初中科学试错法提升学生实验探究能力的策略分析——以牛顿第一定律实验.pdfVIP

初中科学试错法提升学生实验探究能力

的策略分析——以牛顿第一定律实验

为例

【摘要】初中科学核心素养包括了科学思维、科学观念、实验探究、科学态

度与责任。其中，实验探究是建立在证据和理性思维的基础上的，其基本动力是

人类的好奇心和求知欲以及经济和技术发展的要求。试错法教学既符合学生的好

奇心，也符合学生认知规律，更符合课程改革理念。本文，将利用牛顿第一定律

的实验活动，结合学生前概念知识的误区等实际，例谈试错法在初中科学实验探

究中的优势，尝试让学生自己发现问题，修正错误，从而提高学生分析解决问题

的能力。

【关键词】初中科学；实验探究；试错法

科学知识的形成是一个不断修正、不断深入，以逐步逼近客观存在的过程。

而科学知识往往需要实验探究得以论证，科学实验探究是创造性的思维活动、实

验活动和逻辑推理交互作用的过程，往往需要多次循环，不断有新的发现和问题，

在解决这些问题的过程中推动科学的发展。既然要多次循环，就意味着允许学生

犯错，错误可以变成我们独特的教学资源。这就要求教师在实验探究中放开学

生的手脚，让学生出现错误，分析错误，并寻找解决问题的途径。通过试错法教

学，可以培养学生寻找证据和提升思维的能力，从而帮助学生了解科学，认识科

学，爱上科学。

一、试错法的由来及理念

试错法最早是由波普尔提出的，他指出：“科学是试验性的，而且是难免要

犯错误的”，因此，从根本上说，科学知识是一种猜测，是可错的，要提高科学

知识的逼真度，求得科学的进步，就要利用试错法不断地引错、出错、改错、防

错。桑代克也认为学习的过程是一种渐进的、盲目的、尝试错误的过程。在此过

程中，随着错误的减少，正确的反应将会逐渐增加，所以他提出“尝试—错误—

再尝试”的学习方式。基于以上两种理论，我们在教学设计过程中就可以有的放

矢，将学生的学习行为看做一个不断试错的过程。可以先利用问题引出学生前认

知的错误做铺垫，学生在设计实验中就会出现错误，出现错误以后学生就会想办

法改正错误，改完以后同伴之间相互评价，这样可以防止类似的错误再出现，即

引错—出错—改错—防错，最终达成学习目标。在这一过程中，学生既获得了科

学知识，又进一步提升了科学思维能力、评价能力，更体现了学生科学探究的精

神。

二、试错法在实验探究教学中的意义

通过学生小组合作实验，并且在实验中不断出现错误，修正错误，避免错误

的过程中，帮助学生理解科学规律的建立与实验的关系，培养学生一定的自主实

验能力。科学试错法在实验探究中既有较强的实验性和趣味性，又容易激发学生

的学习兴趣，有利于培养学生的观察能力和动手能力以及探索创新意识，从而帮

助学生获得具体的，明确的科学认识，为学生更好地理解科学探究提供了一定的

理论基础。并且试错法实验探究在初中科学实验教学中还存在以下优势1、初中

科学实验探究对学生而言还是个起步阶段，学生对实验的操作和实验的规范性都

还没有系统的认识，在一步步犯错中可以培养良好的自我纠错能力并逐步提高实

验的规范性和精确度。2、试错法实验探究是中学实验探究的一个铺垫，可以为

将来更高层次的科学实验探究提供一定的经验积累。本文中所设计的范例是针对

学生的课内活动内容而设计的，当学生逐步掌握核心知识之后，可以将此方法拓

展到课外的实验探究中。3、试错法在实验探究中可以帮助学生更好地进行小组

合作，操作者不断地错误，可以帮助观察者以及发言者提供素材，形成更高层次

的思维，从而更好地解决小组内的问题。

三、试错法在实验探究教学中的应用策略

浙教版七年级科学下册第三章第四节“牛顿第一定律”中有这样一个实验探

究：小车从同一斜面同一高度静止下滑，观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑

行，观察滑行的距离，从而得出相应结论，再经过推论，得出“牛顿第一定律”。

这个实验设计过程当中同一高度静止下滑是实验的难点，学生往往会忽略。而一

部分教师由于时间关系，往往会直接告诉学生为什么要同一高度静止下滑，也有

一部分教师会让学生分析为什么要这么做。其实无论直接告知还是学生分析，都

缺少直观感受和体验。学生此时获得的知识往往只是暂时性的，并且思维的提升

也是不明显的，学生只知道我必须要这么做，而不知道如果我不这么做，会怎么

样，缺少科学的批判精神。

基于上述实际情况，我们以该实验探究为例，利用试错法设计实验教学方案。

1.

问题引错示盲区

科学研究的对象是科学问题，而不是纯粹的科学事实。科学问题，是指科