有碍学生思维能力发展的教学行为及改进建议

徐宏武

思维是人脑以已有的知识为中介，对客观事物概括的、间接的反映. 思维过程是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动，思维能力主要包括理解力、分析力、综合力、比较力、概括力、抽象力、推理力、论证力、判断力等能力.思维能力是整个智慧的核心，参与、支配着一切智力活动.一个人聪明不聪明，有没有智慧，主要就看他的思维能力强不强.要使自己聪明起来，智慧起来，最根本的办法就是培养思维能力.《初中科学课程标准》（2011年版）中明确规定科学课程应发展“学生思维能力、创新精神和实践能力”，因此，发展学生的思维能力，是初中科学课堂教学的重要任务.笔者作为一名从教多年再走向教学研究岗位的教研员，平时到学校听课时，经常发现任课教师存在诸多有碍学生思维能力发展的教学行为，本文[JP3]分析有碍学生思维能力发展的一些教学行为与同仁们交流、探讨.

1重视知识传授，轻视证据寻找的行为

寻找证据是一个人论证能力强弱的集中体现，小到生活中的探究（比如食物是否变质的证明），大到科学上的发现（比如达尔文生物进化论的发现）都是证据思想的具体应用，可见，证据思想是学生科学素养的重要组成部分.尽管证据的思想对学生来说如此重要，但是笔者在日常听课中发现教学中老师们只重视对知识的传授，而轻视对证据寻找意识的培养.比如，在“物质的构成”教学时，老师们对于其中“将整块的蔗糖研磨变碎后放入杯子里的清水中，搅拌蔗糖溶解在水中后，我们再也看不见那些蔗糖小颗粒，这时蔗糖是以一种更小的微粒存在于水中”教学内容的处理如下.

教师设问： 蔗糖溶解在水中后，我们再也看不见那些蔗糖小颗粒.这时蔗糖到哪里去了呢？

教师回答：其实，蔗糖还在水里，此时蔗糖是以一种很小的微粒——蔗糖分子存在于水中.由于蔗糖分子很小，只是我们看不见它们而已.

问题分析：老师这样教学显然很快就完成了传授知识的任务——“蔗糖还在水里，以很小的微粒分子存在着，蔗糖是由蔗糖分子构成的”，但是老师没有提供让学生动脑思考的机会——“我们看不见那些蔗糖小颗粒，这就能说明蔗糖颗粒是以一种更小的微粒存在于水中？”学生的思维能力，尤其是寻找证据的思想没能得到培养和强化，对培养学生的可持续发展能力不利.

改进建议教师在学生观察了“将研磨变碎的蔗糖放到清水里，搅拌蔗糖溶解在水中后，我们再也看不见那些蔗糖小颗粒”现象之后，提出问题：你们认为蔗糖到哪里去了呢？有哪些证据可以证明你的观点.这里常用的证据有：（1）众所周知蔗糖是有甜味的，而白开水（清水）是没有味道的，当蔗糖溶解到水里后，原来无味的水变甜了，这可以证明蔗糖跑到水里去了；（2）我们把杯子里的水倒出一部分放到太阳底下晒，当水晒干后，在杯底可以看到蔗糖，这说明蔗糖没有消失，而是溶解在水中.特别需要强调的是，证据和证明过程都应该由学生自己提出，而非教师讲授，若是教师和盘托出，又陷入了重视知识传授、忽视证据寻找的泥沼，对学生建构证据思想的效果将大打折扣.

总结应用寻找证据是学生思维能力的重要组成部分，是培养学生科学态度、求实精神的重要抓手，是学生质疑、创新的基础.因此，在教学中教师要舍得花时间、善于用问题来培养学生的证据意识和证据本领.

