例談初中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

陳 至

(江蘇省海門市海南中學(xué) 海門 226100)

“科學(xué)思維”是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是新一輪的課程改革中，基于對課程的價值追求提出的以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)要求。本文從生物學(xué)教學(xué)的角度提供了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法路徑和教學(xué)案例。

1 多方思考，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性

思維的發(fā)散性是指進行多側(cè)面、多角度思維。培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)事物的新關(guān)系、新聯(lián)系，認識事物的本質(zhì)。生物學(xué)教學(xué)中許多問題是開放性的，答案或解決方法不止一種，教師可借此機會，放手讓學(xué)生開動腦筋，多方思考，合作討論，共同完成學(xué)習(xí)。

例如，在“探究蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”的實驗后，大部分組學(xué)生得出“蚯蚓在粗糙的物體表面運動更快”的結(jié)論。針對少數(shù)組學(xué)生得出“蚯蚓在光滑的物體表面運動更快”的實驗結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生展開分析，大家經(jīng)過思考、討論、分析，提出以下可能的解釋： 蚯蚓在光滑的玻璃板表面運動后，沒有休息，就直接測試它在粗糙的硬紙板表面上的運動速度，由于它消耗大量的體力，運動速度有可能減慢；沒有用濕棉球檫蚯蚓的身體，它因缺氧而活力減弱，運動減慢；粗糙硬紙板表面非常干燥，蚯蚓在上面運動時體表黏液被吸收，身體變干影響呼吸……

又如，學(xué)生用顯微鏡觀察了人的血細胞涂片后，教師提出下列問題： 在顯微鏡下，你是如何區(qū)別紅細胞和白細胞的？學(xué)生的觀察還真仔細，交流結(jié)果如下： ①看形態(tài)，紅細胞呈兩面中央凹陷的圓餅狀；②比顏色，紅細胞呈紅色；③有無細胞核，成熟的紅細胞沒有細胞核，白細胞有細胞核；④比大小，紅細胞比白細胞小得多；⑤看數(shù)量，紅細胞的數(shù)量遠遠多于白細胞。

2 異中求同，培養(yǎng)學(xué)生思維的集中性

思維的集中性是指對事物的抽象概括、判斷、推理能力。沒有集中就難于抓住事物的本質(zhì)、揭示事物的內(nèi)在規(guī)律。對于教學(xué)中遇到的一些需要總結(jié)概括的知識，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

例如，在完成制作洋蔥表皮細胞臨時裝片和人口腔細胞臨時裝片實驗后，學(xué)生分別以一個字概括實驗步驟： 擦、滴、撕、展、蓋、染、吸和擦、滴、刮、涂、蓋、染、吸。那如果想觀察其他實驗材料呢？學(xué)生通過比較，概括出了制作臨時裝片的步驟為： 擦片、滴水、取材、放展、蓋片、染色。如果被觀察的材料本身有色就不用染色。這樣學(xué)生就可突破教材的局限，在總結(jié)概括中學(xué)會舉一反三。

又如，教材中關(guān)于植物體、人體或動物體的組成層次都有相應(yīng)的插圖，讓學(xué)生在觀察中分別總結(jié)出各自的組成層次，接著引導(dǎo)學(xué)生進行比較，找出它們組成層次上的相同點，學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)相同點是都有細胞、組織、器官、個體層次，而細胞正是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

3 破除定勢，培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性

思維的批判性是指敢于用科學(xué)的懷疑精神，對待自己和他人的原有知識，包括權(quán)威的論斷，敢于獨立地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。教學(xué)中借助一些特定的教學(xué)內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生破除思維定勢的束縛，引導(dǎo)他們的思維向新的方向探索。

例如，在講授“人的生殖和發(fā)育”時，教師提出：“臍帶有什么作用？”其中很多學(xué)生回答：“臍帶是固定胎兒位置的”，這是因為前面學(xué)習(xí)雞蛋時觀察過系帶，知道系帶可使卵黃穩(wěn)固地浮在整個雞蛋的中心位置上。而臍帶和“系帶”名詞好像差不多，所以學(xué)生推測臍帶也具有類似的作用。應(yīng)讓學(xué)生重點觀察胎兒臍帶的位置，分析胎兒生長所需營養(yǎng)來源，再回憶雞蛋系帶的位置，通過探討比較，引導(dǎo)學(xué)生得出正確答案。并再歸納人和雞蛋在胚胎發(fā)育過程中獲取營養(yǎng)的方式不同，增長知識。

