“试误”理论在生物学教学中的应用

吴 宁

(江苏省常州市第二中学 213003)

1 “试误”理论的来源

桑代克是最早提出“试误说”理论的一位美国心理学家。他曾经做过非常著名的饿猫“迷笼实验”。 桑代克将饥饿的猫禁闭于迷笼之内，饿猫可以用抓绳或按钮等三种不同的动作逃出笼外获得食物。饥饿的猫第一次被关进迷笼时，开始盲目地乱撞乱叫，东抓西咬，经过一段时间后，它可能做对了打开迷笼门的动作，逃出笼外。桑代克重新将猫再关入笼内，并记录每次从实验开始到猫做出打开笼门的正确动作所用的时间。经过上述多次重复实验，桑代克得出猫的学习曲线。该曲线表明实验次数越多，猫逃脱迷笼潜伏期的时间越短。桑代克认为猫是在进行“尝试错误”的学习，经过多次的尝试错误，饿猫学会了打开笼门的动作。因此，有人将桑代克的这种观点称为学习的“尝试错误说”，或简称为“试误说”。

2 “试误”理论在实验教学中的应用

在生物学实验中，对照实验是最常用的实验方法，要遵循单一变量原则，无关变量相等原则。例如，在“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”实验中，pH是唯一的自变量，酶的活性是因变量(可用单位时间内产生的气泡数目来表示)，其他都是无关变量，要保持相等的原则。在实际教学的过程中，学生如果是做一道相关的练习题，还是比较容易把握的，在回答无关变量时会用“其他条件相等且适宜”一句话来不变应万变。而实验教学的真谛是培养学生的科学素养，需要学生走进实验室去操作和探究。学生在实验的操作过程中会遇到很多实际问题。不妨利用“试误”理论来组织实验教学。教师可以提出实验目的“pH对酶活性的影响是怎样的？”然后就把实验室完全交到学生手中。学生在实验操作时会把注意力集中在自变量的控制上，很容易忽视其他的条件，如过氧化氢的用量会不一样，过氧化氢酶的用量也会不一样，甚至选用的试管大小会不一样，卫生香复燃时插入试管的位置不一样，不同的学生操作同一对照实验的不同实验组会导致收集氧气的时间不同，等等。教师只要在旁边用相机记录一些错误的操作，实验后全班统一讨论。学生在有了“试误”的机会和过程后，很容易发现自己操作上的局限，总结出“所有会影响实验结果而又不是实验本身探究的变量，应该保持相等，才能不干扰实验结论的得出”。让学生有一个出错的机会，自己在跌打滚爬中获得知识的真谛，抛开所有的“死记硬背”，才能让快乐学习成为可能。

3 “试误”理论在概念教学中的应用

概念教学是培养学生科学素养的一种途径。它以纠正、补充、完善学生的前概念，建构正确的认知为己任，意在给学生的日常生活、学习及以后的人生产生有意义的影响。因此，概念教学注重学生前概念的了解，并基于学生的认识来设计教学，帮助学生建构概念。

例如， “种群的特征”一节的教学，有一环节是关于样方法的概念形成。教学中，大部分教师是首先告之学生样方法的种种规则，然后再引导学生进行模拟尝试。如果换一种方式，即利用“试误”理论重新组织一下教学，由“能逐个计数→无法逐个计数→抽样调查”这样的思路引导后，直接组织学生进行样方法的模拟(图1)，结果有的学生会画圆形的样方，有的学生只取一个样方，有的学生取的样方面积不同，有的学生对同一样方内的植物得出不同的计数结果。教师针对以上问题，可组织学生一一讨论：是圆形的面积容易计算，还是方形的容易计算？取一个样方，怎样避免偶然因素？样方面积不同，要多次计算样方的面积，嫌不嫌麻烦？为什么同一样方不同的同学计数的结果不一样，能否介绍一下自己的方法？最后，师生达成共识，为了让调查的结果有说服力更有通用性，应该制定一套相应的规则，如选样的规则、计数的规则等。这时教师才呈现早就存在并被科研工作者实施已久的样方法各种规则。这样的一种教学组织，更有利于学生的概念形成。

图1 模拟调查草地中蒲公英的种群密度