讓實驗因“錯誤”而精彩

摘 要：本文首先明確地提出了新課程下，對《科學》實驗教學中學生出現(xiàn)錯誤的正確認識，接著講述了面對學生在實驗中自己“創(chuàng)造”出來的寶貴的教學資源，我們站在新的視角對其價值進行重新定位，讓學生在糾錯、改錯中感悟實驗道理，領悟實驗方法，把實驗教學引向深入，推至高潮。

關鍵詞：實驗；錯誤；資源

很多教育學家指出：教材里的實驗活動是實現(xiàn)科學實驗課程目標，是實施實驗教學的重要資源，但不是唯一的資源，而更多的教學資源則是在實驗過程中產(chǎn)生的。學生在實驗過程中出現(xiàn)的錯誤，就是一種教學資源，它是直接反映學生科學探究情況的生成性教學資源。因此在實驗教學上不要怕暴露所謂的“錯誤”，應時時刻刻以學生為本，因勢利導，充分利用學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題和暴露的錯誤來深化實驗教學內容，或讓學生在糾錯、改錯中，或引發(fā)新的實驗探究，或發(fā)展新思維、激發(fā)創(chuàng)新，把實驗教學引向深入，推至高潮。

一、 以錯糾錯，體驗成功，感悟科學道理

浙教版《科學》七年級下冊“水的內部壓強的特點”中，用壓強計來探索液體內部壓強在同一深度向各個方向相同時，“錯誤”出現(xiàn)了，不管我們怎么小心細致地操作，金屬盒在固定的一個深度朝上、朝下、朝側面三個方向U形管內的液面產(chǎn)生了高度差但高度差大小出現(xiàn)了明顯的不相等，而課本最后得出的結論是相等的。

有同學想到說是不是那橡皮管漏氣了，很多同學也認為是漏氣，但有少數(shù)學生說是不可能，我只好讓他們進一步對漏氣進行交流，最后大部分都同意不是漏氣造成的（只有極少部分還懷疑），道理很簡單，要是漏氣的話，U形管內的液面上壓強都是大氣壓，不會形成液面高度差，為了對極少部分的同學負責，我親自搓破橡皮管造成漏氣演示給他們看，結果，不管怎么樣U形管兩側都沒有形成明顯的液面高度差。

突然有個同學大聲說是老師拿過來的儀器不行，引來全班的同學哄笑，而我恰恰表揚了他，對啊，要是書本結論是正確的話，無非就是儀器本身及操作上不可避免缺陷造成的，儀器不行是極有可能的，當我們實驗再無法進行下去時，可以考慮這個原因，但現(xiàn)在的器材保證能正常使用，我們是否應該從操作上考慮呢。并提示要測同一深度的不同方向時，金屬盒必須要轉動，還特別強調“轉動”，那么在轉動過程中會出現(xiàn)什么問題呢？我特意把金屬盒放在空氣去中慢慢轉動同時叫同學仔細觀察U形管液面情況，發(fā)現(xiàn)只要金屬盒一轉動，U形管內兩側的液面高度差就會出現(xiàn)，到了這個時候很多同學才知道，是連接U形管和金屬盒的橡皮管由于在轉動過程中出現(xiàn)了扭曲，這樣造成內部氣體體積減小而增大了額外的壓強。

找到原因后，討論如何改進實驗操作，很多同學就說那是不可避免的，就只能這樣，突然有個男同學興奮地站起來說，我來試試，全班同學都很詫異地看著他，原來在沒有放入水中之前他先把金屬盒朝上方向調好，使U形管兩側液面向平，然后放進一深度后再讀出U形管的液面高度差，然后拿出來再在同一深度不同方向用同樣方法測出U形管兩側的高度差，最后比較高度差是否一樣，結果在全班同學的掌聲中完美的得出了想要的實驗結論。

