董軍
摘? ? 要:學(xué)生的“錯(cuò)誤”是一種真實(shí)的、有價(jià)值的課程資源。通過(guò)對(duì)“錯(cuò)誤”資源的捕捉和利用,激發(fā)學(xué)生的心理矛盾和問(wèn)題意識(shí),就能更好地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。在化學(xué)教學(xué)中,教師要善于對(duì)“錯(cuò)誤”進(jìn)行歸類,引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)因,并編制一定量的易產(chǎn)生審題性錯(cuò)誤、知識(shí)性錯(cuò)誤、思維性錯(cuò)誤、策略性錯(cuò)誤的習(xí)題,幫助學(xué)生在矯正過(guò)程中提升知識(shí)進(jìn)階。
關(guān)鍵詞:錯(cuò)誤成因;矯正方法;認(rèn)知進(jìn)階
一、引言
錯(cuò)誤是學(xué)習(xí)的必然產(chǎn)物,黑格爾說(shuō)“錯(cuò)誤本身乃是達(dá)到真理的一個(gè)必然環(huán)節(jié)”。因此,只有在“展示錯(cuò)誤”和“糾正錯(cuò)誤”的過(guò)程中進(jìn)行,學(xué)科教學(xué)才是鮮活的、有效的。學(xué)生的“錯(cuò)誤”是一種真實(shí)的、有價(jià)值的課程資源,教師應(yīng)靈活機(jī)智地將其加以捕捉和運(yùn)用,因勢(shì)利導(dǎo),把 “錯(cuò)誤”與“糾錯(cuò)”融入學(xué)科教學(xué),使其成為有效的課程資源,進(jìn)而提升學(xué)生的元認(rèn)知能力,提高學(xué)科教學(xué)的針對(duì)性和有效性。
認(rèn)知進(jìn)階理論是近幾年美國(guó)科學(xué)教育改革中的一個(gè)新興概念,引進(jìn)到國(guó)內(nèi)后受到了廣泛的關(guān)注。“認(rèn)知進(jìn)階”的定義是:學(xué)生對(duì)于某個(gè)主題連續(xù)的、更加熟練的思考方式,這些思考方式能隨著學(xué)生對(duì)這個(gè)主題的學(xué)習(xí)和探究依次連續(xù)發(fā)展 [1]。對(duì)于這個(gè)定義,筆者有兩點(diǎn)思考:第一,認(rèn)知進(jìn)階關(guān)注的是學(xué)生的思考方式,而且通常會(huì)關(guān)注學(xué)生的“錯(cuò)誤思考”,因?yàn)殄e(cuò)誤更能有效表明學(xué)生的理解層次在哪一個(gè)特定層級(jí);第二,認(rèn)知進(jìn)階并非學(xué)生自發(fā)生成的,其發(fā)展需要教師有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)。
下面筆者結(jié)合在具體教學(xué)中對(duì)學(xué)生常見(jiàn)錯(cuò)誤的分析及矯正,談?wù)勌嵘龑W(xué)生認(rèn)知進(jìn)階的方法。
二、錯(cuò)誤類型、成因分析及矯正方法
(一) 矯正審題性錯(cuò)誤——提升認(rèn)知進(jìn)階的前提
由于化學(xué)實(shí)際問(wèn)題通常是復(fù)雜的、多條件的,有些條件還隱含在字里行間,部分學(xué)生在審題時(shí),不能認(rèn)真閱讀、系統(tǒng)分析,抓不住題干中的關(guān)鍵字詞,忽視隱含條件,就會(huì)考慮不全面、分析不透徹,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,做出錯(cuò)誤的判斷。
【案例1】下列表述正確的是(? ? ?)
