楊 寶 權(quán)

(邗江中學(xué)集團(tuán)維揚中學(xué)，江蘇 揚州 225012)

[摘 要] “試錯教學(xué)法”是通過鼓勵學(xué)生嘗試，并以學(xué)生的錯誤為生成資源的一種教學(xué)方法。以此為基本理念進(jìn)行“化學(xué)方程式”的教學(xué)設(shè)計，通過組織多種活動讓學(xué)生突破化學(xué)方程式書寫的難點，并在“認(rèn)識→錯誤→修正→應(yīng)用(防錯)→內(nèi)化”的學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)知識與能力的落實，進(jìn)而深化對化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式的理解。

[關(guān)鍵詞] 試錯教學(xué)；化學(xué)方程式；教學(xué)實踐

一、“試錯教學(xué)法”及其含義

“試錯教學(xué)法”是以美國心理學(xué)家桑代克的“刺激反應(yīng)聯(lián)結(jié)”和“試誤”理論為基礎(chǔ)而提出的一種教學(xué)方法，亦稱“試誤教學(xué)法”“嘗試錯誤教學(xué)法”等。其基本觀點是學(xué)習(xí)過程“是一種漸進(jìn)的嘗試錯誤的過程”[1]，在該過程中，無關(guān)的錯誤反應(yīng)逐漸減少，而正確的反應(yīng)最終得以形成，而且“出錯”可以作為一種“負(fù)反應(yīng)”，反面“強(qiáng)化”(警示、否定、修正)錯誤，以達(dá)到加強(qiáng)刺激、以反顯正、引起關(guān)注的作用[2]。這也與人類對未知事物的認(rèn)知過程相一致，符合學(xué)生學(xué)習(xí)過程的心理特征，特別適用于化學(xué)概念內(nèi)容的教學(xué)。

桑代克“試誤說”有三大定律——準(zhǔn)備律、練習(xí)律以及效果律，強(qiáng)調(diào)有效的學(xué)習(xí)需要具有一定的心向，要經(jīng)歷探索的過程，還需反復(fù)練習(xí)并得到積極反饋。[3]因而，“試錯教學(xué)法”就是使學(xué)生在主動學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)歷出錯、知錯、改錯和防錯四個階段，從而加深對所學(xué)內(nèi)容的真正理解和掌握，使新的知識充分融入原有知識結(jié)構(gòu)，形成一種長時記憶，長久地儲存在大腦中。[4]這與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論不謀而合，同時也在踐行“做中學(xué)”思想，通過試錯能讓學(xué)生思維真正活躍起來，不拘一格、興趣大增，而且在試誤過程中領(lǐng)悟出來的知識屬于學(xué)生的個體知識，必定掌握得更為牢固。因此，“試誤原本就是有效學(xué)習(xí)的一個基本特征，過去是，現(xiàn)在是，將來必定也是”[3]。

二、“化學(xué)方程式”教學(xué)研究現(xiàn)狀

化學(xué)方程式學(xué)習(xí)與教學(xué)的研究受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視，關(guān)于化學(xué)方程式教學(xué)的理論和實踐文獻(xiàn)資料有很多。例如，林立新從質(zhì)量守恒定律的復(fù)習(xí)切入，并以鐵在氧氣中燃燒為例寫出符合原子個數(shù)守恒的式子——引出化學(xué)方程式，然后從化學(xué)方程式的意義、書寫、練習(xí)展開教學(xué)，最后進(jìn)行總結(jié)[5]，這種教學(xué)流程已經(jīng)成為基本模式；胡金蓮針對教學(xué)中的難點設(shè)計了“瞻前顧后”“宏微結(jié)合”“注重活動”等措施，將難點進(jìn)行了有效突破，并引導(dǎo)學(xué)生真正從化學(xué)方程式的意義上掌握化學(xué)方程式的寫法，而不去死記硬背；[6]王欽忠應(yīng)用核心概念進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計幫助學(xué)生掌握化學(xué)方程式，并以此設(shè)計了十個環(huán)節(jié)，達(dá)到“強(qiáng)化對化學(xué)反應(yīng)的理解”“強(qiáng)化對化學(xué)方程式的理解”“訓(xùn)練使用技能”等目標(biāo)。[7]這些研究從不同角度和層面揭示了化學(xué)方程式教學(xué)的規(guī)律，為化學(xué)教學(xué)實踐提供了豐富具體的指導(dǎo)建議，并創(chuàng)立了一定的教學(xué)范式，但都未能重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的困惑、不理解和茫然，而這些困惑和錯誤，恰恰是制約學(xué)生知識獲取和能力發(fā)展的瓶頸。

