練學生思維的獨創(chuàng)性。

綜上所述，教師發(fā)現(xiàn)學生犯錯后，應(yīng)分析其犯錯原因，選擇恰當方法，引導學生探索，訓練學生思維品質(zhì)，點其知識之“錯”而成其智慧之“金”。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 鄭青岳.思維定勢對問題解決的作用及對策[J]課程.教材.教法，1995（9）：30-34.

[2] 邱菊燕.利用習題教學中的錯誤資源培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)[J]物理教學，2018（4）：13-16.

[3] 張建尚.巧用錯誤資源 活化課堂教學[J]生物學教學，2018（1）：17-18.

（責編 韋淑紅）