初中科学教学中发展学生思维深刻性的策略

刘子阳

提要：发展思维的深刻性，可以提高抽象概括能力，有助于抓住事物的本质和规律。本研究在初中科学教学的不同课型中进行尝试，通过概念课中揭示科学本质、规律课中拓展释疑、实验课中深化知识点、习题课中拓展深化等方式发展学生的思维深刻性。

关键词：初中科学;深刻性;思维品质

“深刻性是指思维活动的抽象程度和逻辑水平，以及思维活动的广度、深度和难度”。深刻性是思维的五大品质之一，发展思维的深刻性，有助于在智力活动中更深入的思考，可以提高抽象概括能力，更易抓住事物的本质和规律，进而预见事物发展的进程。本研究在概念课中揭示科学本质、规律课中拓展释疑、实验课中深化知识点、习题课中拓展深化试题等方式发展学生的思维深刻性。

一、初中科学概念课中揭示科学本质，发展学生思维深刻性

力臂是学习杠杆知识时接触的一个概念，如果直接对力臂下定义，学生不知道为什么要建立力臂的概念。教学时用如图甲所示杠杆，在杠杆后面衬一张硬纸板，硬纸板上画一组等距的同心圆，圆心恰好在杠杆的支点。在杠杆左边与支

架之间连接一条橡皮筋，杠杆右端将翘起，用弹簧测力计对着杠杆右边某点A竖直向下拉，使杠杆水平平衡（如图甲），再将弹簧测力计往右移一格到B点（如图乙），弹簧测力计示数变小，再斜拉到如图丙弹簧测力计示数又与甲图时相同。老师问：甲、丙两种情形，从表面上看力的作用点和方向各不相同，但结果相同，说明必然有相同的因素，那么是什么因素呢？如果学生有困难可以让学生作拉力的作用线，发现他们都与第三个圆相切（如图丁）。这个结论是否正确？引导学生进一步用实验去检验（如戊图）。接着老师让同学们讨论能否用一个量来反应这个共同因素？经过讨论学生得出可以用“支点到力的作用线的垂直距离”来表示。

为了使结论具有普遍性，能为后面学习杠杆平衡条件打基础，老师又问道：上述结论是否具有普遍性呢？ 学生通过观察与分析发现A、B、C三点都在支点的同一侧，也就是它们与阻力作用点都在支点的异侧，教师继续追问道：那么动力作用点与阻力作用点在支点同一侧的是否成立呢？学生又在杠杆是D点试着拉测力计，结果发现也能平衡，而且F与F相等时，F还是与第三个圆相切（如图己）。随后，又有学生问：刚才的实验中杠杆都是直的，如果杠杆不是直的是否也成立呢？通过讨论后提出把杠杆跟圆的硬纸板组合在一起就变成了非直棒形杠杆，进一步做了不在同一直线上的点E，发现当F与F相等时，F还是与第三个圆相切（如图庚）。最后总结得出，阻力、阻力臂一定时，拉力的大小与“支点到力的作用线的垂直距离”有关，这个距离我们叫做力臂。

杠杆力臂教学中体现了概念的建构过程，学生理解力臂概念的本质，满足了学生求知的需求，也发展了学生思维的深刻性。

二、初中科学规律课中拓展释疑，发展学生思维的深刻性

学习酸与金属反应时，教材中安排了两个实验：①取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察实验现象;②取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中，观察实验现象。通过实验学生能较顺利的总结出酸与金属反应的一般规律：酸+金属→盐+氢气，金属活动性顺序排在氢前。  老师又演示了Zn与浓HSO、Zn与稀HNO反应，从而让学生认识到酸与金属反应是有条件的，不仅金属活动性要排在氢前，酸是指浓稀盐酸和稀硫酸，浓硫酸和硝酸有强氧化性反应得不到氢气。这样学生对酸与金属反应的规律有更深刻的认识。

又如：学习了电动机后，学生对焦耳定律、电功、电功率、欧姆定律公式，哪些适用，哪些不适用往往容易混淆，教师可以列表比较（如下表）：

所谓纯电阻电路就是将电能全部转化为内能的电路，遇到非纯电阻电路（即电能没有全部转化为内能的电路，如电动机），学生往往又会根据欧姆定律求出一些值后再代入普适公式中计算，以为这样算出来的答案就正确了。那么，这种计算方法为什么不行呢？根本的原因是在非纯电阻电路中欧姆定律是不适用的，所以根据欧姆定律推导或者计算得出的结果也就错了。也就是说，只有让学生知道欧姆定律只适用于纯电阻电路，那么学生才会真正理解在非纯电阻电路（如电动机电路）中，由欧姆定律推导或者计算出了的结果也就不对了。

根据学情，对教材内容进行适度拓展和释疑，有助于激发学有余力学生的兴趣和积极性，促进学生进一步理解和掌握科学规律，发展学生思维的深刻性。

三、初中科学实验课中深化知识点，发展学生思维的深刻性

“影响酶催化作用的因素”实验中，探究温度对酶活性的影响时，在教材0℃、37℃和70℃三次实验的基础上增加了100℃沸水。当观察到0℃和70℃两支试管中的溶液变蓝，而37℃和100℃两支试管中的溶液不变蓝，有学生提出“100℃试管中的淀粉为什么不变蓝？”，也有同学说“难道是淀粉酶在沸水中也能把淀粉分解掉？”，在充分肯定学生善于思考和关注细节后，组织学生以小组为单位进行讨论制定实验方案，班级交流后确定探究方案：将两份加定粉酶的淀粉溶液置于沸水浴中10分钟，取出后一份立即滴加碘液，另一份冷却到常温后滴加碘液，观察试管中溶液颜色的变化情况。结果发现：立即滴加碘液的试管中的溶液不变蓝，冷却到室温再滴加碘液的试管中的溶液却变蓝了。最后学生分析得出：高温并没有让淀粉变性，高温影响了碘液与淀粉发生变蓝的反应，同时说明高温会让淀粉酶失去活性。之后又有学生提出“那么低温会不会让淀粉酶失去活性呢”？

运用实验手段，不仅增进学生对温度影响的酶催化活性的理解，而且增进了思维的深度，发展了学生思维的深刻性。

四、初中科学习题课中拓展深化，发展学生思维的深刻性

如图电源电压12V，R=10Ω，R最大值20Ω，变阻器滑片从最左端活动到最右端时，R功率是如何变化的？

P=[U/（R+R）]×R=U/（R/R+2R+R），因U、R均为定值，要求P的极值，只要求出R/R+R的极值即可，而R/R+R≥2√¯R/R╳√¯R=2R，所以P≤U/4R，且R=R时=U/4R最大。故变阻器滑片从最左端活动到最右端时，R功率是先变大后变小的。做完上述试题后，继续追问如果R≤R那情况又是怎样的？此时，R不可能大于R，所以变阻器滑片从最左端活动到最右端时，R功率是一直变大的。

通过试题拓展，使问题更趋深化，既激发了学生的兴趣，又发展了学生思维的深刻性。

深刻性是其它思維品质的基础，发展学生思维的深刻性是科学教师不懈的追求，相信还有许多方法和策略等待我们进一步去探索和总结。

参考文献：

[1]朱智贤，林崇德.思维发展心理学[M].北京师范大学出版社.2002.10：16

[2]沈伟云.初中科学思维教学[M].浙江科学技术出版社.2018.3：83-87