初中科學(xué)學(xué)習(xí)思維障礙例析

張芬芬

張芬芬/寧波市慈城中學(xué)一級教師（浙江寧波315031）。

在很多地區(qū)科學(xué)這門科目是合科的，即科學(xué)內(nèi)容包括物理、化學(xué)、生物、地理知識中的天文部分。雖然說科學(xué)書的編排考慮到學(xué)生的認知順序，把上述知識分階段出現(xiàn)在七、八、九年級的各冊書本中，但是一門課包含那么多內(nèi)容，學(xué)生覺得學(xué)起來很吃力。到了初三，所有知識又雜合在一起考查，學(xué)生的科學(xué)成績是直線下降?？茖W(xué)作為一門重要但薄弱的學(xué)科，學(xué)校非常重視學(xué)生的學(xué)習(xí)進展情況。在2009學(xué)年至2012學(xué)年，由學(xué)校教務(wù)處牽頭，初三備課組連續(xù)三年進行一個初三科學(xué)學(xué)習(xí)情況問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)約四成的學(xué)生認為科學(xué)比其他科目難學(xué)，而且在每個知識塊單獨學(xué)習(xí)的時候，學(xué)生覺得物理與化學(xué)部分特別難，不容易掌握。在科學(xué)綜合測試中，物理和化學(xué)所占的比例很大，約有三分之二，物理和化學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生在初三科學(xué)分?jǐn)?shù)拿不到100分（以總分180分算）。對這部分學(xué)生的進一步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)他們學(xué)習(xí)態(tài)度很好，特別是女生（其他科目如語文、英語還是名列前茅的），為什么會出現(xiàn)理科的學(xué)習(xí)效果不好的情況呢？這就提醒我們試著從學(xué)習(xí)方法、思維能力上尋找原因。下面是學(xué)生在初中科學(xué)（物理、化學(xué)部分）學(xué)習(xí)中的幾種主要思維障礙及例析。

一、非智力思維障礙

在學(xué)習(xí)過程中，中學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容或?qū)蠋煹南埠糜袝r決定了學(xué)生喜不喜歡學(xué)這門課。這就是學(xué)習(xí)上的情感思維。若學(xué)習(xí)內(nèi)容簡單，連貫性強，學(xué)生就喜歡學(xué)；若老師有親和力，有激情，能關(guān)注所有同學(xué)，上課的時候?qū)W生也會聽得津津有味，就會產(chǎn)生一種肯定的情感?？隙ǖ那楦畜w驗會激發(fā)、維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進智力發(fā)展的作用。相反，就會引起學(xué)生的消極冷漠，產(chǎn)生一種排斥的情感。

例如，初中化學(xué)知識點呈現(xiàn)不連續(xù)引起學(xué)生邊學(xué)邊忘，從而討厭學(xué)化學(xué)。我們采用的是華師大版的科學(xué)書，化學(xué)部分編排是這樣的：七年級上冊最后一章是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；七年級下冊的第三章空氣、水；第五章化學(xué)基本反應(yīng)類型；然后是九年級上冊第一章的酸堿鹽，九年級下冊第三章物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與循環(huán)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的反應(yīng)是每學(xué)到一塊內(nèi)容時，以前的內(nèi)容都覺得很陌生。有經(jīng)驗的老師會把以前的知識點重新從基礎(chǔ)講起并且落實一遍。但是，很多老師只關(guān)注接受能力強，成績好的學(xué)生，把以前的基礎(chǔ)知識只字不提或一筆帶過，直接把新學(xué)知識用中考考試的標(biāo)準(zhǔn)來要求。一些基礎(chǔ)稍微落后的學(xué)生，有一些知識以前沒有好好弄懂，存在一點知識缺陷，如果老師兼顧到他們，先講一些簡單的，讓他們慢慢跟，還能彌補以前的不足。但教師往往要求他們在相同的時間內(nèi)和優(yōu)秀學(xué)生一樣接受同樣數(shù)量、同樣難度的知識，他們就跟不住。慢慢地，稍落后的學(xué)生也變成學(xué)困生。

另外，初二物理部分難度加大，壓力、浮力一加入又有一部分學(xué)生放棄；到了初二下學(xué)期電學(xué)部分，科學(xué)課聽不懂人數(shù)急劇增多；到了初三綜合題一做，很多學(xué)生感覺自己啥也不會，有部分初一初二感覺良好的學(xué)生開始一知半解，逐漸一團亂麻，對科學(xué)學(xué)習(xí)就沒有興趣。

二、定勢型思維障礙

定勢思維是指人們在現(xiàn)實生活中形成的一種不假思索的、習(xí)慣了的思維方式，即人們按比較熟悉的思維方向去思考和解決問題。積極地看，能使學(xué)生在學(xué)習(xí)與已學(xué)知識類似的新內(nèi)容時得以較快地理解和掌握，取得理想的學(xué)習(xí)效果。消極地看，常常使學(xué)生陷入被動模仿和機械記憶，思維不會發(fā)散，從而使問題的解決走向相反的方向。

