初中科学教学中培养学生思维能力的实践与思考

孙玉珍

摘 要：思维是智力的核心，是学习的灵魂。通过对初中科学学习中思维现状的分析，提出在科学教学中培养思维能力的策略，引导学生积极思维，提升学生的思维品质。

关键词：初中科学；思维能力；培养策略；效果及思考

一、什么是科学思维

思维是人脑对客观事物的一般特性和规律性的一种概括的、间接的反映，是一种积极的、有目的的认知活动。思维是人类的理性认知活动，它推动着人类社会的发展，同时它也推动着人类自身的智能发展。

二、初中生科学学习中思维能力的重要性及现状分析

初中生的思维发展特点，是可以将形式和内容分开，可以离开事物来进行逻辑推理，是逐渐由具体形象思维发展到抽象逻辑思维的过程，所以初中阶段是思维发展的重要阶段。

初中生思维能力的现状是：优秀学生观察问题后马上能找到解决问题的方法；中等学生要通过暗示、启发后才能找到解决问题的方法；学困生即使受到暗示、启发，也不能找到解决问题的方法。

科学学习过程充满着思维过程，在教学过程中，教师应当依据教学内容和学生现有的知识水平，引导学生积极思维，培养学生分析、概括和解决问题的能力，提升学生的思维品质。

三、在科学教学中培养学生思维能力的策略

1.通过夯实基础，形成知识网络，培育思维的肥沃土壤

问题的解决依赖于先前知识和经验的储备。知识储备容量的大小明显地影响着学生解决问题的速度和质量。我们知道，优秀学生的知识储备容量显著地多于学困生，所以教师在教学过程中应重视基础知识的教学，帮助学生抓住知识的本质联系，以基本概念和规律为核心，在头脑中形成知识网络结构。

【案例】学完九年级上“§3.3 简单机械——杠杆”一节内容后，可以引领学生整理如下概念图。

学生通过建立知识网络，理顺概念间的内在联系，有利于学生碰到新的问题时迅速重组知识，找到解决问题的方法。

2.通过精心设疑，激发学生思维

思源于疑，没有问题就无以思考。教师在教学过程中，依据学生现有的认识水平，通过精心设计一系列提问，引导学生主动思考，最后由他们自己找出解决问题的方法。

【案例】学习九年级上“§4.5 体内物质的动态平衡”时，教师用课件模型图分析完尿的形成过程后归纳如图所示板书，学生对于尿液形成过程仍然会感觉困惑，可设计下列问题，帮助学生释疑：

①尿液的形成过程可分为哪两个重要过程？原尿的形成部位在哪里？尿液的形成部位在哪里？

②血液成分与原尿成分的区别？

③原尿成分与尿液成分的区别？

④若某人的尿液中有血细胞，可能什么部位发生病变？

⑤若某人的尿液中有葡萄糖，可能什么部位发生病变？还可能是得了什么病？需通过检测什么才能确定？

⑥经过肾脏后，血液的成分发生了什么变化？

通过解决一系列问题，由浅入深，使学生对于尿液的形成过程有了更全面、更深刻的认识。同时通过问题引发学生的思维活动，使学生的思维层次逐步上升，学生的思维能力得到发展。

3.通过设计实验，打开学生思维

实验是学习科学的重要方法和重要内容。通过实验可以让科学学习变得更为有趣，激发学生学习科学的兴趣；同时也可以使学生在学习科学的过程中，从具体的感性认识上升到抽象的理性思维，能借助实验克服学习中的难点，帮助学生的思维达到一定深度。

【案例】学生在学习九年级“§3.6 电能”一节内容时，学生对于电动机正常转动时两端的电压不等于电流与线圈电阻乘积的理解有很大困惑。此时可以通过设计如图所示实验，分别测出电动机转动时和用手捏住不动时经过电动机的电流和电动机两端的电压，并记录数据：（实验时我们将学生电源调到2V）。

通过两组数据的比较，达到思维的碰撞，从而理解电动机正常转动时由于电能主要转化为机械能，没有全部转化为热能，欧姆定律计算公式不适用；当电动机不转动时，由于电能全部转化为热能，欧姆定律适用。这样对于电动机正常转动时，电能的计算公式要用W=UIt来计算，不能用W=U2t/R，消耗的电功率要用P=UI来计算，不能用P=U2/R；线圈产生的热量要用Q=I2Rt，热功率用P热=I2R来计算就不难理解了。克服了这个难点，大部分同学关于电动机转动时的效率问题就能够较为顺利地解决了。学生的掌握情况明显感觉比往年只有理论分析，没有借助实验突破时要好许多。

