基于靈活性思維品質(zhì)發(fā)展的科學(xué)實驗教學(xué)研究

沈偉云

摘要：思維的靈活性是指思維活動的靈活程度，結(jié)合實驗教學(xué)，從正逆思維結(jié)合、不同角度思考、概括遷移規(guī)律、組合分析裝置等角度開展實踐與研究，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生靈活性思維品質(zhì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：靈活性；思維品質(zhì)；科學(xué)實驗；研究

文章編號：1008-0546（2017）05-0087-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.028

思維品質(zhì)是智力活動中，特別是思維活動中智力與能力在個體身上的表現(xiàn)，實質(zhì)是人的思維的個性特征[1]。具體表現(xiàn)在敏捷性、靈活性、創(chuàng)造性、批判性和深刻性五方面。林崇德教授通過二十多年的實踐研究得出，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)是發(fā)展其智能的突破口。靈活性作為思維品質(zhì)的重要組成部分，其特點具有廣度和富有順應(yīng)性，是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。教學(xué)實踐表明，思維靈活的人，不僅智力方向靈活，而且分析、解決問題全面透徹。

一、正逆思維結(jié)合，促進(jìn)科學(xué)概念的建構(gòu)

心理學(xué)研究表明，每一個思維過程都有一個與之相反的思維過程，在這個互逆過程中，存在著正、逆思維的聯(lián)結(jié)[2]。在實驗教學(xué)中，若把正逆雙向思維結(jié)合起來，將積極有效促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的建構(gòu)。

例如，中和反應(yīng)是指酸與堿發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水。若教師在組織學(xué)生完成實驗的同時，引導(dǎo)學(xué)生逆向思維：生成鹽和水的反應(yīng)是中和反應(yīng)嗎？通過小組合作、交流，引導(dǎo)學(xué)生舉出諸如NaOH與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和水，就不是中和反應(yīng)，其原因是中和反應(yīng)不僅生成物要求是鹽和水，而且反應(yīng)物必須是酸與堿。通過正逆思維相結(jié)合，學(xué)生較明確建構(gòu)了中和反應(yīng)的概念。又如電解水與H2在O2中燃燒實驗，通過正逆思維結(jié)合，有助于正確概念的建構(gòu)。

通過正逆思維相結(jié)合，既可以幫助我們建立正確的科學(xué)概念，深化對概念理解，又可完善思維順序，優(yōu)化思維過程，發(fā)展學(xué)生靈活性的思維品質(zhì)。

二、不同角度思考，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散性思維

思維的靈活性表現(xiàn)在人們發(fā)散思維活躍，能從不同角度、不同側(cè)重點開展分析和研究，善于超越一般模式，積極地進(jìn)行各種猜想與聯(lián)系[3]。在實驗教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生立足不同角度思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維能力。

例如，筆者在復(fù)習(xí)教學(xué)中要求每個小組結(jié)合圖1，進(jìn)行儀器組裝。然后開展討論，該裝置有哪些作用？討論結(jié)果如下：

（1）收集氣體，若用排空氣法收集，則收集密度比空氣大氣體如O2，應(yīng)從a端進(jìn)入，收集密度比空氣小的氣體如H2則應(yīng)從b端進(jìn)入。若將集氣瓶裝滿水，又可收集什么氣體？該氣體從哪端進(jìn)入？在學(xué)生討論基礎(chǔ)上，教師可補充該問題，促進(jìn)學(xué)生發(fā)散性思考。

（2）洗氣裝置，若干燥O2，則在集氣瓶中裝濃硫酸，氣體從a端進(jìn)入。

（3）除雜裝置，若要除去CO中混有少量的CO2，則集氣瓶中應(yīng)裝NaOH溶液，氣體從a端進(jìn)入。

（4）測量比較產(chǎn)生氣體速度，如在探究不同的催化劑對H2O2反應(yīng)速度的影響時，通過該裝置裝滿水，從b端通入氣體，以從a端排入到量筒的水體積來表示產(chǎn)生O2的多少。

心理學(xué)研究表明，發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的重要組成部分，是尋求變異、獨辟蹊徑的一種開放式思維方式[4]。在實驗教學(xué)中對同一個裝置開展多角度、不同層次的探索，既培養(yǎng)了學(xué)生的思維發(fā)散能力，也有助于學(xué)生靈活性思維品質(zhì)的發(fā)展。

