科学教学中关注学生的思维培养

摘要：课堂教学的本质是师生思维共同活动的过程，是培养学生思维能力的过程。科学教学要以探究为核心，精心设计思维教学，不断改进教学方式，开拓教学渠道，优化教学过程，创设丰富多彩的学习情境。这样不仅能提高科学教学的有效性，而且有助于培养学生的思维。因此，发展学生的思维能力是初中科学教学的重要任务之一。

关键词：思维培养 科学教学 思考

党的十八大报告明确提出了下一阶段教育事业科学发展的战略性目标和任务：“全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，着力提高教育质量，培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。因此，培养具有创新精神和思维能力的高素质人才，是一项复杂的系统工程。目前，越来越多的教师更加重视学生思维过程的培养，构建思维课堂模式。而“思维课堂”的基本模式一般有“激发——探析——输出——反馈” 四个环节组成。

一、激发——创设“兴奋思维”， 激发求知欲望

在一节课教学时间内，学生有效注意的时间有限，学生的兴奋往往会伴随时间的延长而趋向衰弱，如何适时地调动广大学生学习的积极性，使学生积极的思维活动贯穿于整个课堂教学的始终，提高课堂教学效率。因此，创设“兴奋思维”，激发学生的求知欲就十分重要。基本思路就是在一节课中以落实“三维目标”为出发点，设计并建立三个左右的兴奋思维中心，以此为依托，激发学生的学习思维，调动学生的学习积极性。

例如《生物是如何呼吸》这节课的起始阶段：以实验做为开始，让学生观察吸入和呼出的气体在澄清石灰水中浑浊情况的思考激发学生的学习兴趣和热情，集中学生的注意力，为以后课堂教学的深入进行做好铺垫。到了强化阶段时：通过雾霾天气的介绍，提出PM2.5对人的呼吸系统有什么危害的问题，让学生通过刚学知识来解决现实生活中的问题。不仅在课堂教学中围绕教学重点、难点、疑点，设计思维兴奋中心，并且以此为突破口帮助学生掌握知识，发展能力。

伴随课堂教学的深入进行，特别是下半节课，此时学生感到疲倦，注意力分散，思维活动迟钝，此时教师再采取有效措施激发起学生的积极思维活动，并将其持续到课堂教学的终了。例如《力的存在》这节课中，适时地提出挤压玻璃瓶是否存在形变的讨论来集中学生已经疲倦的注意力，激发学生学习兴趣和积极思维活动的中转站和加油站，并利用其辐射作用，将学生的兴奋和积极的思维活动贯穿于整个课堂教学的始终。

二、探析——建立思维模式，提升思维品质

探析就是学生积极主动地获取科学知识、认识和解决科学问题的重要科学探究活动。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发学习的兴趣，建立思维模式，提升思维品质。科学探析对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。

1、让学生有根据地思考

初中学生的智力发展还处在初级阶段，他们在进行思考时，往往不能将问题与其有关的材料联系起来，思考问题往往是盲目和随意的。如在《力的存在》一课时，让学生从自己的生活经历思考，身边有哪些力存在的事例。此时学生的答案就比较多了，如：提起水桶、风吹倒树、手压扁气球、磁铁吸引大头针、河水浮起死猪……这样，让学生明确了考虑问题要有依据的出发点后，思考问题的质量就明显地提高了。又比如在学习改变内能的方法时，如果由老师首先告诉学生改变内能的方法有做功和热传递，然后大量举例说明这两种方法，这种学习方式看上去效率很高，但从学生学的角度看，他们仍然是被动的接受，从思维上根本没有得到有效的培养，其效果可想而知。而如果我们改成这样一个探究活动：有一壶200C的水，试用尽可能多的办法使水的温度升高。此时学生汇报的答案可能五花八门，如：用火烧、倒些温度更高的水、用酒精灯、用太阳灶、用手在壶外摩擦、放入生石灰、用身子捂然。然后，师生一起归纳改变内能的方法：做功和热传递。这样就突出了学生学习的过程，关注了学生思维的培养。在上述这些方法中涉及到了科学方方面面的知识，如热学、光学、电学等知识，使学生不仅学到了科学知识，还得到了诸如比较、分析、归纳等科学思维方法的练习，使学生的思维更流畅、更灵活、更宽广，达到学会“会学”。 总之，借助课文内容和生活经验，有意识地学习解决问题的思维方法，是很可行的，也是很有必要的。