A.用稀硫酸除去銅粉中混有的氧化鐵粉末
B.常溫下,CH3COONH4溶液顯中性,1L該溶液中,由水電離出的n(H+)·n(OH-)>10-14
C.少量NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液的離子方程式為:NH4+ +HCO3- +2OH-= NH3↑+2H2O+CO32-
D.Cl2可用于自來(lái)水的消毒,因?yàn)镃l2具有強(qiáng)氧化性
【錯(cuò)因分析】認(rèn)為A選項(xiàng)正確,是因?yàn)橄×蛩岵慌c銅粉反應(yīng),而與氧化鐵粉末反應(yīng),但學(xué)生沒(méi)有深入一步考慮到生成的Fe3+與Cu會(huì)發(fā)生反應(yīng)。認(rèn)為C選項(xiàng)正確,是因?yàn)闆](méi)有看清楚題目所給的條件是足量的Ba(OH)2,以致忽視了生成的CO32-與Ba2+發(fā)生連續(xù)反應(yīng)而引起誤判。認(rèn)為D選項(xiàng)正確,是因?yàn)閷W(xué)生只知道Cl2可用于自來(lái)水消毒和Cl2具有強(qiáng)氧化性這些事實(shí)性知識(shí),但沒(méi)有認(rèn)識(shí)到Cl2具有強(qiáng)氧化性并不是Cl2可用于自來(lái)水消毒的原因,真正起殺菌消毒作用的物質(zhì)是HClO。常溫下,CH3COONH4水溶液中的c(H+)·c(OH-) =10-14,如果沒(méi)有看清楚或不能理解水電離出的c(H+)·c(OH-),那么就會(huì)判B選項(xiàng)錯(cuò)誤。其實(shí)在CH3COONH4水溶液中,被CH3COO-結(jié)合的H+和被NH4+結(jié)合的OH-都是由水電離的,所以實(shí)際上在1L該溶液中,由水電離出的n(H+)·n(OH-)>10-14是正確的。
【矯正方法】針對(duì)審題性錯(cuò)誤,教師務(wù)必要教會(huì)學(xué)生審題的基本方法,讓其養(yǎng)成良好的審題習(xí)慣。審題時(shí)要抓住題目要素,基本步驟為:①題給條件與有效信息有哪些→②題給問(wèn)題是什么→③所給條件、信息與所要解決的問(wèn)題之間是什么關(guān)系→④某些條件改變時(shí),對(duì)所討論的問(wèn)題有什么影響。
教師要時(shí)常編制一些有隱含條件和多條件設(shè)限的課后習(xí)題,對(duì)學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練。通過(guò)這種有針對(duì)性的訓(xùn)練,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)畫(huà)線審題,先將每類題審題要素中的關(guān)鍵字詞和有效信息在題干中做好明顯的標(biāo)記,再結(jié)合問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析、理性思考,找到試題與教材的契合點(diǎn)。這樣有針對(duì)性地進(jìn)行題干信息的暗示訓(xùn)練,就能幫助學(xué)生練就火眼金睛,培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察的習(xí)慣和全面理性分析的能力,這是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知進(jìn)階的前提。
(二)矯正知識(shí)性錯(cuò)誤——提升認(rèn)知進(jìn)階的基礎(chǔ)
由于對(duì)化學(xué)常識(shí)不了解,對(duì)基本概念、基本原理和物質(zhì)性質(zhì)理解不透徹、不全面,知識(shí)結(jié)構(gòu)存在缺陷,思維雜亂無(wú)序,學(xué)生在解決化學(xué)問(wèn)題時(shí)常會(huì)產(chǎn)生知識(shí)性錯(cuò)誤。
【案例2】下列表述正確的是(? ? ?)
【錯(cuò)因分析】認(rèn)為A選項(xiàng)正確,是因?yàn)閷W(xué)生受HS-的干擾,想當(dāng)然地認(rèn)為NaHS是弱電解質(zhì),所以錯(cuò)誤地認(rèn)為NaHS在電離時(shí),其電離方程式應(yīng)寫(xiě)可逆符號(hào)。認(rèn)為B選項(xiàng)正確,是因?yàn)閷W(xué)生不熟悉用銅電極電解CuSO4溶液,其實(shí)質(zhì)就是Cu電極本身失去電子。認(rèn)為D選項(xiàng)正確的原因可能有兩個(gè):一是沒(méi)有提取題干信息:二是沒(méi)有理解NH3在水溶液中顯弱堿性的原理,即NH2OH在水溶液中顯弱堿性是因?yàn)镹H2OH結(jié)合H2O電離出來(lái)的H+生成了NH3OH+,從而使體系中的c(OH-)增大。認(rèn)為C選項(xiàng)錯(cuò)誤,是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)鹽的水解實(shí)質(zhì)理解不透徹,NH4Cl水解的實(shí)質(zhì)是NH4+結(jié)合D2O中的OD-生成弱電解質(zhì)NH3·HDO。
【矯正方法】針對(duì)知識(shí)性錯(cuò)誤,較為理想的矯正方法是結(jié)合錯(cuò)誤進(jìn)行歸因分析。在正確理解核心概念和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生構(gòu)建良好的知識(shí)體系,并通過(guò)系列問(wèn)題的解決,來(lái)提升學(xué)生提取信息、處理信息和輸出信息的能力。學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)是相互聯(lián)系、不可分割、相輔相成的。學(xué)生矯正知識(shí)性錯(cuò)誤的過(guò)程,就是不斷建構(gòu)良好知識(shí)結(jié)構(gòu)和不斷優(yōu)化能力結(jié)構(gòu)的過(guò)程。
