靠擺證據改變孩子的錯誤想法，靠得住么？

好久不見，今天推一篇正經的（以往的也正經）

科學家並不是憑空思考的，他們的思考是依賴一定的知識的，以發展知識為目的。

一類重要的科學知識，就是科學定律。

翻開任何一本科學書，密密麻麻的標題里，儘是各種定律。

動量守恆定律，焦耳定律，法拉第電磁感應定律，開普勒行星三定律。。。

你能想起這幾個定律是什麼意思嘛?

或者說，你還記得你曾經見過這幾個名字么？

學生的想法和科學定律經常不一樣，要拽過來

我們看個例子。

這個例子講的是牛頓定律，第一定律。

看到這個名字，有沒有致青春的感覺？

幫忘了的複習一下先：

任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態，直到外力迫使它改變運動狀態為止。

根據這條，如果一個木塊在水平面運動，沒有任何力的話，它會，不變快也不變慢，永遠地走啊走啊走下去。

可是，孩子們沒學這個之前可不是這麼想的，他們大多人都覺得，沒有力就沒法走了啊，就慢慢慢慢地停下來了啊。

雖然孩子們的想法聽起來很有道理，但是不對啊。。。（哪裡錯了？你知道么？）

要把孩子們的想法扭過來啊，怎麼做呢？

利用證據改變孩子們的想法

有一種辦法就是，讓孩子們做一個實驗，在沒有外力的情況下，測量木塊的速度，看會不會隨著時間變化，讓他們意識到自己的想法和數據不一樣。

比如，這個實驗可以是這樣的

-找一個沒摩擦的裝置（氣墊導軌）

-每隔0.5秒測一次速度，從一開始測到10秒

-做兩回實驗

比如，我們得到這樣的數據

我們「美好」的希望

我們希望看到什麼呢？

這個數據說明速度會保持不變，和孩子們認為的變慢不一樣。我們就期待，如果他們意識到科學要尊重證據，就能看到自己的想法錯了，而牛頓才是對的。

老師：你覺得這個數據說明了什麼？

學生：「實驗數據在誤差允許範圍內，和定律預測的相符，驗證了XXX定律」。

然後，他們就放棄自己原來的想法，對牛頓定律佩服得五體投地了。

科學家會評估數據本身靠譜不譜

科學家也會這麼幹嗎？

科學家在評估觀點對錯時，不僅僅看實驗數據是不是支持這個想法。

除此之外，科學家還會評估這個數據是不是充分，作為判斷觀點對錯的依據的話，是不是足夠。

拿到一個好像支持某個觀點的數據時，科學家會評估數據本身。如果他們覺得數據本身不太好，就不會輕易判斷觀點對不對。

學生認為「數據本身就不靠譜」

如果我們引導學生做科學家做的事情，學生們會有什麼回應呢?

我自己試了一下，讓學生們也干這個事情：

-先給正確的結論---木塊速度會保持不變

小明覺得，木塊速度會保持不變，一直運動下去。

-再讓學生們評估，用這個實驗數據來評估小明的回答是不是充分

你覺得，這個數據足夠幫助判斷小明的選擇是否正確嗎？

一部分學生給出了以下幾種回答：

「我覺得這個同學放手不推以後，因為使木塊保持運動的力已經沒有了，所以速度會變慢，最終停下來的。」

「我覺得木塊速度會變慢的。10秒的時間很短，看不出來速度變慢。10秒以後肯定就能看到木塊速度在變慢了，最後停下來了。」

這兩個孩子實際上是在默認自己的想法正確，不去考慮實驗得到的數據怎樣。

盲目自大，是沒法讓自己的想法變得更好的。

還有一部分孩子這樣回答：

「我覺得，從數據看出來，木塊的速度高高低低的，是一會快，一會慢，一會快…這和小明說的速度不變不一樣。」

這些孩子在解讀實驗數據說明什麼。他們錯誤地解讀實驗數據，按速度數值比大小的方式解讀數據。

如果知道3>2>1，就能解讀實驗數據，那科學家的日子會好過多了。。。可是現實總是這麼殘酷啊。

給出這三類回答的孩子都拒絕認為這個數據足夠充分用來判斷科學預測的對錯。

他們並不覺得拿這個實驗證據能說明科學預測對不對。

再說得白一點，雖然我們寄希望於這個實驗來改變學生的錯誤想法，但是不幸地是，學生們並不買賬。。。

他們覺得這個數據本身就不靠譜。

除了證據，孩子們還需要什麼？

看來，要想用實驗證據改變學生的想法，不能企圖給了學生證據就萬事大吉了，要做的還很多很多啊。

意識到想法可能隨新證據的出現而改變

科學家在評估實驗數據時，會質疑自己原有預測對不對。科學家會提醒自己，數據可能支持，也可能否定他們原有的預測。

區分錯誤和誤差

科學研究中，解讀數據說明了什麼，通常需要判斷數據中是有誤差還是錯誤，誤差是什麼類型，誤差是否足夠小到可以忽略，是不是需要改進實驗來減小誤差。

對數據的合理解釋

另外，在這個例子當中，沒有外力速度會保持不變這個結論，是顛覆我們的直覺的，僅僅看到數據的話，孩子們肯定會覺得不合理，因為他們沒辦法解釋這個奇怪的事情。

所以，還要給孩子們提供一個合理的解釋，比如，日常觀察中不推物體，物體就變慢，是摩擦力造成的，所以，如果沒有摩擦力，速度就不會變化了。

=======我是誰？=======

=======還有一點兒=======

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