三、“化學(xué)方程式”教學(xué)思路

基于上述思考，筆者以“試錯”為基本理念，以建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計。教學(xué)中以電解水的化學(xué)表示為線索，組織了“識化學(xué)方程式”“寫化學(xué)方程式”“練化學(xué)方程式”“品化學(xué)方程式”“讀化學(xué)方程式”等活動，讓學(xué)生在活動中解決問題，通過問題的解決獲得對化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)方程式的深刻理解，進(jìn)而自我構(gòu)建知識體系；同時，在教師的引導(dǎo)下，使用“試錯”為教學(xué)手段，使學(xué)生充分暴露認(rèn)識的誤區(qū)，并在錯誤的修正中完善知識，在練習(xí)中內(nèi)化知識，即學(xué)生經(jīng)歷著“認(rèn)識→錯誤→修正→應(yīng)用(防錯)→內(nèi)化”的學(xué)習(xí)過程，從而形成了以學(xué)生能力提升為特征的教學(xué)暗線(具體流程見圖1)。通過上述過程意欲激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并促使學(xué)生充分釋放參與課堂的熱情，從而實現(xiàn)學(xué)生的主體性，提高課堂教學(xué)(學(xué)習(xí))的效率。

四、“化學(xué)方程式”教學(xué)過程

1.活動一：識化學(xué)方程式

(觀看電解水動畫視頻)，想一想：

(1)下列的表達(dá)形式(如圖2所示)能準(zhǔn)確表示電解水的反應(yīng)過程嗎？

(2)那么該如何準(zhǔn)確、簡潔地表示呢？

(小組討論)：根據(jù)下列事實(如表1所示)說說化學(xué)表達(dá)式與化學(xué)方程式的區(qū)別與聯(lián)系。

[教學(xué)意圖]在“分子—原子”教學(xué)中，已經(jīng)通過電解水的動畫視頻引導(dǎo)學(xué)生從微觀視野分析化學(xué)反應(yīng)，將宏觀世界與微觀世界聯(lián)系起來；今天再次利用該視頻將學(xué)生的視野從定性引向定量，從而引出本節(jié)內(nèi)容——化學(xué)方程式。利用小組討論的形式，對化學(xué)表達(dá)式與化學(xué)方程式的區(qū)別與聯(lián)系達(dá)成共識，從而突出化學(xué)方程式的特點，為學(xué)生方程式書寫的試錯設(shè)置了合理的臺階。

2.活動二：寫化學(xué)方程式

(練一練)：根據(jù)化學(xué)方程式的特點，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(1)硫在空氣中燃燒；

(2)紅磷在空氣中燃燒。

(二位學(xué)生板演，學(xué)生交流評價，得出結(jié)論：書寫化學(xué)方程式需要配平。)

(學(xué)生交流)：

(1)什么是配平？為什么要配平？怎樣配平？

(2)請剛才寫出正確方程式的一組與大家分享：你們是如何配平化學(xué)方程式的？

[追問]還有沒有其他方法大家分享一下？在以后的學(xué)習(xí)中同學(xué)們還可以繼續(xù)歸納出更多的方法。

(練一練)：通過第二章知識的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)掌握了許多化學(xué)反應(yīng)與現(xiàn)象，請將下列反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整(如表2所示，小組交流后展示)。

