例子和非例子在科学教学中的运用
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在科学教学中，举例子是很重要的环节，它能使学生明晰概念的内涵和外延及规律适用的条件和范围，能对知识学习产生正迁移.而有时举非例子也一样重要，它能从另一个角度，从另一个层面来加以阐述，使学生对概念和规律得以更深的理解.其实，只有正反两面都清楚了，才算对某概念或规律真正的掌握.因此，例子和非例子是有效学习的保障.以下是笔者运用例子与非例子进行教学，撰写成文，以起抛砖引玉之效.
1例子与非例子在概念教学中的运用
科学概念的内涵是很丰富的，学生初学时感到很难理解，所以在教学中常用大量的例子加以说明.比如：学习了惯性，浙教版科学七年级下册P108明确告之：“惯性是一切物体的属性.无论物体是运动还是静止，都具有惯性.”可是，学生对惯性与速度关系这一问题，由于前概念影响，他会根深蒂固地认为速度大，惯性大.因此，跑得快停不下来是因为惯性大.此时，要采用非例子来帮助学生搞清这一关系最合适.假如惯性与速度有关，且速度越快惯性越大成立.那么，物体的速度减慢，惯性也会变小；当物体速度为零时，惯性也就没有了，这与无论物体运动还是静止都有惯性产生了矛盾.因此，假设是错误的.
再如：内能概念是物体内部大量做热运动的粒子具有的能，所以物体温度升高内能增加.试判断：高温物体的内能一定比低温物体大，对吗？此时，笔者要寻找一个非例子来否定.怎么找呢？先来分析这个判断不合理的原因是前后物体的质量不明确，所以笔者抓住这点来举非例子.一枚温度很高质量很小的铁钉一定比一大桶温度较低的水内能多吗？答案显然是否定的.一语道破，这时非例子功不可没.
不过，在挑选非例子时，要挑合适的、最佳的，这样既有代表性又有说服力，从而达到事半功倍，不然适得其反.如学习重力时，有的老师会强调重力的方向是竖直向下.甚至还有教师为了突出“竖直”两字，列举以下非例子：“重力方向写成垂直是错了的.”这个非例子就不恰当.如果是垂直水平面向下呢，也不就是竖直向下了吗？！
因此，举非例子和例子一样重要，关键在于找准，再运用因果关系，使学生通过例子和非例子都能对概念的理解起到积极的促进作用，从而达到很好的学习效果.
科学规律是学习中的核心知识，它在学习目标中往往是要求达到理解和掌握的水平.因此，在教学中要不惜笔墨重点展开，在哪些方面展开才能体现有效且高效呢？显而易见，当学生碰到疑点和难点的时候，选准例子和非例子显得尤为重要.
比如：在《牛顿第一运动定律》一节的教学中，先激发学生的“前概念”得出：力是维持物体运动的错误观点.紧接着找非例子来否定上述观点(停止推小车，小车还能继续运动).至此，心急的教师就叫学生做小车从斜面滑下的实验，然后得出结论.其实，这里还有好多环节需要补充例子和非例子来解决，这样才能凸现规律课的魅力所在.如停止推小车，小车还能继续运动，运动距离的远近跟哪些因素有关？(学生会得出表面的粗糙程度.)这时，找非例子：两辆初速度不同的小车在相同桌子上滚动，判断运动的距离如何？显然，在研究力和运动关系时，初速度应相同.如何能做到这一点呢？因为拉或推至相同速度再撤掉力是很难做到的，所以，小车从斜面滚下的方案产生也是顺理成章的.不过，要得出在水平面上开始滚的速度相同，还需要非例子给予支持.将小车有意从不同斜面滚下，行吗？将小车从不同高度滚下，行吗？将小车在推力作用下滚下，行吗？将不同小车从斜面上滚下，行吗？(因为压力变了.)原来是控制这么多量才换来小车在水平面上开始滚的速度相同.
其实例子在这节教学中也是不可或缺的.当记下在实验中用毛巾、棉布和木板作为表面测得小车滚过的距离后，学生的思维还没有彻底被激活.此时，不妨再举例子，比木板光的材料还有吗？(生：玻璃.师：好，请在表格中再加一行并完成记录.)比玻璃还光的有吗？(生：冰.师：很好，再加一行……)这为阻力很小接近于零准备了很好的“脚手架”，从而使结论的得出水到渠成.
3例子和非例子在习题教学中的运用
习题练习的过程最容易暴露学生学习中的弱点，正如皮亚杰认知发生论所说的，当学生对某一知识点的“图式”还没有内化时，他们只有凭原先的经验或进行自行猜测去推断.在没有达到平衡的前提下，练习的正答率就会大大下降.正对这一现象，笔者认为对弱点知识要重点分析，这也是对概念和规律再理解很好的机会.
