“试误”是化学教学永恒的机智

2014-07-29吴晗清李国超

教学与管理(中学版) 2014年4期

吴晗清+李国超

“试误”是学习的一个基本特征，人们对它的批判失之偏颇。大量教学实践表明，“试误”能够激发学生的兴趣、探究欲，能很好地体现学习的主体性和过程性；能够让学生深刻领悟知识间的本质联系，构建灵活开放的认知体系，增强新情境中的问题解决能力；不仅能让学生获益，更重要的是促进教师开放胸襟的形成，以臻于教学相长的完美境界。

试误化学教学兴趣认知结构教学相长

著名教育心理学家桑代克基于大量动物学习的实验，指出学习的实质即有机体形成“刺激”（S）与“反应”（R）之间的联结。“学习即联结，心即是一个人的联结系统。”同时，学习过程还“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。这就是关于学习理论的“试误说”。“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。

人们常常指责基于动物研究的行为主义理论如“试误”说等是“颈部以下的心理学”，忽略了人的认知特性，如主体性、价值感和目标性，把复杂的学习过程简单化和机械化。因此对其大加批判，认为其在诸多方面存在着局限。然而，笔者基于大量的教育实践考察，认为这种批判未免失之偏颇。因为显而易见的是：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。试误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。在促进学生知识达成的过程中，教师的专业成长也就水到渠成了。

一、“试误”能激发学生的兴趣，体现学习的主体性和过程性

笔者近五年来，在全国数十所项目学校进行了大量的课堂教学实践考察，发现教学过程中学生的积极性不高、主体性不强，教的过程常常被强调，而学的过程往往被忽视。其重要原因是：教师越俎代庖，替代学生的思维过程，一厢情愿地引导学生走向正确的思维道路，以追求所谓的“低耗高效”，而忽视学生的困惑、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。

“试误”，就是让学习过程真正融入学生的心理场域中，让学生基于已有经验和知识面对困惑进行试探性的主体摸索，先经历纠结的心理过程，然后在教师的点拨下产生顿悟，从而不仅获得良好的知识建构，还获得积极的心理体验，为学习的可持续提供内驱力。譬如，我们跟团去旅游，与自己查阅资料然后自驾旅行，效果肯定天壤之别。相应地，教学如果只是教师的华丽表演，忽视学生的主体性和过程性，那么学生的朴实发展将成空中楼阁。

苏霍姆林斯基认为，学习取得的成绩乃是学生产生克服困难的动力和求知兴趣的源泉。学习成绩的取得是与克服困难相联系的，需要通过“攀登”、“挖掘”事物的实质及其因果关系，才能找到藏在深处的兴趣的源泉[2]。因此，知识不能让学生轻而易举地获得，而应当让他们经过一番“攀登”、“挖掘”。这种方式的学习与“试误”实乃异曲同工。

案例1：有机化合物“烃”的命名

几乎所有的教师在“烃”命名的教学中，都是给学生先讲授命名的规则，然后让学生练习。但是，总是有很多学生不知所云，无法获得这一技能。直到Z老师的出现，才引发了笔者的深思。

Z老师的教学步骤是：（1）给出甲烷、丙烯、2-甲基丁烷等常见烃的名称和结构式，以及甲基、乙基等基团名称；（2）给出十个碳原子以内的一系列烷烃、烯烃的结构式；（3）给予学生充足的时间命名；（4）汇总学生对每一个烃的命名，考察它们之间的区别，最后给出正确命名；（5）让学生总结归纳命名规则：首先选择最长的碳链；其次序数较小的那端编号，若是烯烃，则从双键序号最小的那端编号；所有的阿拉伯数字与汉字之间都用间隔符“-”隔开等等。

如果先告诉学生命名规则，那么学生难以理解规则产生的原因。但如案例中改变教学策略，先给他们一些最普通的例子，然后给予一些重要的复杂的变式，放手让学生去“试误”。此时学生表现出较强的兴趣，对各种预料的和意外的问题会产生惊异感，兴致勃勃，甚至到达迷恋不舍的地步，充分体现了学习的主动性。学生出现错误并不可怕，重要的是找出学生的认知症结，通过反复对比、思考，达成正确的认知。这样的学习过程学生既体验了感性认识，又有自己总结的理性认知。“一朝被蛇咬，十年怕井绳”，在错误中获得的学习体验十分深刻，为后续的学习夯实了基础。