雖然這節(jié)課沒學習后面其他液體的壓強和液體壓強的應用（時間不夠），但收獲巨大，當初要是認為我們已經(jīng)按實驗操作的要求去做了，最后得出來的所謂“錯誤”結論也能馬馬虎虎的說得過去，漠視了科學實驗的真實性，就沒有同學們后來在找錯、議錯、更錯中當表現(xiàn)出來實事求是的科學實驗態(tài)度，體驗不到成功的成就感，讓他們在科學實驗中感悟科學道理就更無從可談了。

二、 評錯賞錯，發(fā)散思維，激發(fā)創(chuàng)新活力

在浙教版科學八年級下冊探究《空氣的成分》教學中，課本中有一個實驗活動：

1. 按下圖所示裝置，先在集氣瓶里加少量水，再把剩余的容積用記號，劃成五等份；

2. 點燃燃燒匙內的紅燐，立即塞緊瓶塞，觀察現(xiàn)象；

3. 火焰熄滅后，振蕩集氣瓶，打開導管上的夾子，觀察現(xiàn)象；

4. 實驗說明。

介紹完此實驗的原理和過程后，在做這演示實驗時，為了讓學生有動手的機會，就讓一個學生上講臺來做，由于學生的一些操作錯誤，結果并不是想象的那樣約有五分之一的體積的水流進集氣瓶，而是只有十分之一都不到。這時我并沒有馬上重新去做，而是借此“錯誤”展開評論，讓同學們去找出可能的錯誤并更改錯誤。

經(jīng)過全班同學的各抒己見，認為可能是以下幾點錯誤造成的：

1. 可能是紅燐的量太少，只消耗了集氣瓶里空氣中的部分氧氣，紅燐需要過量，這樣才能使瓶內的氧氣盡量地完全消耗；

2. 可能是在燃燒的紅燐放入集氣瓶時不夠迅速，造成集氣瓶內的氣體由于受熱膨脹而溢出，應迅速塞緊瓶塞，盡量減少因氣體受熱膨脹而溢出；

3. 可能是沒有冷卻就打開了導管上的夾子，造成先溢出了部分氣體，應在紅燐熄滅后并等集氣瓶冷卻后，打開夾子；

4. 可能是裝置漏氣，應在燃燒前先檢查裝置的氣密性；

5. 可能是左邊的導管離水面太高，從而形成的水柱產(chǎn)生的壓強抵消了一部分大氣壓，造成燒杯中的水難以被壓入集氣瓶，應減少此高度；

6. 可能是集氣瓶內容積太小，壓強減少不明顯，應換大一點的，同時認為原來的瓶里的水作用不大，也應不用，因為后來吸進的水也能溶解五氧化磷；

……

這時同學的思維活躍起來了，期待著改進后的實驗能圓滿成功，我們又做了一次，結果只不過比第一次稍好，但也不理想，離預計的還是太遠，到底哪里出錯了？

同學們再次陷入了深思，這時有個同學說放入燃燒后的紅燐肯定不行，是否有辦法讓紅燐不需要拿出來點燃在密封的集氣瓶內點燃，同學們的思維又馬上被這吸引了，學生創(chuàng)新的能力這時被顯示出來：

有同學提議：“可用凸透鏡對太陽光匯聚的原理點燃集氣瓶內的紅燐?！?/p>

有同學提議：“可用電熱絲通電發(fā)熱的原理點燃集氣瓶內的紅磷?！?

