基于“试错教学法”的课堂教学实践——以九年级化学“化学方程式”教学为例

杨 宝 权

(邗江中学集团维扬中学，江苏 扬州 225012)

[摘 要] “试错教学法”是通过鼓励学生尝试，并以学生的错误为生成资源的一种教学方法。以此为基本理念进行“化学方程式”的教学设计，通过组织多种活动让学生突破化学方程式书写的难点，并在“认识→错误→修正→应用(防错)→内化”的学习过程中实现知识与能力的落实，进而深化对化学反应及化学方程式的理解。

[关键词] 试错教学；化学方程式；教学实践

一、“试错教学法”及其含义

“试错教学法”是以美国心理学家桑代克的“刺激反应联结”和“试误”理论为基础而提出的一种教学方法，亦称“试误教学法”“尝试错误教学法”等。其基本观点是学习过程“是一种渐进的尝试错误的过程”[1]，在该过程中，无关的错误反应逐渐减少，而正确的反应最终得以形成，而且“出错”可以作为一种“负反应”，反面“强化”(警示、否定、修正)错误，以达到加强刺激、以反显正、引起关注的作用[2]。这也与人类对未知事物的认知过程相一致，符合学生学习过程的心理特征，特别适用于化学概念内容的教学。

桑代克“试误说”有三大定律——准备律、练习律以及效果律，强调有效的学习需要具有一定的心向，要经历探索的过程，还需反复练习并得到积极反馈。[3]因而，“试错教学法”就是使学生在主动学习的过程中经历出错、知错、改错和防错四个阶段，从而加深对所学内容的真正理解和掌握，使新的知识充分融入原有知识结构，形成一种长时记忆，长久地储存在大脑中。[4]这与建构主义学习理论不谋而合，同时也在践行“做中学”思想，通过试错能让学生思维真正活跃起来，不拘一格、兴趣大增，而且在试误过程中领悟出来的知识属于学生的个体知识，必定掌握得更为牢固。因此，“试误原本就是有效学习的一个基本特征，过去是，现在是，将来必定也是”[3]。

二、“化学方程式”教学研究现状

化学方程式学习与教学的研究受到国内外学者的广泛重视，关于化学方程式教学的理论和实践文献资料有很多。例如，林立新从质量守恒定律的复习切入，并以铁在氧气中燃烧为例写出符合原子个数守恒的式子——引出化学方程式，然后从化学方程式的意义、书写、练习展开教学，最后进行总结[5]，这种教学流程已经成为基本模式；胡金莲针对教学中的难点设计了“瞻前顾后”“宏微结合”“注重活动”等措施，将难点进行了有效突破，并引导学生真正从化学方程式的意义上掌握化学方程式的写法，而不去死记硬背；[6]王钦忠应用核心概念进行单元教学设计帮助学生掌握化学方程式，并以此设计了十个环节，达到“强化对化学反应的理解”“强化对化学方程式的理解”“训练使用技能”等目标。[7]这些研究从不同角度和层面揭示了化学方程式教学的规律，为化学教学实践提供了丰富具体的指导建议，并创立了一定的教学范式，但都未能重视学生学习中的困惑、不理解和茫然，而这些困惑和错误，恰恰是制约学生知识获取和能力发展的瓶颈。

三、“化学方程式”教学思路

基于上述思考，笔者以“试错”为基本理念，以建构主义的学习理论为指导进行了创新设计。教学中以电解水的化学表示为线索，组织了“识化学方程式”“写化学方程式”“练化学方程式”“品化学方程式”“读化学方程式”等活动，让学生在活动中解决问题，通过问题的解决获得对化学反应和化学方程式的深刻理解，进而自我构建知识体系；同时，在教师的引导下，使用“试错”为教学手段，使学生充分暴露认识的误区，并在错误的修正中完善知识，在练习中内化知识，即学生经历着“认识→错误→修正→应用(防错)→内化”的学习过程，从而形成了以学生能力提升为特征的教学暗线(具体流程见图1)。通过上述过程意欲激发学生的学习兴趣，并促使学生充分释放参与课堂的热情，从而实现学生的主体性，提高课堂教学(学习)的效率。