二、“试误”能促进学生灵活开放的认知结构的形成

访谈时发现，大部分教师有将“认知结构”等同于学科“知识结构”的倾向。有力证据之一是，在章节复习时总是绘制一些知识结构图，让学生记笔记、背笔记，忽视学生的个性化理解和独特的认知体系。有意义的学习必须以学习者原来的认知结构为基础，新的学习能否实质性地开展，关键在于学习者已经知道了什么。奥苏贝尔认为，“认知结构”是“个体的观念的全部内容和组织”，即它既指学习者的全部知识的内容和组织特征，又指学习者在某一特殊领域的观念之内容和组织特征[3]。也就是说，化学认知结构是学生头脑中由化学概念、原理等组织起来的化学认知网络，它具有个性和独特性，而非学科内部的客观“知识结构”。

毋庸置疑，教师给出的“知识结构”与学生脑中的“认知结构”有很大差别。原因就在于，教师一厢情愿地给予和代劳，并没有走进学生的心理。这种知识的拿来主义，只会增添负担，学生普遍抱怨“化学让人烦躁，因为内容繁杂，方程式多，要记的东西多”。我们认为，学生的认知结构，应是学生生活经验、学习体验与心理相互作用的产物，它的内容不仅包括生活常识、化学基本知识、化学知识的逻辑关系、解决化学问题的方法技巧和认知监控，还包括这些内容在头脑中的存在形态与组织方式。而认知结构的形成，无疑不仅仅是教师正确而直接的引导，也需要学生经历“试误”的探索。通过“试误”不断累积形成的认知结构，才是真正属于学生自己的。这种认知体系的发展，具有灵活开放的性质，同时可以对学习进行监控、诊断、调整，这势必带来高效的化学学习。

案例2：盐类水解中的“质子守恒”

守恒是自然界的普遍规律。学习中若能建构守恒思想，可对化学问题做到微观分析，宏观把握，简化解题步骤，既快又准地解决化学问题。盐类水解知识的建构离不开三个守恒：电荷守恒、物料守恒和质子守恒。在此仅以质子守恒来说明试误教学的重要性。

W老师的教学步骤：（1）给出质子守恒的要义，并写出CH3COONa溶液中的质子守恒：c（OH-）=c（H+）+c（CH3COOH）；（2）让学生试误：写出NH4Cl、Na2CO3和NaHCO3三溶液中的质子守恒；（3）充分展示学生的多种答案；（4）对比分析，找出正确答案；（5）重新理解质子守恒的要义；（6）探究电荷守恒、物料守恒和质子守恒三等式之间的关系。

学生在学习盐类水解时，往往只见树木不见森林，缺乏对这一原理本质的上位把握。如果只是简单讲授三个守恒，学生往往百思不得其解。若先把比较简单的例子CH3COONa呈现给学生，则能降低心理恐惧感；通过学生对NH4Cl、Na2CO3和NaHCO3三个溶液的“试误”，经历无比纠结的心理过程，最终揣摩出正确结果来。但是，“试误”学习的旨趣远远不只是个别问题的答案，而在于形成高度有效而深刻的认知结构。学生之所以难以把握质子守恒，是因为没有理解其要义，即“水电离出来的H+和水电离出来的OH-浓度相等，而盐溶液H+浓度与OH-浓度往往不等，是因为水解消耗了部分H+或OH-”。此案例更深刻的教育意义体现在，探究了三个复杂等式之间的关系。如果分开学习，会觉得很繁难。但是，对这三个繁杂的守恒进行综合探究，则发现这三个守恒本质上是一体的，任意两个等式都可以推导出另一等式，达成盐类水解的高位把握。学生一旦形成这样深刻的认知结构，那么任何难题都能迎刃而解，因为通过“试误”看穿了它的本质。

三、“试误”能够臻于教学相长的完美境界

教学相长，语出《学记》，“学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰教学相长也。”意为教和学两方面互相促进，尤其指学生的学对教师的教产生积极影响。在理念上教学相长已成为共识，然而实践中，教师依然在唱独角戏。新课改以来，教师的教学观念在“显性”层面有着巨大的变革，比如以学生为本、科学探究、合作学习、因材施教等，教师均能侃侃而谈，但潜伏在行为背后的“隐性观念”（学科知识中心、教师中心）则没有太大的改变。笔者问卷调查显示，100%的教师喜欢学生提出问题、求异思维等，但在访谈和课堂观察中发现，只有略大于10%的教师能做到言行一致，能有广阔的胸襟和良好的人文关怀。