2误解编者思想，改变教学顺序的行为

“用教材教，而不是教教材”，是新课程改革以来老师们接触比较多的一种理念.为此，许多老师开展了轰轰烈烈的改造“教材”行动，他们似乎都忘记了“教材”是学科专家根据课程标准编写的、最能体现新课程理念的范本.“教材”虽然不能完全适合每一个学生的学习，但毋庸置疑“教材”始终都是教师教学时应该使用的最重要的教学资源.教师在使用“教材”时，应该好好理解“教材”编写专家的意图和思想，而不要轻易改变教学内容，甚至不能随意改变教学内容的教学顺序，否则往往会导致“增加学生学习难度或有碍学生思维发展”的状况发生.比如，初中科学七上第四章第一节“物质的构成”中[JP3]关于“分子间存在间隙”的教学内容及教师的处理教材情况如下.

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许多教师在常态课，甚至大范围的公开课教授该项内容时，改变教材内容的教学顺序，先开展图4-5（后称活动2）黄豆与芝麻混合实验，分析得出混合后两者的总体积变小的原因——由于黄豆之间存在空隙，芝麻跑到黄豆之间的空隙里去了.之后再来完成图4-4（后称活动1）水和酒精混合实验，学生“顺理成章”地得出：水分子和酒精分子之间存在空隙，构成它们的分子相互跑到对方分子的间隙里去了，所以混合后两者的总体积减小.

问题分析先完成活动2，再开展活动1，表面上看起来学生得到水分子和酒精分子之间存在空隙的知識非常顺利，但学生是真正理解了相关知识，还是由于活动2引起的假象呢？据笔者调查，这种“顺应”是无意义的，知识顺利迁移的假象掩盖了[HJ1.2mm]学生对知识未能掌握的事实，特别是无形之中剥夺了学生思考问题的权力.笔者认为先完成活动2至少存在两点不足：第一是教学内容上显得突兀.根据教材安排，学生们着力想研究的问题是：“构成物质的分子是紧密无间的挤在一起，还是彼此间存在一定空隙的？”老师却突然演示一个黄豆与芝麻混合实验，让人“丈二和尚摸不着头脑”，不知道做这个实验的意图是什么？有什么用意？第二是剥夺了学生思考问题的权力.按照教材顺序先完成活动1，学生就会着眼“水和酒精混合之后总体积减小”的原因分析，无论学生对该问题思考得出的结论是什么，但他们都围绕问题思考过了，动过脑筋了，训练了同学们的思维.在同学们动脑思考之后，再进行活动2，此时活动2的作用是对活动1原因分析起到“点拨”的作用，让学生产生醍醐灌顶、豁然开朗的感觉，遵循了启发性的教学原则.

改进建议本片断按照教材编写的活动顺序进行教学，符合学生的心理认知特点，所以不宜对调活动1、2的顺序.

总结应用教育学、心理学告诉我们，知识序反映了教材知识演化的逻辑顺序，认知序体现了学生学习活动的心理顺序，而教学顺序则是反映课堂教学流程的时空顺序.教学中学生的认知序应高于教材的知识序，更应是教学序的基础，只有符合学生认知序的课堂才是真正的高效课堂.

2实验强调记忆，忽略手脑并用的行为

初中科学是一门以实验为基础的综合性学科，实验对学生的动手能力、思维能力、探究能力和综合素质的影响巨大.尽管老师们主观上都承认实验很重要，但在日常实验教学中，老师们的行动却与思想相悖，他们要么草草应付一下实验，要么就根本不做实验，自己在黑板上讲实验、学生在照着实验册背实验.可以毫不夸张地说，当前这种形势已经严重影响到学生科学素养的进一步提高.比如，在“显微镜使用”的教学中，不少老师的教学过程如下：

师：同学们，今天我们要学习一种非常重要的仪器——显微镜.显微镜在今后科学和高中生物课里都要用到，所以请大家务必重视，好好学好相关知识.显微镜的具体操作步骤是：安放—对光—观察.

安放：取镜时右手握镜壁，左手托镜座.将显微镜平稳地放在接近光源、靠身体前略偏左的地方，使镜壁对着身体，显微镜的底座一定要放平.

