深入探寻学生解题错因，提高教学效率

吴志标

摘 要 学生解题出现错误是教学和学习过程中自然存在的现象，因此教师要正确对待学生错误的态度，对错误进行系统的分析是非常重要的。科学教学要重视通过学生呈现思维过程来深入探寻学生解题错因，研究改正错误的方法，是提高教学质量的有效方法。

关键词 解题错误 思维过程 归因 对策 教学效率

中图分类号：G633.6 文献标识码：A

学生学习科学必然要解一定数量的题目，而在解题过程中不可避免地会产生形形色色的错误，对于学生出现的错误，教师不应就事论事，而应深入探寻学生出错的原因，从而让学生吸取有益的教训，并由此及彼获得一类问题的正确解法。这是学生学好科学，提高分析问题和解决问题能力的有效途径，也是教师对症下药，提高教学效率的有效手段。

1看似“正确”答案下隐藏错误的思维

案例1：浙教版七年级上册《科学》第四章第2节《作业本》配套练习题：使用托盘天平测量物体时，会因某些因素的变化造成测量结果偏大或偏小。请分析以下因素对测量结果的影响。

题目：使用生锈了的砝码，结果会？

对于该题，笔者所任教两个班中约有三分之二的学生填偏小，约有三分之一的同学填偏大。对于这一结果，对刚学习利用天平测量物体质量的学生已经感到满意了，因为有一半多同学已经“懂”了，但深入调查却发现：找来一个正确答案的学生问：你为什么认为偏小？学生回答：砝码生锈了，锈掉了，砝码变轻了，所以读数就偏小了。再到班里问其他同学，那些所谓“对”的同学有相当一部分也是这样想的。原来这些学生在解题中犯了两个错误，两个错误相互抵消，结果歪打正着了。那么这些学生出错的原因在于什么呢？

（1）主观性解题：题目只说砝码生锈了，并没有说锈掉了，所谓“锈掉了”这一条是学生凭借主观想象自已添加上去的。

（2）非逻辑推理。为什么锈掉了，砝码变轻了，质量测量就偏小？从“锈掉了，砝码变轻了”到“质量测量值变化”，其间要经过一个严谨的推理过程。学生在解题时没有进行推理，仅凭直觉。

针对学生错误的原因，教师应当向学生指出：（1）解题要客观，不能轻易地添加条件和删除条件，题目说生锈了，而生锈是一个氧化的过程，铁变为铁锈，是与空气中的氧气发生了反应，有氧进入的，所以砝码生锈之后质量应该是变大了。（2）当砝码质量变大后，称量物体质量时，对测量值会造成什么影响？这个问题如果进行抽象的推理，七年级学生较难理解。我们可借用具体的数字辅助推理：砝码生锈后，质量会变大。比如100克的砝码变成了101克了，101克的砝码放在天平的右盘，当左盘被称物体的质量也是101克时，天平才会平衡。但我们是根据砝码的标称100克来读数的，即101克的物体读出100克，测量值偏小。同理，假如砝码生锈后锈真的掉了，砝码的质量变小了，比如，100克的砝码变成了99克。99克的砝码放在天平的右盘，当左盘被称物体的质量也是99克时，天平才会平衡。但我们是根据砝码的标称100克来读数的，即99克的物体读出100克。可见，此时测量值是偏大，而不是偏小。

2看似“荒谬”答案却也有可取的思维

案例2：把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯对烧杯底部慢慢加热（所有固定装置均省略），如图-1所示，当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰温度 （填“会”或“不会”）达到0℃。且试管中的冰（ ）。

A.会熔化一部分

B.全部熔化

C.一点都没熔化

D.下边的熔化，上边的没熔化

对于该题，笔者原认为对于第一空，大部分学生应该是没有问题的，但没想到的是當一个班中平时科学成绩还不错的同学回答时，她居然说不会达到0℃。问她为什么，她说：“晶体熔化要吸热，吸热不是有致冷的作用吗？所以试管中的冰温度不是要下降吗？”她显然将液体蒸发吸热致冷的作用迁移到了晶体熔化。但当提醒她那是液体蒸发吸热会致冷时，她却反驳教师，既然液体蒸发吸热会致冷（使周围物体温度下降），那么晶体熔化吸热为什么不会致冷呢？说真的许多学生（包括有些教师）从来没有想过这样的问题。

课后我仔细地想了一下，这位同学为什么会有这样的质疑。其根本原因在于我们教师，在教学中我们常说液体蒸发时要吸热，但还没有深入探讨过液体蒸发时从哪里吸热呢？是从外界（液体周围的物体）吸热，还是从液体内部（本身）吸热呢？其实际是：从液体内部（本身）吸热。由于液体蒸发时从本身吸热，因而使自身的温度下降；当液体的自身温度比外界（周围物体）的温度低时，液体就要从外界吸热，使外界的温度也下降。这就是蒸发致冷作用。但液体蒸发时为什么能从液体内部吸热，而晶体熔化时却不能从晶体内部吸热呢？要回答这个问题，可以从物质构成微观角度来解释。首先内能是物体内部分子的动能和分子势能的总和，而温度则是分子热运动剧烈程度的量度，也就是说，温度只能反映热运动的动能，而不能反映分子势能。其次在晶体中，分子间是以化学键连接形成一定规则几何形状，在确定位置上只能不停振动。在晶体融化的过程中，必须先从外界吸收热量打破原来的晶体结构，即打破分子间的化学键连接，分子势能增大，但分子热运动的动能不变，使得晶体温度不变，所以，晶体熔化过程中内能增大而温度不变。

而液体蒸发则不同，蒸发是液体分子从液体表面分离出去的过程。因为分子从液体表面跑出去时需要在表面层中克服分子引力，所以能挣脱分子引力束缚的是那些分子动能较大的液体分子，留下来的是动能比较小的分子，蒸发的结果是使留在液体中的分子的平均热运动动能变小，这样液体的内能就变小，宏观上看就是液体分子蒸发，吸收液体热量，液体温度降低。

上述例子表明，我们教学决不能只关注学生题目的解题结果，而更应关注学生思维的过程。案例1中学生的答案虽然正确，但其思维并不正确。而案例2学生虽然答案是错误的，但她的知识迁移的思维方法和质疑的精神是十分可取的。因为我们教学的根本目的并不是让学生仅知道某个具体问题的答案，而是要让学生掌握解决问题思维过程，获得举一反三解决一类问题的能力。虽然我们学习过的知识大多还是会被遗忘。但学习思维方法却是终身受益的。所以当学生答出正确答案或出现错误的答案甚至“荒谬”答案时，我们也不要急于肯定或否定，一定要让学生呈述思维过程。通过学生的思维过程来判断来分析教学中问题，从而做到对症下药。

参考文献

[1] 义务教育初级中学课本七下科学[M].杭州：浙江教育出版社，2012，7.

[2] 郑青岳.郑青岳科学教育讲演录[M].浙江教育出版社，2015.