初中科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的實踐與思考

孫玉珍

摘 要：思維是智力的核心，是學(xué)習(xí)的靈魂。通過對初中科學(xué)學(xué)習(xí)中思維現(xiàn)狀的分析，提出在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)思維能力的策略，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；思維能力；培養(yǎng)策略；效果及思考

一、什么是科學(xué)思維

思維是人腦對客觀事物的一般特性和規(guī)律性的一種概括的、間接的反映，是一種積極的、有目的的認(rèn)知活動。思維是人類的理性認(rèn)知活動，它推動著人類社會的發(fā)展，同時它也推動著人類自身的智能發(fā)展。

二、初中生科學(xué)學(xué)習(xí)中思維能力的重要性及現(xiàn)狀分析

初中生的思維發(fā)展特點，是可以將形式和內(nèi)容分開，可以離開事物來進行邏輯推理，是逐漸由具體形象思維發(fā)展到抽象邏輯思維的過程，所以初中階段是思維發(fā)展的重要階段。

初中生思維能力的現(xiàn)狀是：優(yōu)秀學(xué)生觀察問題后馬上能找到解決問題的方法；中等學(xué)生要通過暗示、啟發(fā)后才能找到解決問題的方法；學(xué)困生即使受到暗示、啟發(fā)，也不能找到解決問題的方法。

科學(xué)學(xué)習(xí)過程充滿著思維過程，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，培養(yǎng)學(xué)生分析、概括和解決問題的能力，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

三、在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的策略

1.通過夯實基礎(chǔ)，形成知識網(wǎng)絡(luò)，培育思維的肥沃土壤

問題的解決依賴于先前知識和經(jīng)驗的儲備。知識儲備容量的大小明顯地影響著學(xué)生解決問題的速度和質(zhì)量。我們知道，優(yōu)秀學(xué)生的知識儲備容量顯著地多于學(xué)困生，所以教師在教學(xué)過程中應(yīng)重視基礎(chǔ)知識的教學(xué)，幫助學(xué)生抓住知識的本質(zhì)聯(lián)系，以基本概念和規(guī)律為核心，在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

【案例】學(xué)完九年級上“§3.3 簡單機械——杠桿”一節(jié)內(nèi)容后，可以引領(lǐng)學(xué)生整理如下概念圖。

學(xué)生通過建立知識網(wǎng)絡(luò)，理順概念間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于學(xué)生碰到新的問題時迅速重組知識，找到解決問題的方法。

2.通過精心設(shè)疑，激發(fā)學(xué)生思維

思源于疑，沒有問題就無以思考。教師在教學(xué)過程中，依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)識水平，通過精心設(shè)計一系列提問，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，最后由他們自己找出解決問題的方法。

【案例】學(xué)習(xí)九年級上“§4.5 體內(nèi)物質(zhì)的動態(tài)平衡”時，教師用課件模型圖分析完尿的形成過程后歸納如圖所示板書，學(xué)生對于尿液形成過程仍然會感覺困惑，可設(shè)計下列問題，幫助學(xué)生釋疑：

①尿液的形成過程可分為哪兩個重要過程？原尿的形成部位在哪里？尿液的形成部位在哪里？

②血液成分與原尿成分的區(qū)別？

③原尿成分與尿液成分的區(qū)別？

④若某人的尿液中有血細(xì)胞，可能什么部位發(fā)生病變？

⑤若某人的尿液中有葡萄糖，可能什么部位發(fā)生病變？還可能是得了什么?。啃柰ㄟ^檢測什么才能確定？

⑥經(jīng)過腎臟后，血液的成分發(fā)生了什么變化？

通過解決一系列問題，由淺入深，使學(xué)生對于尿液的形成過程有了更全面、更深刻的認(rèn)識。同時通過問題引發(fā)學(xué)生的思維活動，使學(xué)生的思維層次逐步上升，學(xué)生的思維能力得到發(fā)展。

3.通過設(shè)計實驗，打開學(xué)生思維

實驗是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方法和重要內(nèi)容。通過實驗可以讓科學(xué)學(xué)習(xí)變得更為有趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣；同時也可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中，從具體的感性認(rèn)識上升到抽象的理性思維，能借助實驗克服學(xué)習(xí)中的難點，幫助學(xué)生的思維達到一定深度。