图1 课堂教学流程

四、“化学方程式”教学过程

图2 电解水表达形式

1.活动一：识化学方程式

(观看电解水动画视频)，想一想：

(1)下列的表达形式(如图2所示)能准确表示电解水的反应过程吗？

(2)那么该如何准确、简洁地表示呢？

(小组讨论)：根据下列事实(如表1所示)说说化学表达式与化学方程式的区别与联系。

表1 化学表达式与化学方程式

序号化学表达式化学方程式1H2O通电→H2+O22H2O通电 2H2+O22Cu2(OH)2CO3△→CuO+CO2+H2OCu2(OH)2CO3△ 2CuO+CO2+H2O

[教学意图]在“分子—原子”教学中，已经通过电解水的动画视频引导学生从微观视野分析化学反应，将宏观世界与微观世界联系起来；今天再次利用该视频将学生的视野从定性引向定量，从而引出本节内容——化学方程式。利用小组讨论的形式，对化学表达式与化学方程式的区别与联系达成共识，从而突出化学方程式的特点，为学生方程式书写的试错设置了合理的台阶。

2.活动二：写化学方程式

(练一练)：根据化学方程式的特点，写出下列反应的化学方程式。

(1)硫在空气中燃烧；

(2)红磷在空气中燃烧。

(二位学生板演，学生交流评价，得出结论：书写化学方程式需要配平。)

(学生交流)：

(1)什么是配平？为什么要配平？怎样配平？

(2)请刚才写出正确方程式的一组与大家分享：你们是如何配平化学方程式的？

[追问]还有没有其他方法大家分享一下？在以后的学习中同学们还可以继续归纳出更多的方法。

(练一练)：通过第二章知识的学习，我们已经掌握了许多化学反应与现象，请将下列反应的化学方程式补充完整(如表2所示，小组交流后展示)。

表2 化学反应与化学方程式

序号化学反应化学方程式1氢气在空气中燃烧H2+O2—H2O2氯酸钾受热分解制氧气KClO3—KCl+O23过氧化氢分解制氧气H2O2MnO2H2O+O24木炭在空气中燃烧C+O2—CO25二氧化碳通入澄清石灰水CO2+Ca(OH)2—CaCO3+H2O

(想一想)：2H2+O2 能称得上是一个完整的化学方程式吗？

(练一练)：请同学们将刚才书写的方程式继续补充完整。

[教学意图]试错教学法的核心过程是：错误—修正—完善，并以此循环始终。活动二是本节课的中心环节，是试错教学的重点步骤。通过活动的设计，学生在主动试错过程中进行关于化学方程式的自我构建，实现了知识与能力的螺旋上升；同时活动中选择了学生耳熟能详的化学反应作为书写素材，且依据书写的难度精心地设置台阶，从而提高学生课堂学习的效率。

3.活动三：练化学方程式(小组学习竞赛。注意：小组内部可讨论完成)

(1)抢答：请你来找错！

一氧化碳在氧气中燃烧：CO2↑

将二氧化碳通入澄清石灰水：

碳酸氢铵加热分解：

铝常温下可与氧气反应生成氧化铝：Al2O3

铁在氧气中燃烧：

(2)比比哪个小组写得好！完成下列化学方程式。

镁条在空气中燃烧：____________

高锰酸钾受热分解制氧气：____________

实验室制二氧化碳：____________

碳酸分解：____________

甲烷(CH4)燃烧生成二氧化碳和水：____________

[教学意图]活动三是试错教学的强化与提升阶段，活动中分别从反面和正面对防错进行强化训练，落实并固化了学生刚建构的化学方程式书写的认知成果。将活动设计成小组竞赛的形式，不仅刺激了学生积极参与的热情，而且小组内接受能力较弱的学生也得到了照顾。另外，化学反应习题的选择针对性较强，注意梯度合理分布，从而实现教学中要“关注全体学生”的基本要求，提高了练习的实效性。