对光：第一步，转动物镜转换器，使低倍镜正对通光孔；第二步，转动遮光器，让较大的一个光圈对准通光孔；第三步，将玻片标本放在载物台上，使待检查部分位于通关孔中心，用压片夹压住载玻片两端.

观察：两眼从侧面盯住物镜，向前转动粗准焦螺旋，使镜筒慢慢下降，当其降至距标本0.5 cm时停止.然后左眼朝目镜内注视，同时向后转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，当看到物像时停止.再用细准焦螺旋调节，直至物像清晰为止.

师：接下来，请同学们对照实验册回忆显微镜使用步骤，时间3分钟.待会比赛，看谁背下来了.

……

师：会背的人可真不少，很好.接下来，我演示一下用显微镜观察“上”字片，请你们注意观察老师的具体操作.

教师演示实验.

学生观察.

……

师：现在请同学们利用桌上的显微镜，观察“上”字片.若实验步骤还没有记住的，请参看实验册上的实验步骤.大家动手实验的时间是3分钟.

……

[HJ1.25mm]问题分析课堂上老师非常尽力地将显微镜的操作步骤讲解了几遍、学生背诵了显微镜的操作步骤、老师自己利用演示实验又示范了显微镜的具体操作，整个教学过程应该说已经对显微镜讲得非常“透”了.可是学生在实际操作中，依然冒出这样那样的错误，而且在问题多的情况下，老师都根本应付不过来，只好让学生暂停实验，自己再次讲解相关使用规则.学生暴露出来的问题有：镜筒下降时眼睛没有从侧面看而是看着镜筒里面；眯上一只眼或用手挡住一只眼观察；同组学生进行了错误的合作（一位同学在用眼睛通过目镜对光，另一位同学在调节反光镜；一位同学在目镜里观察，另一位同学在调节粗准焦螺旋等）；盖玻片不按照科学的方法，导致产生气泡；对好光后一个学生观察好了，另一个学生观察时，就将显微镜拿过去，结果什么也看不到等等.归结主要原因：一是教学过程中学生的思维深度不够.显微镜为什么要这么操作，不那么操作的原因是什么？老师没有让学生思考，学生不清楚；二是显微镜学生刚刚接触，使用就更少了，对于他们来说比较陌生，需要学生多练多想，因为实验操作技能的习得不同于理论知识的学习，实验技能的获得更需要学习者多次操作、反复体验.

改进建议在面对学生诸多有关显微镜疑难问题时，老师要善于反思、善于总结，善于改变.在显微镜使用教学的各个环节适时抛出能让学生动脑思考的问题，同时采用学生在思考的基础上动手做实验解决疑问的策略.比如取用显微镜时，抛出问题1：为什么显微镜要放置在身体偏左侧？相关建议——学生应该亲身体验显微镜放置的偏左、正前方、偏右时，操作上存在怎样的差别，体验正确的做法.解释“显微镜对光后不能随便移动的原因”时，给出问题2：为什么显微镜对光好后不能移动显微镜了？相关建议——可以用一平面鏡反射太阳光确定好反射光线在天花板上某一位置，然后移动平面镜，比较反射光线在天花板上位置变动来帮助同学理解这个问题；也可以让学生在对好光后，移动显微镜，看看显微镜镜筒内光线是否依然明亮来体验这个问题，从而彻底理解这个问题的结论.在解决“物体按顺时针方向移动时与视野中的像应该按什么方向移动”疑问时，抛出问题3：若一只小虫在载物台上顺时针方向爬行，则视野中的像是顺时针方向还是逆时针方向爬行？相关建议——以“分段”的方法帮助学生理解这个问题.假如装片左侧有一个向上的箭头，则看到的像应该在视野右边一个向下的箭头；若装片上方有一个向右的箭头，则看到的像应该在视野下方一个向左的箭头；若装片右侧有一个向下的箭头，则看到的像应该在视野的左侧一个向上的箭头；若装片下方有一个向左的箭头，则看到的像应该在视野上方一个向右的箭头（装片上的4个箭头方向正好表示小虫子顺时针的爬行方向，此时视野中四个箭头的方向正好是看到小虫子爬行像的方向，也恰好是顺时针方向），因此，像也是顺时针方向的.当然，也可以采用在装片上直接用笔顺时针画圈，同时在目镜中观察“笔尖”的移动方向或“圆圈”的形成方向予以解决.