【案例】學(xué)生在學(xué)習(xí)九年級“§3.6 電能”一節(jié)內(nèi)容時，學(xué)生對于電動機正常轉(zhuǎn)動時兩端的電壓不等于電流與線圈電阻乘積的理解有很大困惑。此時可以通過設(shè)計如圖所示實驗，分別測出電動機轉(zhuǎn)動時和用手捏住不動時經(jīng)過電動機的電流和電動機兩端的電壓，并記錄數(shù)據(jù)：（實驗時我們將學(xué)生電源調(diào)到2V）。

通過兩組數(shù)據(jù)的比較，達到思維的碰撞，從而理解電動機正常轉(zhuǎn)動時由于電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，沒有全部轉(zhuǎn)化為熱能，歐姆定律計算公式不適用；當(dāng)電動機不轉(zhuǎn)動時，由于電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，歐姆定律適用。這樣對于電動機正常轉(zhuǎn)動時，電能的計算公式要用W=UIt來計算，不能用W=U2t/R，消耗的電功率要用P=UI來計算，不能用P=U2/R；線圈產(chǎn)生的熱量要用Q=I2Rt，熱功率用P熱=I2R來計算就不難理解了?？朔诉@個難點，大部分同學(xué)關(guān)于電動機轉(zhuǎn)動時的效率問題就能夠較為順利地解決了。學(xué)生的掌握情況明顯感覺比往年只有理論分析，沒有借助實驗突破時要好許多。

利用實驗具有真實形象的特點，為學(xué)生提供感性認(rèn)識，不僅能為我們解決教學(xué)中的重難點知識提供強有力的幫助，也能為打開學(xué)生的思維達到意想不到的效果。

4.通過一題多變，開拓學(xué)生思維

一題多變是指從多角度、多方位將例題進行變化，引出一系列與本題相關(guān)的題目，形成多變導(dǎo)向，使知識進一步精化的教學(xué)方法。

【案例】學(xué)完八年級上”§1.5 浮力“內(nèi)容后，學(xué)生普遍感覺難，尤其見到題目后不能選用合適的求浮力方法解決問題，針對這種現(xiàn)象，我設(shè)計了下面的變式練習(xí)。

例題：質(zhì)量相等的實心鐵塊和木塊，投入水中靜止時如圖所示，它們所受的浮力（ ）

A.鐵塊大 B.木塊大 C.一樣大 D.無法確定

通過分析歸納解題步驟：找關(guān)鍵詞—分析狀態(tài)—確定方法。

變式1：三個體積相同、由不同材料制成的實心球體，放入同一種液體中，最后靜止時，如圖所示，則它們所受浮力的大小關(guān)系是（ ）

A.F甲=F乙=F丙 B.F甲

C.F甲

變式2：將重為5牛的木塊分別放入甲、乙兩種溶液中，如圖所示，兩種液體的密度

ρ甲 ρ乙 （填“>”“<”或“=”）

變式3：如圖所示，在三個相同的容器中分別盛有甲、乙、丙三種液體；將三個完全相同的銅球，分別沉入容器底部，當(dāng)銅球靜止時，容器底受到銅球的壓力大小關(guān)系是F甲

A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一樣大

通過變式練習(xí)，大部分學(xué)生感覺遇到浮力問題后不再束手無策，而是根據(jù)解題步驟有解題的思路和方向了。

通過一題多變的教學(xué)方法，不僅可以使學(xué)生對所學(xué)知識更深刻的理解，更重要的是能開拓學(xué)生的思維，有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

5.通過一題多解，發(fā)散學(xué)生思維

一題多解常用于習(xí)題課的教學(xué)，通過學(xué)生獨立思考、交流討論、相互補充，一道題呈現(xiàn)多種解題方式的教學(xué)方法。

【案例】一個質(zhì)量為158克，體積為50厘米3的鐵球，問：這個鐵球是空心的還是實心的？如果是空心的，空心部分的體積是多大？（ρ鐵=7.8×103千克/米3）