(想一想)：

2H2+O2 能稱得上是一個完整的化學(xué)方程式嗎？

(練一練)：請同學(xué)們將剛才書寫的方程式繼續(xù)補(bǔ)充完整。

[教學(xué)意圖]試錯教學(xué)法的核心過程是：錯誤—修正—完善，并以此循環(huán)始終?；顒佣潜竟?jié)課的中心環(huán)節(jié)，是試錯教學(xué)的重點步驟。通過活動的設(shè)計，學(xué)生在主動試錯過程中進(jìn)行關(guān)于化學(xué)方程式的自我構(gòu)建，實現(xiàn)了知識與能力的螺旋上升；同時活動中選擇了學(xué)生耳熟能詳?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)作為書寫素材，且依據(jù)書寫的難度精心地設(shè)置臺階，從而提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效率。

3.活動三：練化學(xué)方程式(小組學(xué)習(xí)競賽。注意：小組內(nèi)部可討論完成)

(1)搶答：請你來找錯！

一氧化碳在氧氣中燃燒：

CO2↑

將二氧化碳通入澄清石灰水：

碳酸氫銨加熱分解：

鋁常溫下可與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁：

Al2O3

鐵在氧氣中燃燒：

(2)比比哪個小組寫得好！完成下列化學(xué)方程式。

鎂條在空氣中燃燒：____________

高錳酸鉀受熱分解制氧氣：____________

實驗室制二氧化碳：____________

碳酸分解：____________

甲烷(CH4)燃燒生成二氧化碳和水：____________

[教學(xué)意圖]活動三是試錯教學(xué)的強(qiáng)化與提升階段，活動中分別從反面和正面對防錯進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，落實并固化了學(xué)生剛建構(gòu)的化學(xué)方程式書寫的認(rèn)知成果。將活動設(shè)計成小組競賽的形式，不僅刺激了學(xué)生積極參與的熱情，而且小組內(nèi)接受能力較弱的學(xué)生也得到了照顧。另外，化學(xué)反應(yīng)習(xí)題的選擇針對性較強(qiáng)，注意梯度合理分布，從而實現(xiàn)教學(xué)中要“關(guān)注全體學(xué)生”的基本要求，提高了練習(xí)的實效性。

4.活動四：品化學(xué)方程式

(1)通過觀察化學(xué)方程式

2H2↑+O2↑，你可說出哪些信息？

(2)化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，那么反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)間一定存在著質(zhì)量關(guān)系，各物質(zhì)間存在什么質(zhì)量關(guān)系呢？

(3)你能總結(jié)出化學(xué)方程式有哪些含義嗎？

[教學(xué)意圖]化學(xué)方程式隱含著豐富的信息，對化學(xué)方程式的理解也包含著多重含義：明確化學(xué)式、各個數(shù)字及箭頭的含義，考察化學(xué)變化的定量關(guān)系等等。多數(shù)研究者認(rèn)為，要幫助學(xué)生正確配平化學(xué)方程式，必須首先指導(dǎo)他們理解化學(xué)方程式的意義。[8]因此，讓學(xué)生自主品味化學(xué)方程式是內(nèi)化方程式意義及書寫的重要途徑，同時也培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力及語言表達(dá)能力。

5.活動五：讀化學(xué)方程式

[思考]面對化學(xué)方程式

2H2↑+O2↑，你如何讀給同學(xué)們聽？

[教學(xué)意圖]分別從物質(zhì)、個數(shù)、質(zhì)量等角度口頭朗讀化學(xué)方程式，不僅進(jìn)一步內(nèi)化方程式的意義，而且進(jìn)一步凸顯方程式聯(lián)系宏觀、微觀、定量的橋梁作用。特別是質(zhì)量讀法體現(xiàn)了質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵，為下階段依據(jù)化學(xué)方程式的計算作鋪墊。

五、基于教學(xué)實踐的思考

“試錯教學(xué)法” 是一種純粹經(jīng)驗型的學(xué)習(xí)方法，它以教師引導(dǎo)下的師生、生生對話為課堂組織的基本形式，以學(xué)生的參與、成果的及時呈現(xiàn)為基本手段。通過本節(jié)課的教學(xué)實踐，筆者有以下幾點思考。