总结应用“只动手，不动脑”的实验教学，只能把学生培养成“照方抓药”的操作工；“只动脑，不动手”的实验教学，只能把学生培养成“纸上谈兵”的空谈者；“既动脑，又动手”的实验教学，才能把学生培养成“真才实学”的建设者.正如大教育家陶行知所言：“中国教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能.中国教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议.”

3关注自己的教法，无视学生思维的行为

学生的思维，尤其是学生的错误思维，是提高教学效果的重要资源，但在日常教学时，尤其在习题课教学中，教师们的讲解更关注的是自己对问题的认识，而无视学生的错误思维.我们都清楚，在师生共同面对一个相同的问题时，作为一个熟练掌握学科系统知识的老师，往往能透过现象抓住问题的本质，而作为初学者的学生，则不具备这种能力，他们往往会被一些表面现象迷惑，掉入命题者挖好的陷阱.在分析这些习题时，若教师撇开学生的真实思维，而一味按自己的方案讲解，学生对于这种正确的解法貌似接受了，但他还不明白为什么自己的解法错了？错在哪里？在下次碰到相同或相似的问题时，他头脑中原有“图式”又将发挥作用，导致在相同或相似问题上的反复出错. 这正是对“老师讲的时候懂的，自己一做就错”现状的真实写照和原因剖析.比如，针对下面题目：

例1图1为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”，质量为0.03千克，“腹部”有吸盘.当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，遥控车能牢牢地吸在竖直的墙面上而不会掉落，这是因为遥控车

A.质量小，重力可以忽略不计

B.受到墙面对它向上的摩擦力

C.受到大气对它的压力

D.受到空气对它的浮力

老师的分析过程是：力是改变物体运动状态的原因，题中竖直方向上，小车受到自身重力和墙面对小车的摩擦力作用，当它自身的重力和墙面对小车的摩擦力大小相等时，遥控车就能牢牢地吸在竖直的墙面上而不会掉落.因此本题正确答案应选B.

问题分析老师做出上述合情入理的分析，本身没有什么不对，特别是对于已经能够运用二力平衡条件分析问题的学生来讲，也很容易接受.但关键是，还有一些学生他们内心不是按照老師讲解的方式思考的，他们认为：假如该遥控小车的真空泵没有将吸盘内的空气向外排出，则小车是无法吸在竖直墙面上的；就是让真空泵抽出的气体少一些，小车都可能不能吸在墙上，所以本题的答案应该选择C.在听了老师的解释后，觉得老师的方法正确，但对自己想法错在哪里还是搞不清楚，所以在以后遇到类似问题时，又会出错.

改进建议教师应该让有不同想法的学生表达出自己的看法，然后根据具体情况予以帮扶.针对本案例中学生的想法，教师可以通过举例、分析等方法引导学生建立新的思考图式：假如大气压强保持不变，但墙面变得很光滑，则小车还能否吸在墙上？为什么？让学生思考得出：不能，因为摩擦力为零，则小车在重力作用下要掉落；再引发同学对他们自己的观点“若小车的真空泵没有将吸盘内的空气向外排出，则小车是无法吸在竖直墙面上的；就是让真空泵抽出的气体少一些，小车都可能不能吸在墙上”进行本质分析——若没有大气压强，就会造成小车与墙壁之间的摩擦力为零，因而小车要掉落.但引起小车掉落与否的直接原因是：小车自身的重力与小车受到墙壁施加的摩擦力之间的大小关系，虽然本题中大气压强是影响小车与墙壁之间摩擦力大小的一个因素，但造成小车下落与否的直接原因是摩擦力，而非大气压力.再比如在一块竖直放置的磁性黑板上，将一块磁铁吸在上面，若该黑板处于真空环境，磁铁并不会掉落，因为此时磁铁受到的重力和摩擦力大小始终相等，不会随着大气压强的变化而变化.