4.活动四：品化学方程式

(1)通过观察化学方程式2H2↑+O2↑，你可说出哪些信息？

(2)化学反应遵循质量守恒定律，那么反应物、生成物各物质间一定存在着质量关系，各物质间存在什么质量关系呢？

(3)你能总结出化学方程式有哪些含义吗？

[教学意图]化学方程式隐含着丰富的信息，对化学方程式的理解也包含着多重含义：明确化学式、各个数字及箭头的含义，考察化学变化的定量关系等等。多数研究者认为，要帮助学生正确配平化学方程式，必须首先指导他们理解化学方程式的意义。[8]因此，让学生自主品味化学方程式是内化方程式意义及书写的重要途径，同时也培养学生归纳总结能力及语言表达能力。

5.活动五：读化学方程式

[思考]面对化学方程式2H2↑+O2↑，你如何读给同学们听？

[教学意图]分别从物质、个数、质量等角度口头朗读化学方程式，不仅进一步内化方程式的意义，而且进一步凸显方程式联系宏观、微观、定量的桥梁作用。特别是质量读法体现了质量守恒定律的内涵，为下阶段依据化学方程式的计算作铺垫。

五、基于教学实践的思考

“试错教学法” 是一种纯粹经验型的学习方法，它以教师引导下的师生、生生对话为课堂组织的基本形式，以学生的参与、成果的及时呈现为基本手段。通过本节课的教学实践，笔者有以下几点思考。

1.试错教学应构建新型师生关系

传统课堂教学中，教师钳制着学生，并以正确回答问题为评价目标，造成大多数学生因害怕出错被批评、被耻笑而逃避回答问题、表明自己的观点。而“试错教学法”是以学生主动出错为课堂教学资源，因此，必须改变课堂评价方式，建立民主、平等的新型师生关系，这也是师生、生生对话展开的前提要求。在民主、平等的课堂氛围中，学生积极尝试、敞开心扉、展现自己的心路历程，师生才会在试错过程中发现共同的、有价值的错误，从而提高试错教学的针对性和有效性。当然，新型的师生关系也改变了教师的教学观，能够重视培养学生思维的独立性，能够把课堂时间还给学生，使之有充足的时间动脑、动心、动情、动手获得知识。

2.试错教学应设置合理台阶

试错教学的核心是学生在教师有意创设的教学环境中通过尝试而充分暴露自己对新知识的错误认识，但学生的“尝试”不是不知所措的、无知识基础的和随意的，而应是在教师引导下、建立在已有知识基础上并带有具体目标的。例如，本节课中要求学生尝试书写化学方程式前，学生都已经通过讨论知晓了方程式的特征，掌握了方程式书写的简单方法：先写化学表达式，再加系数使原子个数守恒，最后用等号相连。这样为学生的“试错”设置了合理台阶，学生能够拾级而上，才会展现出教学中需要的错误。再如，在后续的学习中，通过将配平与标注分开教学，使方程式书写中的难点分散；练习分层次设置(从简单到复杂、从已知到信息)等等无不为学生精心设置向上的台阶，教师的引导就蕴含于其中。同时，投影仪、PPT、多媒体、板书等多种教学辅助工具的配合使用，将“评—改”直观、及时地展现给学生，不仅使学生对每一步错误都能清晰认识、纠正到位；而且增强教学的现场感，使课堂显得真实而有趣味。

3.试错教学应有效利用错误资源

学生在主动尝试过程中暴露出的错误是展开教学的重要资源，而如何充分利用学生的错误资源是试错教学取得成功的关键。本节课“活动二”“活动三” 中学生在方程式书写时不断出现一些典型错误，如配平不彻底、改动化学式、生成物中气体忘记标“↑”等。利用这些错误资源，由教师引导学生交流、剖析出错的原因，并指导学生改正错误；之后，引导学生反思为何会出现此类错误、失误点在哪里，如何才能避免下次遇见同类状况时再次出错。经过这么一番过程，既让学生充分理解、牢固掌握所学知识，又培养了学生举一反三、触类旁通的学习能力。[4]当然，书写过程中出现的非典型性错误可由学生点评后改正。