利用实验具有真实形象的特点，为学生提供感性认识，不仅能为我们解决教学中的重难点知识提供强有力的帮助，也能为打开学生的思维达到意想不到的效果。

4.通过一题多变，开拓学生思维

一题多变是指从多角度、多方位将例题进行变化，引出一系列与本题相关的题目，形成多变导向，使知识进一步精化的教学方法。

【案例】学完八年级上”§1.5 浮力“内容后，学生普遍感觉难，尤其见到题目后不能选用合适的求浮力方法解决问题，针对这种现象，我设计了下面的变式练习。

例题：质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时如图所示，它们所受的浮力（ ）

A.铁块大 B.木块大 C.一样大 D.无法确定

通过分析归纳解题步骤：找关键词—分析状态—确定方法。

变式1：三个体积相同、由不同材料制成的实心球体，放入同一种液体中，最后靜止时，如图所示，则它们所受浮力的大小关系是（ ）

A.F甲=F乙=F丙 B.F甲

C.F甲

变式2：将重为5牛的木块分别放入甲、乙两种溶液中，如图所示，两种液体的密度

ρ甲 ρ乙 （填“>”“<”或“=”）

变式3：如图所示，在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体；将三个完全相同的铜球，分别沉入容器底部，当铜球静止时，容器底受到铜球的压力大小关系是F甲

A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大

通过变式练习，大部分学生感觉遇到浮力问题后不再束手无策，而是根据解题步骤有解题的思路和方向了。

通过一题多变的教学方法，不仅可以使学生对所学知识更深刻的理解，更重要的是能开拓学生的思维，有效提升学生的思维品质。

5.通过一题多解，发散学生思维

一题多解常用于习题课的教学，通过学生独立思考、交流讨论、相互补充，一道题呈现多种解题方式的教学方法。

【案例】一个质量为158克，体积为50厘米3的铁球，问：这个铁球是空心的还是实心的？如果是空心的，空心部分的体积是多大？（ρ铁=7.8×103千克/米3）

通过一题多解的教学方法，可以培养学生从多方面、多角度去思考问题，善于发现事物间多方面的联系，从而找到解决问题的方法。学生在展示自己不同解题方法时，不仅体验了享受成功的喜悦，更是发展了自己的发散思维。

6.呈现动态过程，培养学生善于为自己搭起思维的台阶

初中科学学习过程中对于抽象逻辑思维要求越来越高，初中生的抽象逻辑思维虽然开始占优势，但遇到复杂的问题往往有许多同学会凭感觉解决，此时就非常需要教师用具体可操作性的方法培养学生思维的严谨性、逻辑性。

【案例】如图所示，轻质杠杆上挂一重物G，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F1，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中动力F1（ ）

A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小

解决此题时，先通过画图呈现动态过程中动力臂L1大小不变、阻力臂L2变大，再由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，可得：

当F2不变，L1不变，L2变大时，F1一定变大，即选A。由此可归纳，动态杠杆一类问题的解决步骤：①画杠杆示意图；②分析力臂变化；利用杠杆平衡条件分析。

在科学教学的过程中，通过呈现动态过程教会学生搭起思维的台阶，将复杂、抽象的问题变为具体、形象的问题，变抽象思维为形象直观思维，不失为一种我们可以用于培养学生思维的好方法。

7.利用开放性习题，培养学生的创造性思维

开放性试题指条件多余或不足，答案不固定或不唯一的题型。这类问题给予学生以自己喜欢的方式答题，在解决问题的过程中学生可以利用自己储备的知识、技能，用不同的方式发现解决问题的不同思路。

【案例】学生学习八下“§1.1 指南针为什么能指方向”一节内容时，教师可以设计如下开放性问题：①有一根南北极模糊的条形磁铁如何知道它的南北极？②两根外形完全相同的钢棒，其中一根有磁性，另一根没有磁性，怎样鉴别哪根有磁性？