通過一題多解的教學(xué)方法，可以培養(yǎng)學(xué)生從多方面、多角度去思考問題，善于發(fā)現(xiàn)事物間多方面的聯(lián)系，從而找到解決問題的方法。學(xué)生在展示自己不同解題方法時，不僅體驗了享受成功的喜悅，更是發(fā)展了自己的發(fā)散思維。

6.呈現(xiàn)動態(tài)過程，培養(yǎng)學(xué)生善于為自己搭起思維的臺階

初中科學(xué)學(xué)習(xí)過程中對于抽象邏輯思維要求越來越高，初中生的抽象邏輯思維雖然開始占優(yōu)勢，但遇到復(fù)雜的問題往往有許多同學(xué)會憑感覺解決，此時就非常需要教師用具體可操作性的方法培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性。

【案例】如圖所示，輕質(zhì)杠桿上掛一重物G，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F1，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中動力F1（ ）

A.變大 B.變小 C.不變 D.先變大后變小

解決此題時，先通過畫圖呈現(xiàn)動態(tài)過程中動力臂L1大小不變、阻力臂L2變大，再由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2，可得：

當(dāng)F2不變，L1不變，L2變大時，F(xiàn)1一定變大，即選A。由此可歸納，動態(tài)杠桿一類問題的解決步驟：①畫杠桿示意圖；②分析力臂變化；利用杠桿平衡條件分析。

在科學(xué)教學(xué)的過程中，通過呈現(xiàn)動態(tài)過程教會學(xué)生搭起思維的臺階，將復(fù)雜、抽象的問題變?yōu)榫唧w、形象的問題，變抽象思維為形象直觀思維，不失為一種我們可以用于培養(yǎng)學(xué)生思維的好方法。

7.利用開放性習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

開放性試題指條件多余或不足，答案不固定或不唯一的題型。這類問題給予學(xué)生以自己喜歡的方式答題，在解決問題的過程中學(xué)生可以利用自己儲備的知識、技能，用不同的方式發(fā)現(xiàn)解決問題的不同思路。

【案例】學(xué)生學(xué)習(xí)八下“§1.1 指南針為什么能指方向”一節(jié)內(nèi)容時，教師可以設(shè)計如下開放性問題：①有一根南北極模糊的條形磁鐵如何知道它的南北極？②兩根外形完全相同的鋼棒，其中一根有磁性，另一根沒有磁性，怎樣鑒別哪根有磁性？

開放性試題能鼓勵學(xué)生多角度、多側(cè)面、多層次的考慮問題，能培養(yǎng)學(xué)生大膽探索的精神，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

8.注重課堂討論，讓學(xué)生的思維在碰撞中提升思維品質(zhì)

課堂討論是實現(xiàn)課堂交流的重要形式。我們知道班級不同，學(xué)生的基礎(chǔ)知識程度也不同，不同學(xué)生對同一問題的看法會有所不同，解決同一問題的方法也會有所不同，即班級同學(xué)的科學(xué)學(xué)習(xí)狀況和能力存在個體差異。如果教師只是一味地講解，解決學(xué)生問題的面會較窄，很多學(xué)生會因為存在各種各樣的問題而影響后面知識內(nèi)容的理解，長此以往，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣必然會下降；如果教師充分關(guān)注每位同學(xué)的問題，時間又太浪費了。課堂討論中利用生生交流，學(xué)生之間可以相互啟發(fā)、相互補充，不僅可以使討論的問題更加清晰明朗，又解決了教師不可能在課堂上關(guān)注到每位同學(xué)存在的問題的難題。在學(xué)生討論期間，教師可以有意識地走到學(xué)生中間，更好地了解學(xué)生的思維動態(tài)，及時點撥，達到師生交流互動的最佳效果。