學(xué)生在概括核心概念與其他概念的過(guò)程中,形成了基于“認(rèn)識(shí)思路”的結(jié)構(gòu)化知識(shí),從而提升了化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平,發(fā)展了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
在化學(xué)習(xí)題講評(píng)課中,教師要善于抓住學(xué)生錯(cuò)誤率高的習(xí)題,借題發(fā)揮,以點(diǎn)帶面,幫助學(xué)生不斷完善知識(shí)體系,夯實(shí)基礎(chǔ),促進(jìn)學(xué)生完成認(rèn)知進(jìn)階。
例如,對(duì)于強(qiáng)弱電解質(zhì)、電離、電解、水解等易混淆概念,可以采用列表比較法或思維導(dǎo)圖法(如圖1),幫助學(xué)生正確理解相關(guān)概念,形成比較完整合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
(三) 矯正思維性錯(cuò)誤——提升認(rèn)知進(jìn)階的關(guān)鍵
由于學(xué)生通常會(huì)以自己常用的、熟悉的思維方式去思考問(wèn)題,有時(shí)即使問(wèn)題情境與條件發(fā)生了變化,學(xué)生還是會(huì)有思維定式,按老方式去處理各種問(wèn)題,其結(jié)果往往會(huì)阻礙新問(wèn)題的解決。
【案例3】某工業(yè)流程中,進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和O2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.10和0.06,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g),在其他條件相同時(shí),測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示:
根據(jù)表1中的數(shù)據(jù),下列說(shuō)法正確的是(? ? )
A.升高溫度,反應(yīng)速率加快
B.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率變慢
C. 在1.0×105 Pa、90℃條件下,當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡
D. 若進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體為a mol,反應(yīng)速率以v=[Δ]n/[Δ]t表示,則在8.0×105 Pa、30℃條件下,轉(zhuǎn)化率從50%增至90%時(shí)NO的反應(yīng)速率為4a/370 mol·s-1
【錯(cuò)因分析】這是一道高考真題,據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)年該題錯(cuò)選A的比例達(dá)70%。這是因?yàn)閷W(xué)生通常會(huì)死記速率理論中“溫度升高,反應(yīng)速率增大”這一常理,根本不去分析題中給出的相關(guān)數(shù)據(jù),甚至不看這些數(shù)據(jù),當(dāng)然也談不上尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),一眼瞟過(guò)即快速判斷A選項(xiàng)正確。實(shí)際上,NO氧化成NO2是分兩步進(jìn)行的:①2NO(g)
【矯正方法】針對(duì)思維性錯(cuò)誤,較為理想的方法是不斷變換問(wèn)題情境,改變?cè)O(shè)問(wèn)條件和問(wèn)題角度,對(duì)學(xué)生加強(qiáng)變式思維訓(xùn)練,提升學(xué)生思維的變通性、深刻性與靈活性,培養(yǎng)學(xué)生的求異思維能力,力求讓學(xué)生能深刻、全面地理解化學(xué)核心知識(shí)。如此,學(xué)生就可在掌握解決問(wèn)題所必備的基本方法的前提下,尊重事實(shí),認(rèn)清問(wèn)題的實(shí)質(zhì),做到舉一反三、觸類旁通。
在課后作業(yè)中,教師要編制一定數(shù)量的變式題,對(duì)學(xué)生加強(qiáng)思維訓(xùn)練。通過(guò)針對(duì)性訓(xùn)練、變式思維訓(xùn)練,學(xué)生就能比較順暢地處理有關(guān)“認(rèn)知沖突”的化學(xué)問(wèn)題,學(xué)會(huì)多角度、多層面、多變量思考問(wèn)題的方法,不斷提升自己的思辨能力。這是提升學(xué)生認(rèn)知進(jìn)階的關(guān)鍵。
在習(xí)題講評(píng)中,教師還要指導(dǎo)學(xué)生善于從復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì),學(xué)會(huì)抓住本質(zhì)拓展知識(shí)、建構(gòu)合理的認(rèn)知模型的方法,并用自己構(gòu)建的模型綜合解釋或解決復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題。
(四)矯正策略性錯(cuò)誤——提升認(rèn)知進(jìn)階的保障
部分學(xué)生養(yǎng)成了淺表學(xué)習(xí)的習(xí)慣,不善于深度學(xué)習(xí),喜歡用死記硬背的方式完成各種學(xué)習(xí)任務(wù),故往往僅善于處理一些直觀的或熟悉的化學(xué)問(wèn)題,一旦遇到情境陌生、角度較新的問(wèn)題時(shí),由于所學(xué)知識(shí)在大腦中處于無(wú)序狀態(tài),其解題思路就會(huì)出現(xiàn)障礙,答題時(shí)就“胡思亂寫(xiě)”,出現(xiàn)策略性錯(cuò)誤。