2、让学生多角度地思考

多角度地思考，就是从不同方面去进行思考，以求学到多方面的知识。寻求多种答案和掌握多种多样的表达方式，以此可促进思维发展。初中学生的模仿能力特别强，思维方法容易倾向于“求同型”，第一个学生发表的意见，特别是优生回答的答案，往往在无形中起定向的作用。在讲解电磁现象中，把一根导线平行置于小磁针的上方，通上电后，学生们发现磁针发生了偏转，由于有些优生已经预习了课本，于是很容易就说出了是电流通过导线时，其磁场对磁针的磁场发生了干扰，从而导致偏转。此时启发学生多元思考，是否还有什么原因。有些学生提出可能是空气变热产生对流使磁针偏转……这种实践中的多元思考，是学生思维培养的又一个重要举措。通过多角度思考，学生更容易理解科学发明往往离我们并不远，只是有时我们的思维定势或被常识限定。

3、让学生有深度地思考

思考的深度直接关系到思考的质量，因此，精心设计教学中的问题，是引导学生深入思考的好办法。问题应该与学生要学习的科学概念相联系，并且这个问题对他们而言是有挑战性的，既能引发探究又能品尝到成功，并能生发出新的问题。例如，在探究橡皮泥的沉浮情况中，老师拿出一块橡皮泥问：“同学们，你们猜这块橡皮泥，放在水中是沉还是浮？”学生回答是沉的，然后让学生实验：把橡皮泥放入水中（沉）。老师问：“同学们回答是正确的，但能不能让它浮在水面上呢？”学生分组讨论再通过实验：把橡皮泥捏成一个空心船形，轻轻放在平静的水面上（浮）。这种从学生的回答中找到了训练点，并从这个训练点入手，启发学生。学生从讨论中有深度地去思考，理解了知识，收到了事半功倍的效果。随着问题水平的不断提高，思维卷入也越来越深。

通过有深度的思考，学生的思维能力进一步提高了。我认为，不拘形式，有一定深度的问和答，才能促进学生的思维发展，提高教学质量。

三、输出——生成认知结构，构建思维体系

输出就是通过言语把思想表达出来，通过文字来呈现出所学知识的认知结构。很多时候，由于学生正处于儿童发展序列中的青少年期，心理不稳定，“半幼稚半成熟，既有独立性又有依赖性，自觉性和幼稚性错综矛盾”。因些，要生成认知结构，构建思维体系就十分困难。只能通过老师有效提问来进行构建，但提出的问题要平实有效、有梯度、对激发思维有帮助的，不能为问而问，泛泛而问。有的教师上课时，每隔几分钟就习惯性地问“对不对”“是不是”“好不好”“懂不懂”，这样学生思维体系就难以形成。如学习讲太阳黑子时，教师先做了一个实验：将一个小电炉通电，通电后电阻丝开始发红。教师问：“电阻丝的颜色都是红的吗？”学生观察后回答：“有些地方有点黑。”教师问：“为什么有黑色的地方呢？与发热红色的电阻丝有什么区别？”有学生说：“黑色的地方温度低。”也有学生说：“黑色的地方温度高。”教师没说话，用滴管滴了几滴冷水在电阻丝上，这些地方的电阻丝上马上颜色变暗。学生于是大声说：“黑色的地方温度低。”教师又问：“太阳上温度低的地方什么颜色？”学生回答：“黑色。”教师说：“我们把它们叫做太阳黑子。”

思维体系就是学习思考事物是怎样相互联系的，这些就是学科的课程中心，也就是教学中心。只要掌握了事物的结构，任何东西都可以有意义的和它联系起来，从而更有意义的掌握它。总之，结构掌握了，学生的思维才能深，认识事物才能准，才有可能获得“一眼看穿的能力”，涉猎广泛了，思维才能开阔，思维才能灵活。因此教师在教学中的板书设计就十分体现思维的严密性。在《力的存在》一节课中，教师运用图形、线条、箭头、符号等并配合必要的文字来组织教学内容的图解式板书。一目了然地把教学内容呈现在学生面前，形成认知结构，在此基础上将新知识纳入其中，使认知结构越来越完善、系统，渗透思维训练内容、构建学生的思维体系。