1.試錯教學(xué)應(yīng)構(gòu)建新型師生關(guān)系

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師鉗制著學(xué)生，并以正確回答問題為評價目標(biāo)，造成大多數(shù)學(xué)生因害怕出錯被批評、被恥笑而逃避回答問題、表明自己的觀點。而“試錯教學(xué)法”是以學(xué)生主動出錯為課堂教學(xué)資源，因此，必須改變課堂評價方式，建立民主、平等的新型師生關(guān)系，這也是師生、生生對話展開的前提要求。在民主、平等的課堂氛圍中，學(xué)生積極嘗試、敞開心扉、展現(xiàn)自己的心路歷程，師生才會在試錯過程中發(fā)現(xiàn)共同的、有價值的錯誤，從而提高試錯教學(xué)的針對性和有效性。當(dāng)然，新型的師生關(guān)系也改變了教師的教學(xué)觀，能夠重視培養(yǎng)學(xué)生思維的獨立性，能夠把課堂時間還給學(xué)生，使之有充足的時間動腦、動心、動情、動手獲得知識。

2.試錯教學(xué)應(yīng)設(shè)置合理臺階

試錯教學(xué)的核心是學(xué)生在教師有意創(chuàng)設(shè)的教學(xué)環(huán)境中通過嘗試而充分暴露自己對新知識的錯誤認(rèn)識，但學(xué)生的“嘗試”不是不知所措的、無知識基礎(chǔ)的和隨意的，而應(yīng)是在教師引導(dǎo)下、建立在已有知識基礎(chǔ)上并帶有具體目標(biāo)的。例如，本節(jié)課中要求學(xué)生嘗試書寫化學(xué)方程式前，學(xué)生都已經(jīng)通過討論知曉了方程式的特征，掌握了方程式書寫的簡單方法：先寫化學(xué)表達(dá)式，再加系數(shù)使原子個數(shù)守恒，最后用等號相連。這樣為學(xué)生的“試錯”設(shè)置了合理臺階，學(xué)生能夠拾級而上，才會展現(xiàn)出教學(xué)中需要的錯誤。再如，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中，通過將配平與標(biāo)注分開教學(xué)，使方程式書寫中的難點分散；練習(xí)分層次設(shè)置(從簡單到復(fù)雜、從已知到信息)等等無不為學(xué)生精心設(shè)置向上的臺階，教師的引導(dǎo)就蘊含于其中。同時，投影儀、PPT、多媒體、板書等多種教學(xué)輔助工具的配合使用，將“評—改”直觀、及時地展現(xiàn)給學(xué)生，不僅使學(xué)生對每一步錯誤都能清晰認(rèn)識、糾正到位；而且增強(qiáng)教學(xué)的現(xiàn)場感，使課堂顯得真實而有趣味。

3.試錯教學(xué)應(yīng)有效利用錯誤資源

學(xué)生在主動嘗試過程中暴露出的錯誤是展開教學(xué)的重要資源，而如何充分利用學(xué)生的錯誤資源是試錯教學(xué)取得成功的關(guān)鍵。本節(jié)課“活動二”“活動三” 中學(xué)生在方程式書寫時不斷出現(xiàn)一些典型錯誤，如配平不徹底、改動化學(xué)式、生成物中氣體忘記標(biāo)“↑”等。利用這些錯誤資源，由教師引導(dǎo)學(xué)生交流、剖析出錯的原因，并指導(dǎo)學(xué)生改正錯誤；之后，引導(dǎo)學(xué)生反思為何會出現(xiàn)此類錯誤、失誤點在哪里，如何才能避免下次遇見同類狀況時再次出錯。經(jīng)過這么一番過程，既讓學(xué)生充分理解、牢固掌握所學(xué)知識，又培養(yǎng)了學(xué)生舉一反三、觸類旁通的學(xué)習(xí)能力。[4]當(dāng)然，書寫過程中出現(xiàn)的非典型性錯誤可由學(xué)生點評后改正。