这种情形的出现有着深刻的哲学根源。近代以来西方经验主义和理性主义的哲学思潮，普遍追求一种客观的知识，这种观念支配着人们对世界的认识。而这种客观的知识体系，正是依赖于逻辑和经验实证这两条，这恰恰是当代知识教育，特别是科学教育的理论基础。因此，我们往往关注的是科学知识的辩护和证实过程，总是强调验证、证明，而不是发现和创造、提出质疑；关注的是静态的线性逻辑，而不是丰富的科学思想、方法；关注的是人所发现和创造的客观科学本身，而忽略发现和创造科学的主体的人；我们关注的是科学世界，而忽视学生丰富的生活世界；我们强调获得知识的结果，而轻视探究的过程等等，只是强调逻辑和实证，而把考试之外的东西清扫出教学视野。

“批判理性主义”的哲学家波普尔给予我们深刻的启示。他指出科学始于问题，并且“应当把科学设想为从问题到问题的不断进步——从问题到愈来愈深刻的问题”。一种科学理论只不过是解决一个科学问题的一种尝试，每当理论陷入了这些困难或矛盾之中便又产生了问题。正是由于问题，“才激励我们去学习，去发展我们的知识，去实验，去观察”[4]。波普尔看到了在科学实践中经常会出现新问题，旧的问题解决了，新的问题又会产生，科学的发展就表现为问题不断被提出和不断被解决的过程。这恰恰是“试误”学习的核心精神。

可以想见，如果一个教师持有客观知识观，即知识是既定的，是大科学家得出的，是放之四海而皆准的，那么他很难容忍学生的不同观点、想法，好奇心及怀疑精神。相反，如果认为科学知识是人们不断“试误”、摸索，修正完善而得来的，那么他就容易有包容心和广阔的胸襟来接纳不同的学生和思想。正是在这种意义上，“试误”能达成教学相长的境界。

案例3：离子化合物、共价化合物以及电子式

考察发现，离子化合物、共价化合物以及相应电子式的书写是一个难点，学生不易理解，对于许多物质教师都是让学生把它当作特例来记住。

L老师的教学步骤是：（1）给出NaCl、HCl等常见化合物的电子式；（2）让学生充分“试误”：写出CO2、NH4Cl、H2O2、Na2O2、C2H4、NH3、MgCl2、H2S等的电子式；（3）总结电子式的书写规则；（4）对离子化合物、共价化合物形成一些上位的认识，如下表：

本案例中，学生在“试误”特别纠结的心理探索中，创造了奇迹，提出了让教师拍案叫绝的新视点：（1）若是共价化合物，写电子式时各原子外面均有8个电子（H为2）；若是离子化合物则显正价的元素原子最外层电子失去，变成阳离子，显负价的元素原子外则有8个电子，并用中括号括起来形成相应阴离子。（2）离子键和共价键并不是绝对对立的，它们之间有过渡性，比如AlCl3由于共价性较强，一般视为共价化合物。L老师表示，给予学生思考的平台，他们会有意想不到的创造。

如果教师只是传授教材上的“客观知识”，那么学生将会千人一面，缺乏良好的思维习惯和创新意识。相反，若通过不断“试误”，则会构建深刻的“个体知识”，而这才是真正属于学生自己的知识。同时，教学相长的境界也应运而生，教师体验到学生创造的快乐，同时引发自身教学的深刻反思。比如AlCl3往往被当作一个特例，而少有人从离子键与共价键过渡的视角来理解。教师经历这种体验，则会变得越来越开放，愈加信任学生、鼓励学生，从而在新的层次上促进学生的发展，并且达成教学持续有效的新范式。

参考文献

[1] 桑代克.试误学习原理与《人类的学习》选读.北京：中国环境科学出版社，2006.

[2] 郭戈.怎样培养学生的学习兴趣-苏霍姆林斯基的见解和做法.比较教育研究，1984（6）.

[3] 杨鑫辉.西方心理学名著提要.南昌：江西人民出版社，2002.