尤其在試卷講評課時，由于不同學(xué)生掌握情況不同，教師的講解有時顯得很無奈，總會抱怨：這道題講了好幾遍，你怎么還不會！整堂課可能在開批判會一樣的氛圍中渡過，學(xué)生只是緊張而被動地訂正錯題，長此以往，不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會磨滅，也極不利于師生感情的發(fā)展。在實踐中我發(fā)現(xiàn)試卷講評課運用小組討論能達到更好的訂正效果。學(xué)生小組的組員應(yīng)由優(yōu)秀學(xué)生、中等生、學(xué)困生不同層次的學(xué)生組成，由優(yōu)秀學(xué)生組織對組內(nèi)同學(xué)存在的問題展開討論。要求弄清錯題應(yīng)怎么訂正，為什么這樣做？并分析自己錯誤的原因。在學(xué)生小組討論期間，教師可根據(jù)自己對學(xué)生試卷答題情況的分析，有意識地參與到學(xué)生小組討論中，可以針對性地解決一部分學(xué)生存在的問題，也可以關(guān)注全體同學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時對各小組的學(xué)習(xí)狀態(tài)作出客觀的評價。為了檢測學(xué)生討論的效果如何，一節(jié)課可以留出一部分時間提問錯誤率高的題型，由做錯的同學(xué)回答，教師可根據(jù)回答情況好差給予組內(nèi)同學(xué)恰當(dāng)?shù)募臃趾涂鄯执胧?，以激勵和督促學(xué)生更好地討論。利用小組討論訂正試卷的課堂中，真正實現(xiàn)了學(xué)生的人人參與。在回答做題的糾正時，學(xué)生學(xué)會了分析錯題且應(yīng)不僅知道怎么糾正，還要歸納錯誤的原因。

在學(xué)生說題的過程中，學(xué)生的膽量，學(xué)生的語言表達能力、思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性得到了很好的鍛煉。在討論和學(xué)生回答問題的過程中，對一道題的解決，經(jīng)常會有學(xué)生說出更簡潔、更好地解題思路，其他同學(xué)對他言不由衷地欣賞就是對這位同學(xué)最好的肯定和鼓勵。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性也明顯提高，上課主動回答問題的同學(xué)明顯比以前多了，師生感情也比以往親近了許多。

通過課堂討論可以讓學(xué)生學(xué)會清晰地闡述自己的觀點，學(xué)會傾聽他人的觀點并予以評價。在這一過程中，學(xué)生不僅要積極思維，還要對各種信息進行加工處理，還要帶著批判的精神接受他人的觀點，學(xué)生的思維品質(zhì)無疑會有較大的提升。

四、教學(xué)效果及思考

1.以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主的課堂，實現(xiàn)了學(xué)生是課堂的主體

課堂上通過學(xué)生自己概括知識網(wǎng)絡(luò)、歸納解題方法、比較不同方法的優(yōu)缺點等措施，讓學(xué)生在自覺愉快的學(xué)習(xí)中，積極思考、自我調(diào)整、自我提高。在課堂討論中，不同層次的同學(xué)都有發(fā)表自己觀點的機會，同學(xué)之間積極討論、共同進步。我明顯感覺這樣的課堂學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性比以前以教授為主的課堂要高得多。

2.以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主的課堂，能讓學(xué)生從題海戰(zhàn)術(shù)中解脫出來能真正實現(xiàn)輕負(fù)高質(zhì)

自從課堂關(guān)注學(xué)生思維能力的培養(yǎng)以后，班級學(xué)生學(xué)得輕松且效果好，有了這樣的底氣，課后作業(yè)量也比以前要精而少。

3.以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主的課堂，能為學(xué)生的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)

學(xué)生的思維是學(xué)習(xí)的靈魂，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是教育發(fā)展的一種必然趨勢，教師在教學(xué)過程中應(yīng)時刻注重以學(xué)生思維能力為目的，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

4.以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主的課堂，能培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神

討論課后，經(jīng)常有學(xué)生下課了還追著老師問問題或闡述自己不同的觀點，這種鍥而不舍的質(zhì)疑精神值得表揚。

5.以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主的課堂，師生感情特別融洽

課堂上，師生交流多了，教師理解學(xué)生的各種不同想法，學(xué)生自然會放下對老師的設(shè)防心理，感情自然融洽。

6.學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是一個相對漫長而艱辛的過程，教師切不可操之過急，應(yīng)逐步樹立學(xué)生的信心，結(jié)合學(xué)生的實際情況，循序漸進

參考文獻：

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[3]廖伯琴.初中物理教學(xué)策略.北京師范大學(xué)出版社，2010-05.

編輯 段麗君