三、概括遷移規(guī)律，提高問題解決速度

遷移是指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響。在學(xué)習(xí)新知之前，學(xué)生已具有一定的知識經(jīng)驗和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而實驗教學(xué)往往是在學(xué)生已獲得的技能和問題解決方法的基礎(chǔ)上遷移開展的，也就是將新的、需解決的問題納入到學(xué)生自己已具備的問題解決的圖式之中。

例如，如圖2所示，請同學(xué)們推測發(fā)生的現(xiàn)象并分析其原因。圖2由于錐形瓶內(nèi)CO2和NaOH反應(yīng)，導(dǎo)致氣體量減少，氣壓變小，小氣球變大。在實際學(xué)習(xí)過程中許多學(xué)生感覺難以理解，究其原因，這與學(xué)生遷移能力不強有關(guān)。其實在學(xué)習(xí)測空氣中O2含量時，已運用了類似原理。如圖3，瓶內(nèi)O2含量減少，氣壓變小，水就壓入瓶內(nèi)。得出規(guī)律：一定容積的容器內(nèi)，氣體量變少，氣壓減小。若把此概括出的規(guī)律，遷移運用到上述實驗題的解決，則可提高學(xué)生解決問題的速度。

加涅認(rèn)為：“提高學(xué)生或人們在問題解決中的認(rèn)知策略能力，最重要的問題是提高人們認(rèn)識和掌握學(xué)習(xí)遷移的能力。隨著時代發(fā)展，知識量驟增，實驗教學(xué)的目的不再是在有限的時間內(nèi)向?qū)W生傳授更多的知識和技能，而是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的能力，提高問題解決速度，促進(jìn)思維靈活性的發(fā)展。

四、組合分析裝置，培養(yǎng)動手操作能力

在實驗教學(xué)中，思維品質(zhì)的靈活性經(jīng)常表現(xiàn)在對實驗儀器的正確選擇上，能根據(jù)實驗?zāi)康膶x器進(jìn)行正確的組裝，并按一定的程序進(jìn)行正確的調(diào)試和操作。在學(xué)生對實驗的動手操作過程中，經(jīng)常會滋生出許多“為什么”，這是寶貴的教學(xué)資源，教師要及時引導(dǎo)學(xué)生分析，從而訓(xùn)練學(xué)生思維品質(zhì)的靈活性。

例如，在按教材裝置測定空氣中氧氣含量時（見上圖3），發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏小。筆者組織學(xué)生認(rèn)真分析原因，其中通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)裝置內(nèi)的氧氣低于一定含量時，紅磷就不再與氧氣反應(yīng)，從而導(dǎo)致測量結(jié)果偏小，為此，針對該原因筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了實驗改進(jìn)，如圖4所示，在一容器中放入“暖寶寶“黑色鐵粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上燒杯，隨后白磷自燃，利用這一裝置可更準(zhǔn)確地測定空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)。

通過對實驗誤差的分析，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實驗裝置，既提高了學(xué)生分析問題能力，訓(xùn)練了學(xué)生的動手操作能力，又促進(jìn)了學(xué)生思維靈活性品質(zhì)的發(fā)展。

實驗教學(xué)的目的不僅要幫助學(xué)生去建構(gòu)新的概念，去設(shè)計、改進(jìn)實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，運用實驗去解決一些實際問題，而且更應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生把看似無序的現(xiàn)象觀察變?yōu)橛行虻乃季S活動，使實驗教學(xué)真正成為激發(fā)學(xué)生變式思維、培養(yǎng)學(xué)生思維靈活性的載體，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 林崇德.培養(yǎng)思維品質(zhì)是發(fā)展智能的突破口[J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報，2005（9）：21-26

[2] 丁莉.化學(xué)教學(xué)中學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)及應(yīng)用[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（2）：15-16

[3] 熊言林，張勇.創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境 優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)[J].中國教育學(xué)刊，2009（6）：38-41

[4] 王敬義.化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維與提高創(chuàng)新意識[J].化學(xué)教育，2003（1）：14-16

[5] 袁錚.“動手操作”能彰顯高中化學(xué)思維光芒[J].江西教育，2015（11）：40-41

[6] 李韶卿.高中生物教學(xué)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)[J].教育理論與實踐，2016（5）：57-59