初中科学培养学生科学思维能力的有效方式

□浙江省丽水市莲都区天宁中学 李姗姗

在科学教育过程中，一直存在的现实问题是，教师在教学过程中会比较重视科学知识的教学进度，从而忽略指导学生自主探究科学原理，导致学生缺乏自主探究意识。显然，如果初中生习惯了被动接受现成知识的学习状态，那么很难形成良好的科学思维意识。所以他们即便掌握了丰富的科学知识，也很少会在现实生活中迁移科学原理，学生缺乏观察、探究能力，渐渐便造成了知行脱节的局面。学生学得机械、学习存在误区，就难以形成终身学习意识。随着培养学生科学素养的呼声越来越高，科学教育也要全面发散学生的思维意识，有效培养学生的科学思维能力，健全学生的思维品质。在此背景下，初中科学教师则可按照以下程序逐步培养学生的科学思维能力：

一、以丰富的感性材料为基础，顺利展开科学猜想

初中生是否已经形成科学思维能力的一个基本判断标准，便是他们是否可以从科学角度去看待感性材料，是否具备从科学材料中推测、抽象出科学原理的认知能力。从这个层面来说，要想有效培养学生的科学思维能力，那么初中科学教师就应该在教学过程中提供丰富的感性材料，组织学生自主观察、阅读，让学生初步形成科学认知意识，引导学生进行科学猜想，据此唤起学生的科学探究欲望，以便为后续的科学探究、发明实践活动做准备。确保学生的思维是活跃的、是能动的，从而培养学生的科学思维能力。

例如，“物质在水中的溶解”一课教学中，笔者就思考了指导学生在科学探究过程中形成科学思维能力的可行性，重点分析了学生本身的认知状态，确定了如下问题：初中生在现实生活中见到过许多物质在水中溶解的过程，而且也经常会将某些物质溶解于水中。所以学生对本节课知识并不陌生。学生可以直接利用自身的认知经验去探究物质的溶解性，也能由此去分析饱和溶液、不饱和溶液的区别。在此基础上，学生也能自主查阅物质的溶解表，分析特定物质的溶解性。因此，为了让学生顺利实现有效学习，笔者就在课堂上准备了一些可溶解的物质，主要是一些奶茶粉末，以及一些装有纯净水的水杯。在科学课上，笔者直接将奶茶粉末倒在水中，据此为学生制作奶茶，并邀请学生品尝。这个做法不仅提供了丰富的感性材料，而且还让学生产生了愉悦心理，因为他们从未想过可以在科学课上品尝自己喜欢的奶茶，所以他们带着甜蜜、幸福的心情参与了课堂活动。与此同时，笔者导入了“物质在水中的溶解”这个探究主题，而学生根据课堂观察结论、生活认知经研究，能自主思考物质在水中的溶解问题，自然而然地进入到科学探究状态，也由此主动思考科学问题。

二、以多元的科学探究为中心，组织问题解决活动

培养学生科学思维能力的一个关键因素便是要确保学生可以以主体身份参与科学探究活动。因为相比较被动接受现成的科学知识，科学探究活动可以更好地驱动学生，让学生经历分析、解决问题的动态过程，并由此建构新知识、新能力，自然而然地提升学生的科学思维能力，让学生内化科学原理。为此，初中科学教师便要在科学课上重新调整师生互动形式，营造开放、自由的科学探究氛围，指引学生自主创造、自主发现，让学生在“做中学”，使其顺利生成科学知识，形成科学思维能力。

在“物质在水中的溶解”一课教学中，虽然本班学生在品尝奶茶时非常幸福，也因此产生了一定的认知欲望，但是他们却并未实现深入思考，没有自主分析物质的溶解性问题。于是，笔者就顺势提问：物质在水中溶解的速度与什么因素有关？这时，学生便自主展开了科学猜想。有的学生表示物质溶解与温度有关，有的学生则表示物质溶解与搅拌速度有关，有的学生则表示物质溶解与物质本身的溶解速度有关。虽然学生的发言不同，但是却都各有道理。所以笔者就鼓励学生亲自操作实验设备，比如，利用酒精灯加热水溶液、使用玻璃棒搅拌水溶液、使用不同物质去观察物质的溶解速度。学生需亲自记录实验现象，根据实验现象去分析物质的溶解性问题。

三、以开放的科学实践为后续，再次发散科学思维

从思维体系上看，科学思维存在知行结合、理实一体的特点，这意味着初中生不仅要在理论知识学习过程中展现出自己的科学思维能力，还要具备利用科学知识、科学技术去解决现实问题的实践创新能力。对此，初中科学教师便要积极组织科学实践活动，鼓励学生在现实生活中应用所学知识，进一步发散学生的科学思维能力，从而真正为培养学生的科学学科素养做好充足准备。

在“物质在水中的溶解”一课教学中，本班学生虽然在实验课上分析了各类物质的溶解性知识，也明白不同物质的溶解速度是不同的，但是却没有因此产生满足感，反而开始渴望在现实生活中去观察、记录各类物质的溶解速度，认为自己已经具备了利用科学技术去解决现实问题的能力。面对学生的学习需求，笔者也尊重了学生的想法，让学生在周末期间参观一些奶茶店，观察奶茶工作人员是如何让物质在液体中加速溶解的。后来，笔者就组织学生总结实践经验，让学生分享了自己实践经历。其中有的学生表示：因为自己添加奶茶粉末的数量不当，导致液体无法按照预期设想溶解这些粉末，而且不管如何搅拌、加热，都无法完全溶解粉末。自然而然地，笔者便将“物质在水中的溶解”与“物质在水中的结晶”两节课知识结合起来，让学生综合探究了物质的溶解问题，进一步发散了学生的科学思维，有效培养了学生的质疑意识。

总而言之，在初中科学教学过程中，培养学生的科学思维能力将是必然趋势，也是学科素养目标的基本要求，关系学生本身的科学认知状态、效果，也是确保学生可以终身受益的重要任务。因此，初中科学教师要全面指导学生参与科学探究、发明实践活动，并为此准备丰富的感性材料、创设问题情境，让学生自然而然地去思考科学问题的解决方法，探索科学技术的应用要点，从而切实培养学生的科学思维能力，为学生的长远发展做准备。