【案例4】 25℃時(shí),將a mol/L的氨水與b mol/L的鹽酸等體積混合(混合后溶液體積為混合前兩溶液的體積之和),若混合后的溶液顯中性,則NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (用a、b表示)。
【錯(cuò)因分析】學(xué)生往往習(xí)慣于求單一溶質(zhì)NH3·H2O的電離平衡常數(shù),而遇到NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液,要求NH3·H2O的電離平衡常數(shù)時(shí),就感覺(jué)無(wú)從下手。其實(shí),只要抓住本質(zhì)知識(shí),即無(wú)論是單一溶質(zhì)還是多種溶質(zhì),只要溶液中含有NH4+、OH-、NH3·H2O這三種微粒,在一定溫度下,c(NH4+)c(OH-)/c(NH3·H2O)就是NH3·H2O的電離平衡常數(shù),問(wèn)題便會(huì)迎刃而解。由于混合溶液顯中性,則c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=b/2 mol/L,c(NH3·H2O)=(a-b)/2 mol/L,則K=10-7b/(a-b) mol/L。
【矯正方法】針對(duì)策略性錯(cuò)誤,教師要教會(huì)學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,將陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題,以便充分利用已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)或解題模式,順利地解決各種問(wèn)題。學(xué)生要逐步學(xué)會(huì)全方位、多角度地分析題意,學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),善于從題目的因果關(guān)系入手,尋求可能的中間環(huán)節(jié)和隱含條件,把原題分解成一組互相聯(lián)系的系列問(wèn)題。這是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的一條重要途徑,也是提升學(xué)生認(rèn)知進(jìn)階的有效方法。
在課后作業(yè)中,教師要編制一定比例的“起點(diǎn)高、落點(diǎn)低”的新情境的綜合練習(xí),對(duì)學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練。通過(guò)針對(duì)性訓(xùn)練,學(xué)生就可以利用常規(guī)思維去處理各種新情境的問(wèn)題,不斷優(yōu)化思維品質(zhì)。
當(dāng)然,學(xué)生要矯正各種錯(cuò)誤,也不是輕而易舉的事情。教師必須尊重遺忘規(guī)律,充分利用錯(cuò)誤資源,采用科學(xué)的矯正方法指導(dǎo)學(xué)生做好自我矯正;學(xué)生必須經(jīng)歷“整理錯(cuò)題→分析錯(cuò)因→補(bǔ)償矯正→形成方法→變式應(yīng)用→反復(fù)糾錯(cuò)”的過(guò)程。教師要清醒地認(rèn)識(shí)到,學(xué)生的任何一處錯(cuò)誤都不可能只靠一兩次訂正就能糾正。
此外,教師還要通過(guò)有效捕捉課堂上學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤,幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握知識(shí)。在錯(cuò)誤中尋找疑惑點(diǎn),可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,激活其創(chuàng)新思維,激發(fā)其探究欲望,從而達(dá)到事半功倍的教育教學(xué)效果。
三、結(jié)論
錯(cuò)誤是學(xué)習(xí)的必然產(chǎn)物,上述幾類錯(cuò)誤伴隨化學(xué)教學(xué)過(guò)程的始終。從認(rèn)知發(fā)展的角度來(lái)說(shuō),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)各種錯(cuò)誤,是學(xué)生享有的“特殊權(quán)利”。心理學(xué)家蓋耶認(rèn)為:“誰(shuí)不考慮嘗試錯(cuò)誤,不允許學(xué)生犯錯(cuò)誤,就將錯(cuò)過(guò)最高成效的學(xué)習(xí)時(shí)刻。”我們教師應(yīng)該以寬容和欣賞的態(tài)度對(duì)待學(xué)生的錯(cuò)誤。在課堂教學(xué)中,教師必須巧妙地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷尋錯(cuò)、用錯(cuò)、議錯(cuò)、理錯(cuò)的探究過(guò)程,這樣,教與學(xué)的過(guò)程才能真正發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。在課內(nèi),教師要鼓勵(lì)學(xué)生敢于表達(dá)自己的想法,敢于暴露自己的認(rèn)知錯(cuò)誤;在課外,教師要引導(dǎo)學(xué)生不放過(guò)作業(yè)中的每一處錯(cuò)誤,幫助學(xué)生養(yǎng)成遇錯(cuò)必析、遇錯(cuò)必改、遇錯(cuò)必理的習(xí)慣。如此,學(xué)生就能樹(shù)立“錯(cuò)誤是一種資源”的理念,從而讓錯(cuò)誤成為豐富自己閱歷、促進(jìn)自己認(rèn)知進(jìn)階的最有價(jià)值的資源。
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