比如，在学习了《电流、电压和电阻关系》以后，设计这样一个问题：根据R=U/I，已知电压和电流就可以求出电阻值.看来电阻跟电流和电压有关，对吗？这一问会使好多学生陷入迷茫.此时，借助于非例子来解决.若电压为零呢，导体的电阻为多少？显然，没有电阻是不对的.可见，电阻并非由电流和电压决定，这个公式仅提供测电阻的方法而已.正象测人的身高用刻度尺，但人的身高不由它决定是一样的.
如何将习题教学转化为问题教学，也就是不仅要使学生知其然，还要知其所以然.这样课堂的有效性就会大大提高.要使学生知其“所以然”，最好的方法是挑准例子和非例子，做到击中要害，一举突破难点和疑点.如用激光灯对准所看到的水中的鱼射去，一定能射到鱼身上，对吗？因为光路是可逆的，所以是对的.
再如：小红周末在家洗碗时发现，在潮湿的水平大理石台面上轻推空塑料碗，塑料碗会滑动一段较长的距离，而同样推动陶瓷碗，滑动距离明显变短.她认为与碗所受摩擦力有关.那么两只碗的摩擦力为何不同呢？图1是她回校后在老师指导下进行的探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：
比较甲、乙可得出什么结论？
……
很多学生写出的答案是质量大摩擦力大.答案显然是错误的.于是，要找非例子来讲解.质量大的压力一定大吗？(将物体压在竖直的墙面，压力大小与重力大小无关.)那么，压力越大摩擦力越大，对吗？很显然缺少了条件，是在接触面粗糙程度相同时才正确.这样分析使学生真正理解错误的原因所在.所以找非例子是解决问题的金钥匙.
4例子和非例子在探究教学中的运用
新课程提倡的是自主、合作、探究，可见探究在科学教学中是举足轻重的.它有时能直接告之问题的答案所在.比如：探究物体所受到的重力跟物体质量关系？通过实验记录数据如表1.
分析表中实验数据，得出的结论是什么？有部分学生会得出：物体的质量跟物体的重力成正比.此时，举非例子加以说明是效果最佳的.假如物体的质量跟物体重力成正比，人在不同行星上的重力是不同的，在太空中人处于失重，是否意味着人不存在了呢？！可见，这个结论是错误的.质量是不随位置、形
表1被测物体物体质量
m(千克)重力
G(牛)比值
G/m(牛/千克)比值G/m的平均值
(牛/千克)物体10.10.999.9物体20.21.999.8物体30.32.919.7状、状态和温度的改变而改变，是物质的一种属性.因此，分析表中的数据，得出：(在地面附近)物体受力的重力跟物体质量成正比.
再如：探究磁体周围磁场分布时，先用一枚小磁针，发现磁场是有方向的；用十枚小磁针发现各点磁场方向都不相同；于是，找来了一百枚小磁针(铁屑)，大致能确定磁体周围磁场的分布，然后将其画出来，再修正一下就得出磁感线模型.这里的铁屑分布告诉我们磁场是有强弱的，且是两端最强.现在产生一个问题：两端这么密的磁场会相交吗？这时要找非例子给出答案.假如，某点的磁场会相交，此点的磁场就有两个方向，这好象叫你向“左右”转！你能做到吗？显然不可能，故磁体周围某点的磁场方向只有一个.五、例子和非例子在复习教学中的运用复习课教学是将知识通过“串”、“穿”形成网络的结构，这样便于学生理解和记忆.由于科学的知识点太多，难免会出现掌握知识不全面，有时候则是凭直觉获取的，是幼稚的，实际上可能是对现实的歪曲.比如：在复习气体压强时，肯定会“穿越”到液体压强.大气产生的压强能用液体压强公式p=ρgh来计算吗？这个问题既可用最恰当的例子表明“能计算”的错误，同样也可以用非例子清楚地表明“不能计算”的原因.以下笔者挑选非例子来说明.假如大气压强可以用液体压强公式来计算，请同学查找密度是多少？(因大气的密度是随高度改变的.)再则，即使解决了密度问题，也找不到液体压强中的深度h在大气中是指哪里到哪里？同学从非例子当中找到了不能用的理由，同时也加深了对液体压强计算公式的理解.再如，在《化学方程式》一节的复习中，发现学生在练习中出现书写化学式或化学方程式错误是常事.如果只提供给他们正确的书写例子，可能效果不好，于是进行非例子教学.假若化学式MgCl是对的，请计算此化学式化合价代数和.当他们计算后不为零时，才恍然大悟.同样，在化学方程式书写时也经常出现问题，笔者就叫他们辨原子的种类、数原子的个数，发现前后矛盾再加以改正.只有让他们自己去动手动脑发现问题，才能做到下次不犯同样的错误.例子和非例子以正反两面普遍存在于生活中，有些离学生比较近，有些离学生比较远；有些离知识比较近，有些离知识比较远；有些离课堂比较近，有些离课堂比较远.教师要选取建立在学生知识背景和经验背景之上的最佳例子和最佳非例子，双轨齐下，这对学生的知识学习和能力培养是举足轻重的.这也是新课程倡导的用教材教最好的例证.