开放性试题能鼓励学生多角度、多侧面、多层次的考虑问题，能培养学生大胆探索的精神，有利于学生创新思维的培养。

8.注重课堂讨论，让学生的思维在碰撞中提升思维品质

课堂讨论是实现课堂交流的重要形式。我们知道班级不同，学生的基础知识程度也不同，不同学生对同一问题的看法会有所不同，解决同一问题的方法也会有所不同，即班级同学的科学学习状况和能力存在个体差异。如果教师只是一味地讲解，解决学生问题的面会较窄，很多学生会因为存在各种各样的问题而影响后面知识内容的理解，长此以往，学生的学习兴趣必然会下降；如果教师充分关注每位同学的问题，时间又太浪费了。课堂讨论中利用生生交流，学生之间可以相互启发、相互补充，不仅可以使讨论的问题更加清晰明朗，又解决了教师不可能在课堂上关注到每位同学存在的问题的难题。在学生讨论期间，教师可以有意识地走到学生中间，更好地了解学生的思维动态，及时点拨，达到师生交流互动的最佳效果。

尤其在试卷讲评课时，由于不同学生掌握情况不同，教师的讲解有时显得很无奈，总会抱怨：这道题讲了好几遍，你怎么还不会！整堂课可能在开批判会一样的氛围中渡过，学生只是紧张而被动地订正错题，长此以往，不仅学生的学习积极性会磨灭，也极不利于师生感情的发展。在实践中我发现试卷讲评课运用小组讨论能达到更好的订正效果。学生小组的组员应由优秀学生、中等生、学困生不同层次的学生组成，由优秀学生组织对组内同学存在的问题展开讨论。要求弄清错题应怎么订正，为什么这样做？并分析自己错误的原因。在学生小组讨论期间，教师可根据自己对学生试卷答题情况的分析，有意识地参与到学生小组讨论中，可以针对性地解决一部分学生存在的问题，也可以关注全体同学学习状态，及时对各小组的学习状态作出客观的评价。为了检测学生讨论的效果如何，一节课可以留出一部分时间提问错误率高的题型，由做错的同学回答，教师可根据回答情况好差给予组内同学恰当的加分和扣分措施，以激励和督促学生更好地讨论。利用小组讨论订正试卷的课堂中，真正实现了学生的人人参与。在回答做题的纠正时，学生学会了分析错题且应不仅知道怎么纠正，还要归纳错误的原因。

在学生说题的过程中，学生的胆量，学生的语言表达能力、思维的严谨性、逻辑性得到了很好的锻炼。在讨论和学生回答问题的过程中，对一道题的解决，经常会有学生说出更简洁、更好地解题思路，其他同学对他言不由衷地欣赏就是对这位同学最好的肯定和鼓励。因此，学生学习科学的积极性也明显提高，上课主动回答问题的同学明显比以前多了，师生感情也比以往亲近了许多。

通过课堂讨论可以让学生学会清晰地阐述自己的观点，学会倾听他人的观点并予以评价。在这一过程中，学生不仅要积极思维，还要对各种信息进行加工处理，还要带着批判的精神接受他人的观点，学生的思维品质无疑会有较大的提升。

四、教学效果及思考

1.以培养学生思维能力为主的课堂，实现了学生是课堂的主体

课堂上通过学生自己概括知识网络、归纳解题方法、比较不同方法的优缺点等措施，让学生在自觉愉快的学习中，积极思考、自我调整、自我提高。在课堂讨论中，不同层次的同学都有发表自己观点的机会，同学之间积极讨论、共同进步。我明显感觉这样的课堂学生学习科学的积极性比以前以教授为主的课堂要高得多。

2.以培养学生思维能力为主的课堂，能让学生从题海战术中解脱出来能真正实现轻负高质

自从课堂关注学生思维能力的培养以后，班级学生学得轻松且效果好，有了这样的底气，课后作业量也比以前要精而少。

3.以培养学生思维能力为主的课堂，能为学生的发展打下坚实的基础

学生的思维是学习的灵魂，培养学生的思维能力是教育发展的一种必然趋势，教师在教学过程中应时刻注重以学生思维能力为目的，为学生今后的学习打下坚实的基础。

4.以培养学生思维能力为主的课堂，能培养学生的质疑精神

讨论课后，经常有学生下课了还追着老师问问题或阐述自己不同的观点，这种锲而不舍的质疑精神值得表扬。

5.以培养学生思维能力为主的课堂，师生感情特别融洽

课堂上，师生交流多了，教师理解学生的各种不同想法，学生自然会放下对老师的设防心理，感情自然融洽。

6.學生思维能力的培养是一个相对漫长而艰辛的过程，教师切不可操之过急，应逐步树立学生的信心，结合学生的实际情况，循序渐进

参考文献：

[1]孙枝莲.中学物理教学论.北京师范大学出版社，2010-06.

[2]孙忠武.和谐高效思维对话.教育科学出版社，2009.

[3]廖伯琴.初中物理教学策略.北京师范大学出版社，2010-05.

编辑 段丽君