4 分析對比，培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴密性

思維的嚴密性是指對思維對象全面、深刻、完整的思考。培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴密性，是學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。教材中許多實驗可作為培養(yǎng)學(xué)生思維嚴密性的材料。嚴密性是實驗設(shè)計的最基本要求，缺乏嚴密性的實驗是沒有說服力的。

例如，在“驗證呼吸過程中氧氣變化”的實驗后，引導(dǎo)學(xué)生思考： ①為什么要設(shè)置兩組實驗？這兩組是對照實驗嗎？是的話，變量是什么？②為什么取等量的兩種材料？若不等量，對實驗結(jié)果的分析有何影響？③為什么兩支廣口瓶都要封閉？若不封閉，請推測實驗的現(xiàn)象可能會怎樣？④為什么兩支廣口瓶都要遮光處理？若不遮光處理，植物的哪種生理活動會影響本實驗？實驗的現(xiàn)象又會怎樣？⑤在最后檢驗瓶中氣體環(huán)節(jié)，為什么點燃的蠟燭伸入瓶中的要求是迅速？⑥本實驗得到什么結(jié)論？若沒有用沸水處理過的菠菜這組，可否得出此結(jié)論？學(xué)生經(jīng)過對這些問題的深入分析，準確掌握實驗的重點內(nèi)容，理解實驗的嚴密性、嚴謹性對于實驗結(jié)論的正確性和科學(xué)性特別重要。

5 總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性

思維的敏捷性指人的思維過程的速度或迅速程度。任何復(fù)雜的事物，只要耐心思考，都可以從中找出一些規(guī)律性的東西。教學(xué)中多揭示解決問題的思維過程，讓學(xué)生領(lǐng)悟怎樣抓關(guān)鍵點、突破口，再加以提煉總結(jié)，形成一定的解題模式或技巧，就會使解題速度大大加快。

例如，遺傳圖譜的相關(guān)題目是會考中遇到的難度較大的題型，主要考查遺傳圖譜的解讀能力、性狀的顯隱性判斷、個體基因組成、性狀的判斷以及遺傳概率的計算等方面，而題中性狀的顯隱性判斷是解題的第一步，也是解題關(guān)鍵。學(xué)生感覺比較迷茫，無從下手。經(jīng)過實踐，引導(dǎo)學(xué)生采用截取法。截取法就是從遺傳圖譜中截取出“親代雙方性狀一樣，子代出現(xiàn)新性狀”的特殊區(qū)域，聚焦截取出的區(qū)域，學(xué)生解題就有了抓手。親代雙方一樣的那種性狀即為顯性性狀，子代出現(xiàn)新的那種性狀即為隱性性狀。再接下來的其他問題就迎刃而解。

6 探求本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性

思維的深刻性是指在解決問題時能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，在錯綜復(fù)雜的情境中，把握好解決問題的關(guān)鍵，并能作出合理的推理和判斷。思維的深刻性反映了人類思維的深度、廣度和難度，是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。

例如，教師提問： 家里種植的花草如果長時間放在黑暗處就會死去，你能說出其中的原因嗎?很多學(xué)生只滿足于缺少光照這一膚淺的認識，而不能更深入地思考缺少光照會導(dǎo)致植物不能進行光合作用合成生命活動所需要的有機物，植物體生命活動因缺少有機物而失去能量最終死亡這一深層次的原因。同樣，學(xué)生在解釋為何要帶土移栽時，僅僅認為是保護根毛，而不會思考因為移栽時樹苗的根受到了一定程度的損傷，根吸水的能力降低了，若根毛受損，樹苗會因缺水而容易死亡。

7 標新立異，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨創(chuàng)性

思維的獨創(chuàng)性是指善于探求新的途徑和尋找新的方法去解決問題，提出自己獨到的見解，創(chuàng)造性地解決問題。在實驗或活動中,允許學(xué)生用不同的方法、不同的手段進行。

例如，在進行“探究蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”的實驗時，如何確保蚯蚓做直線運動？學(xué)生想了很多方法，有的用兩根玻璃棒夾住蚯蚓，讓它在玻璃棒的間隙中爬行；有的把硬紙板折一下，讓蚯蚓在硬紙板的折縫中爬行；有的在紙板上滴一條直線的水滴，讓蚯蚓沿著水滴爬行等。在測量每分鐘脈搏的次數(shù)時，大部分學(xué)生按教材上的方法，手摸的部位是手臂腕部有脈搏的部位，但有的學(xué)生卻摸在頸部、太陽穴、腳踝處有脈搏的部位，還有的學(xué)生將手心緊貼胸腔中央偏左下方的外壁。這就表明學(xué)生在此過程中迸發(fā)出了創(chuàng)新思維的火花。