典型的思維定勢之一是對概念的一知半解。例（化學(xué)）：某堿性溶液加入鹽酸有氣泡生成，該堿性溶液的溶質(zhì)可能是什么物質(zhì)？有些同學(xué)會認為這個題目有問題，因為他的理由是堿性溶液的溶質(zhì)應(yīng)該是堿類物質(zhì)，堿類物質(zhì)中必定有氫氧根離子，與酸反應(yīng)絕對沒有氣體生成。其實稍一分析就知道，堿性溶液與堿類物質(zhì)是兩個概念，他們之間的關(guān)系是堿類物質(zhì)的水溶液是呈堿性的，而呈堿性的溶液可能不是堿，可能是某些強堿弱酸鹽(如碳酸鈉、碳酸鉀等）。

其二是用局部的信息代替全部的知識。例（物理）：八年級下冊，學(xué)了《平面鏡成像》之后，學(xué)習(xí)反饋測試：同學(xué)們都知道小猴子撈月亮的故事，月亮在水中所成的是虛像，已知一口水井深3米，井水是滿的，月球到地球的距離約是384400km，則月亮的像到水面的距離是：A．384400km；B．3847m；C．3844m；D．3m。錯選D的比例竟占50%。針對錯誤，進行深層次分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在解該題時憑日常生活經(jīng)驗，認為看到的水中的月亮是在井底，所以月亮的像到水面的距離是3m。而沒有根據(jù)問題的需要進行必要的思維活動，忽略了水面相當(dāng)于鏡面，水中月是平面鏡成像，像到鏡面的距離與物到平面鏡的距離相等，正確答案應(yīng)該是A。更有搞笑的定勢思維是，平?？吹降南竦剿娴木嚯x沒有A、B、C中寫到的這么遠的，這么遠就看不見了，所以選D。由此可見，定勢思維對學(xué)生接受新知識、對問題進行正確分析、做出正確判斷是有影響的。

三、因果邏輯思維障礙

因果邏輯思維是根據(jù)事物因果聯(lián)系的必然性來尋求創(chuàng)新突破的一種思維方法。因果邏輯思維法可以幫助我們從兩方面加以思考：從原因到結(jié)果或由結(jié)果找原因。不管從哪方面開始，事物的因果聯(lián)系總是受著條件制約，所以充分利用條件是因果思維的要素。但是有很多情況，題目中的條件是隱含的，學(xué)生對隱含條件的挖掘是有難度的。一些思維能力不強、對題目不理解或理解不透的學(xué)生更無法對一些隱含條件進行分析和選用，從而使得他們在有隱含條件關(guān)系的習(xí)題面前，顯得無能為力。

例如在化學(xué)計算中總有一類關(guān)于溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算題，單純的計算絕大多數(shù)學(xué)生都能掌握，但解答具體有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的、溶液的總質(zhì)量有變化的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)問題時，很多學(xué)生就不會分析。他們會把“最后的溶液的質(zhì)量”簡單地想成反應(yīng)過程中在溶液中加入的物質(zhì)的總質(zhì)量，不考慮雜質(zhì)的析出或氣體的逸出。例：6g不純的鐵粉(不溶性雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)）與200g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，生成0.2g氫氣，問反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?此題就有兩個隱含條件，計算過程中要選擇合適的條件算出溶質(zhì)的質(zhì)量；還要能發(fā)現(xiàn)溶液的質(zhì)量絕對不是6g加200g這樣簡單，還要考慮到“不純的鐵粉中有雜質(zhì)，還有0.2g氫氣氣體的逸出”，所以溶液的質(zhì)量還要減去雜志的質(zhì)量和氫氣的質(zhì)量，但很多同學(xué)會忽略這兩個隱含的條件。

又例如物理題：如下圖所示，當(dāng)金屬框沿光滑絕緣斜面的頂端由靜止開始滑到底端時，具有的動能為E1；若在虛線區(qū)域內(nèi)加上一個方向為“×”的垂直紙面向內(nèi)的磁場，其他條件不變，金屬框滑到底端時，具有的動能為E2。請判斷E1與E2的大小關(guān)系：________。學(xué)生看到題目時，發(fā)現(xiàn)光滑斜面幾個字馬上認為機械能守恒，所以直接認為E1=E2，殊不知金屬框是導(dǎo)體，在下滑過程中，部分導(dǎo)體切割磁感線時會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，此時有部分機械能要轉(zhuǎn)化成電能，引起機械能的損失，所以應(yīng)該是E1>E2。解此類題目時，學(xué)生往往只看到某一條件而忽略一些隱含的重要條件，在因果邏輯推理上就出現(xiàn)差錯。

四、逆向推理思維障礙

逆向思維解題的顯著特點就是以未知為起點，運用已知的現(xiàn)象、已知的條件、已知的概念、定律推出有關(guān)方面的聯(lián)系，逐步完成整個過程的分析。