总结应用根据学生实际情况而开展针对性的教学是高效教学，要了解学生的实际，教学中就必须关注并展示学生的真实想法，从而立足学生的思维，帮助和引导学生主动发现问题，并为其提供精准指导.上述行为是“教师是学生学习指导者，学生是学习主体”的新课程理念的具体落实.

4注重概念教学，缺少本质探寻的行为

在密度、功、功率等科学概念教学时，教师应该特别重视概念引入的目的，使学生明确为什么要引入这个概念？没有这个概念为什么不行？这个概念可以用来解决什么问题？只有让学生明确引入这个概念的目的，才能调动学生学习的积极性，才能帮助学生更深层次理解概念的本质，从而达到较理想的教学目的.但在日常的听课中发现，在概念教学中，很多老师不喜欢对概念“追本溯源”，而喜欢“先列出概念的含义，然后解释概念，最后用练习来巩固概念”.比如，在九年级上册“功的概念”教学中，老师们通常的做法是：

分析实例从力和运动的角度分析，举重和马拉车两种情景有何共同特点？

总结提升科学上规定，物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了“功”.

归纳要素通过出示“叉车把货物从地面抬升到一定高度”等实例，归纳做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力的大小；（2）物体在这个力的方向上通过的距离.

练习巩固提出“人用力搬石头，石头没有搬动，人是否对石头做功？”等问题，供学生练习.通过练习，进一步巩固对功的二要素的认识.

问题分析上述教学过程思路清晰，学生对功的概念也似乎理解了.但由于整个过程没有涉及到“为什么要引入功这个概念”的相关内容，所以如果你问一下学生：“为什么要引入功这个概念？引入功这个概念是出于什么目的？功的本质是什么？”结果学生们什么也不清楚、什么也不知道.学生学习概念，只有从本质上把握了概念，才能称得上是真正理解概念了.

改进建议在功的概念教学时，教师可以举一个例子让学生思考“人推车”（当然可以多举几个例子引导学生思考），此时车子受到人施加的一个作用力F，在克服摩擦力之后车子将如何运动？答案是车子将从静止开始向前运动，换句话说，车子的运动状态发生了变化，过一段时间之后车子的速度将从零变化到某一个数值，速度变化的大小反映了力F对车子的作用效果，但我们要问一下力F对车子的作用效果即车子运动状态变化的大小（这里是速度变化的大小）除了与力F有关以外，还与什么因素有关？通过引导，学生大多能得到答案：是力的大小和车子通过的距离这两个因素，力F的大小暂且不讨论，先研究车子通过的距离这个因素，可以这样说，如果车子通过的距离为零，则力F对车子的作用效果为零，[HJ]这说明力F对车子的作用效果同时与力F和物体通过的距离有关，单靠力F或者路程都无法描写力F对车子的作用效果.力F对物体的作用效果，不仅取决于力F的大小，还取决于力F作用下物体通过的距离S的大小，为了反映力对物体作用一段距离而产生的效果，因此引入“功”这个物理量.当力F对物体产生了作用效果时，我们就说力对物体做了功，此时物体的运动状态或者物体的能量发生相应的变化，反之亦然.在概念的引入过程中，要注意引导学生思考、回答问题，尽量由学生自己体会引入功这个物理量的必要性.让学生真正懂得从能量转化的角度认识功的概念，理解“功是能量转化的量度”这句话的内涵，知道从能量是否转化的角度来判断物体是否做功，实现对功的本质和意义更深层次的感悟.

总结应用概念教学中，教师要善于引导学生进行相关概念本源问题的探索，学生只有解决了概念的本源问题，学习起来才会事半功倍，准确把握概念的外延和内涵.