也有同學提議：“無需燃燒就能與空氣中的氧氣反應并不生成其他氣體物品來替代紅燐?！?/p>

……

雖然這實驗在課堂中當時沒法用同學的創(chuàng)新方法解決，方法也不一定正確，但我們欣賞他們的觀點和方法，如果一味地忽略他們的想法，就會大大傷害他們主動探究科學知識的積極性，而這節(jié)課他們所表現(xiàn)出來的腦動大開的想法，說明他們有著無限的創(chuàng)新意識。

三、 將錯就錯，牽線搭橋，引發(fā)新的探究

浙教版《科學》七年級下冊探究“力的作用是相互的”實驗中，課本是用兩個氣球相互擠壓而發(fā)生形變來定性探究，本人在興趣小組輔導時使用了彈簧秤做如下的定量探究：

讓同座位的兩個同學各自用測力計在水平方向上互拉，并將觀察的結果記錄下來實驗完。

我問：“誰的拉力大？”

大多同學回答：“一樣大?！?/p>

也有少數(shù)同學不一樣大的，經(jīng)過校正對零或操作調整都能得出正確結論，但有一個同學舉手說：“為什么我使用的彈簧秤讀數(shù)始終比他的讀數(shù)大？”

同桌的同學也附言：“我們使用彈簧秤的方法是正確的，可能是其中一個彈簧秤有問題?！?/p>

通過仔細檢查，原來其中一個彈簧秤固定軸的金屬片位置有問題，可能是螺絲松動脫離被某個同學重新固定后沒進行校正就使用，固定的位置比較靠里面，造成實際伸長的部分變短，發(fā)現(xiàn)問題后有個同學就提出疑問：

“老師你說過彈簧秤的工作原理就是彈簧的伸長長度與所受到的拉力成正比，按這么說來，是否彈簧的長度變了，伸長長度與所受的拉力大小不再成比例了呢？”

我說：“這個問題提的好，我們可以設計一個實驗來探究。”

在同學們的建議下，最后用同一根橡皮筋剪成不同的長度來代替彈簧進行實驗，設計實驗表格如下：

同學們通過進一步實驗探究發(fā)現(xiàn)：同一根橡皮筋在有效彈性范圍內，橡皮筋的伸長長度與所受到的拉力成正比；而不同長度的橡皮筋其伸長長度與所受到的拉力成正比中的比值大小發(fā)生了改變。

錯誤是實驗教學中的寶貴資源，我們在實驗教學中要善于把握機會，不放過他們在實踐中出現(xiàn)有價值的問題或錯誤，正確創(chuàng)造性地對待他們的錯誤資源，相機誘導，喚起學生對完美目標的向往，從錯誤中獲得更多更完美的知識，有利于培養(yǎng)學生主動探究科學知識的積極性。

上面三個課堂實驗案例只是我們初中《科學》眾多的實驗教學中經(jīng)常遇到的情景之一，要知道在科學實驗中發(fā)生任何的所謂“錯誤”，其背后肯定都一定有科學依據(jù)的，如果我們不進一步去指引學生解決“為什么會這樣？”而不了了之的話，學生就會覺得我們在漠視科學實驗的真實性，就會傷害學生主動探究科學奧秘的興趣。因此在實驗教學中我要有意識地培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，客觀地認識自己的實驗成果，不弄虛作假，這才是科學實驗必備的科學素質。

總之，沒有那一千多次的實驗失敗就不會有愛迪生最后發(fā)明電燈泡的輝煌，科學實驗是從問題開始的，甚至是從錯誤開始的。實驗就是在不斷出現(xiàn)錯誤、不斷糾正錯誤中前進的，克服了錯誤，才會獲得勝利和成功。因此，在探究實驗教學中，教師要善待學生的錯誤，更要敏銳地發(fā)現(xiàn)學生錯誤背后的原因，挖掘學生錯誤中的價值。引導學生在反思中發(fā)現(xiàn)自己學習中的不足，幫助學生分析錯誤原因，找出正確的實驗方法，從錯誤中獲得更多更完美的知識。我想俗話所說的：“失敗是成功之母”就是這個意思吧。

參考文獻：

[1]走進課堂—初中物理新課程案例與評析[M].高等教育出版社，2007，1.

[2]實用中學學科課堂教學模式[M].山東教育出版社，1998，10.

作者簡介：

金小玲，浙江省臨海市，浙江省臨海市杜橋鎮(zhèn)中學。