例：甲、乙是兩種常見的單質(zhì)，A、B、C、D、E、F 是六種常見的化合物，其中B在常溫下是液體，C是一種鹽，它們在一定條件下，有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系。請寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：

此題較難的是得出A是什么物質(zhì)，像平常那樣順著題目的箭頭思考是沒有任何線索的，但像這樣的化學(xué)推斷題典型的就是采用逆向推理：從F的藍色絮狀沉淀直接可以得出F是氫氧化銅，再根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的原理和已知條件C是一種鹽，逆推就可以得知C是氯化銅，E是氫氧化鈉；再結(jié)合已知條件B在常溫下是液體，得知B是水，但此時由B和C逆推到A有難度，因為不能確定A是氧化銅還是氫氧化銅；但是根據(jù)甲、乙是兩種常見的單質(zhì)，A、B已經(jīng)推出是化合物，就可以根據(jù)置換反應(yīng)的特點推出A是氧化銅。有很多同學(xué)在綜合性科學(xué)考試中化學(xué)部分最怕推斷題，認為不知從何處下手，不善于甚至不知道運用逆向推理、逆向分析。可能是平時從已知到未知解題方法訓(xùn)練得較多，加之有的教師沒有注意進行逆向思維的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)，很多學(xué)生遇到推斷題就會瞎貓碰死老鼠，隨便猜一個答案了事。

五、探究思維障礙

用控制變量法探究是初中科學(xué)學(xué)習(xí)中最常見的一種思維方式。學(xué)生會用比較推理、比較分析、比較論證來解決問題，但是比較的時候總是存在缺陷：一是有多個變量的時候，沒有控制變量，就進行探究比較，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確；二是探究結(jié)論的表述不注明條件，直接寫出對應(yīng)的結(jié)論。例如學(xué)生在探究導(dǎo)體電阻的影響因素時，表述典型的錯誤：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)。這句話其實錯誤的，因為影響導(dǎo)體電阻的因素有四個：導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體橫截面積、導(dǎo)體的溫度，準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體橫截面積、導(dǎo)體的溫度一定時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)。又例如，普遍學(xué)生認為物體做功多少與物體移動的距離大小有關(guān)，實際上一定要指出與“在力的方向上”移動的距離有關(guān)。

六、遺忘型思維障礙

遺忘型思維表現(xiàn)為兩個方面：一方面是學(xué)生對知識由熟悉變生疏，在解決問題時相關(guān)知識失去聯(lián)想從而引起思維障礙；另一方面表現(xiàn)為學(xué)生對某一知識的記憶與另一知識的記憶互相干擾。

例：下面是某同學(xué)學(xué)習(xí)筆記中記錄的有關(guān)氧氣的敘述，其中不正確的一組是（）。

①鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色氧化鐵；②硫在空氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰；③氧氣能和大多數(shù)金屬、有機物反應(yīng)，所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體；④實驗室制氧氣時，若不加二氧化錳就不產(chǎn)生氧氣；⑤課本上測定空氣中氧氣含量的實驗中，若將紅磷換成木炭，測得的氧氣含量不準(zhǔn)確。

A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②③④ D．①②③⑤

初一剛學(xué)時學(xué)生的課堂反饋答C正確率是80%，而初三復(fù)習(xí)的時候答對率是60%。造成遺忘型思維障礙的原因是記憶能力弱，記憶品質(zhì)不高，諸如記憶的持久性差，準(zhǔn)確性不高；最重要的是學(xué)了很多知識之后相互干擾，如①中生成物只知黑色忘記是四氧化三鐵，②中只知藍紫色火焰，忘記是在純氧中。

上述的初中學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)中的六種主要思維障礙 （在物理方面、化學(xué)方面尤為突出），最根本的原因在于學(xué)生學(xué)了科學(xué)知識之后，真正的科學(xué)素養(yǎng)沒有形成，結(jié)果是不能全面、準(zhǔn)確地把握題目描述的全過程，即審題不清；不善于從多方面去理解概念，不善于甄選條件，不善于比較分類，即析題不明；還有就是表達含糊，探究思路混亂，邏輯關(guān)系沒有理順，即答題不清。因此，我們作為教師一定要讓學(xué)生先愛科學(xué)，然后再培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，鍛煉他們的發(fā)散思維，養(yǎng)成積極探究的習(xí)慣，樹立學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓他們在科學(xué)問題上學(xué)得輕松、說得清楚，辨得明白。

[1] 伍棠棣等．心理學(xué)［M］．人民教育出版社，2003

[2] 百度百科．思維定勢，因果思維，遺忘型思維

[3] 寧波市2013年初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試北侖區(qū)模擬

[4] 寧波市2013年初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試江東區(qū)模擬

[5] 寧波市2013年初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試海曙區(qū)模擬

[6] 寧波市2013年初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試江北區(qū)模擬