四、反馈——加强思维训练，确认能力形成

通过问题、习题及其他学习资源等加强思维训练，确认思维能力的形成。

1、逻辑思维训练：考虑问题一定要有逻辑性，要符合思维规律，能够由浅入深地思考问题，一环紧扣一环，从而使认识逐步深化。例如，对于一个最简单的串联电路的总电阻为R与R1、R2关系时：由串联电路的特点我们可以得到U=U1+U2（1）I=I1+I2（2）由欧姆定律可以得到U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，将这三个式子带入（1）试可以得到IR=I1R1+I2R2（3），由（2）和（3）式可以得到R= R1+R2最后我们得出一个结论：串联电阻的总电阻等于串联电路中各电阻之和。这就是串联电路的规律，在讲解公式时所展现的推导过程就是一个培养学生逻辑思维能力的过程。这个过程虽然简单，但我们不难想象，当教师在讲台之上为学生们展示这个推导过程时，学生必须紧跟教师的思维步伐，即学习教师的逻辑思维线路，切忌没有根据的凭空推导。试想，如果学生能够独立完成这一推导过程，那么学生也就锻炼了逻辑思维能力。

2、批判思维训练？？：从已知的科学知识中发现漏洞，通过激烈的辩论，以探明一种观点的不合理性。能够对一件事情给出更多可选择的解释，思考研究结果的意义，并能运用所获得的新知识来解决问题。如九年级中的一个知识点“在金属活动性顺序里，一种活动性较强的金属能把另一种活动性教弱的金属从它们的盐溶液中置换出来”，学了这一条后，要求学生完成下列化学方程式进行强化巩固：①Fe+CuSO4—— ②Cu+AgCl—— ③Na+CuSO4——

①、②两题问题都不大，第③题时有的同学就发现问题了，金属钠跟水也要反应的，那么金属钠究竟先跟水反应还是先跟硫酸铜反应呢？这个反应到底会有什么结果呢？我没有表态，而是要求他们再思考一下，同学们立刻争论了起来，各种观点都有。一分钟后，我说：“还是让实验告诉我们答案吧！”于是在同学们急切的目光中，两位同学上台做起了实验，实验结果当然是大大出乎他们的意料——钠并没有把铜置换出来，而是生成了一种气体，溶液中还出现了蓝色沉淀。咦，这是怎么回事？难道课本错了吗？同学们一个个都睁大了眼睛，这时我趁热打铁：“课本是人编的，面对的读者又是我们初中生，有一些不够完善的地方也是正常的，对于课本上的知识我们要多问几个为什么，多用实践去检验，如果我们迷信权威、思想僵化，那才是最可怕的。”教师的这种不唯书本、敢于向权威挑战的示范作用，不仅使学生理解了课本知识，又培养了质疑这种批判性思维的最基本能力。

3、发散思维训练：从一个问题（信息）出发，突破原有的圈，充分发挥想象力，经不同的途径、方向，以新的视角去探索，重组眼前的和记忆中的信息，产生出多种设想、答案，使问题得到圆满解决的思维方法。如《力的存在》一课中，用力挤压玻璃瓶壁，我们采用转换法发现细玻璃管内水面上升了.于是得出结论：细玻璃管内水面上升，表明力使玻璃瓶发生了形变.但有学生却认为：细玻璃管内水面上升，可能是由于手挤压玻璃瓶壁时，瓶内水的温度升高所致，因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。因此，在教学过程中学生开发发散思维，探索创设发散活动的情境，激励学生用发散思维的科学方法去思考问题，使学生不断开拓思路，摆脱常规性的思维定势，掌握科学的思维问题的方法，从而最大限度地开发学生发散思维，激励学生自己去探索未知的知识，获取新的成果，享受成功的愉悦。

总之，学生课堂思维能力的培养是一个漫长的过程，方法也是多种多样的。在今后的教学过程中，做为科学课教师的我们应不断思考，不断探索，共同关注，为培养更具创新能力的人才而不懈努力。

参考文献：

[1]《科学课程标准》（中华人民共和国教育部制定）北京师范大学出版集团，2011

[2]《认知过程的评价》J·P·戴斯等，华东师范大学出版社

[3]《科学的历程》吴国盛，北京大学出版社