用好教材中的“思考与讨论”栏目，提升学生的思维品质

沈德华

关键词：思维品质;思考与讨论;教学策略

《初中科学课程标准（2011年版）》指出，教师要重视学生科学思维的培养，关注他们的思维过程和行为方式，引导他们“动手”和“动脑”相结合，主动思考问题，自己设计研究方案，思考事实证据和科学结论之间的关系，帮助他们学习建立科学模型，逐步养成质疑、反思的科学思维习惯[1]。可见，科学教学的本质是培养学生思维，浙教版初中科学教材中“思考与讨论”栏目是培养学生科学思维的重要载体，但面临诸多困惑与挑战。笔者以“金属的化学性质”教学为例，针对概念型、探究型、分析型、运用型、拓展型“思考与讨论”，谈如何在教学实践中优化思维方法，提升思维品质。

一、概念型“思考与讨论”，提升学生迁移思维

迁移思维主要指学生将之前学过的知识、技能、思想、方法与新学知识、技能、思想、方法融会贯通的能力[2]。概念型“思考与讨论”要求教师通过情境的创设激发学生大脑中原有认知，引导学生在新、旧概念间寻找相异和相似处，同中求异或异中求同。

[思考与讨论1]上述反应（指金属与酸）与前面学过的化合、分解、复分解反应有什么不同[3]？

[教学设计]教师先要求学生例举常见的化合反应，后寻找其共性并归纳通式：A+B+……→C，接着引导学生回顾其概念：两种或两种以上物质反应生成一种物质。同理回顾分解反应和复分解反应。然后因势利导，对照镁、锌分别与盐酸和硫酸反应的方程式，尝试归纳通式：A+BC→B+AC，从而推导置换反应：单质+化合物→单质+化合物。对于这类“思考与讨论”，还可深入探讨，鼓励学生小组合作组建氧化还原反应和四大基本反应关系的概念图。

[设计意图]教师先让学生例举、回顾、归纳已学的基本反应类型，后通过概念对比类推置换反应，提升学生思维迁移能力。通过概念图，借助具体形象事物理解抽象概念，对事物的认知从感性阶段过渡到理性阶段，对基本技能的把握更加娴熟。学生基于问题情境、类比联想、拓展升华，既有模仿又有创新，真正达到概念的内化和思维的进阶。

二、探究型“思考与讨论”，提升学生创造性思维

创造性思维是心智的自由构建活动，在逻辑严密的基础上，通过想象、联想、灵感等，创造出新观点、新理论、新方法[4]。学生在探究型“思考与讨论”中，通过学习、模仿、探索，往往会提出自己独到的见解、新颖的方法、特殊的路径，从而渐次提升创造性思维品质。

[思考与讨论2]（1）设计实验比较镁、锌、铜的活动性，并从大到小列出镁、锌、铜的活动性顺序。（2）如果把氢也列入其中，应如何排列[3]？

[教学设计]针对问题（1），教师启发学生参照教材中铁和铜、铜和银的活动性比较，学生很容易想到用金属单质和盐溶液的反应。那么，用什么金属和什么盐溶液呢？此时的学习可以借助小组合作让学生自主设计实验方案，设计出如图2 所示的多种方案。教师在肯定小组合作成果的同时，让学生分析、交流、比较、评价方案的可行性及其科学原理，归纳出方案：①中间金属两边盐溶液;②两边金属中间盐溶液;③两边金属和盐溶液，中间盐溶液和金属。（这里的“中间”和“两边”指三种金属的活动性排序）

对于问题（2），让学生比较锌、铜分别与硫酸的反应并分析置换反应原理，得出活动性：Zn>H，H>Cu，即得Mg>Zn>H>Cu。

[设计意图]设计多种可行性实验方案探究镁、锌、铜的活泼性，充分体现教师的主导作用和学生的主体地位，在呈现探究问题前先给学生必要的知识储备与思维空间，给学生的思维搭建“脚手架”，为学生提供交流、互助、分享、纠错、评价等多角度思考、分析、解决问题的途径，学生的思维呈发散状，进而迸发出创造性思维。

三、分析型“思考与讨论”，提升学生归纳与概括思维

归纳与概括思维是指在头脑中把对象的各个组成部分联系起来，或把事物的个别特性、个别方面结合成整体的过程[5]。该类型的“思考与讨论”要求教师借助各种媒体，基于深度学习的理念引导学生运用归纳与概括思维，促使学生深入思考、分析判断、规律找寻、结论体悟。

[思考与讨论3]金属活动性顺序说明金属具有怎样的化学性质？它对置换反应的发生有何意义[3]？

[教学设计]教师借助PPT课件或flash动画在大屏幕上呈现如图3所示的动画情境，然后引导学生分析其语言、动作、表情所包含的科学含义。学生很容易归纳出金属的化学性质：①某些金属+酸→盐+氢气;②活動性强的金属+盐溶液→活动性弱的金属+新盐溶液。接着教师追问，为什么不是所有的金属都符合这两条规律？此时学生的思维进入更高层级，进而得出应用金属活动性顺序判断金属与酸、金属与盐溶液能否反应的关键是，看金属是否排在氢前及金属与盐溶液反应时金属活动性的相对强弱。

[设计意图]借助动画将金属活动性知识融于具体情境，通过观察、分析、思考得出金属发生置换反应的两条规律，得出金属与酸、金属与盐溶液反应的条件，从而培养学生的归纳与概括思维。在遵循知识逻辑顺序和认知发展顺序的同时，关注学生心理成长顺序。

四、运用型“思考与讨论”，提升学生演绎与推理思维

演绎与推理，就是从一般性的前提出发，通过推导（即演绎），得出具体陈述或个别结论的过程[6]。

运用型“思考与讨论”，是学生在习得相应科学概念、规律、特征后，通过情境创设、问题导向、思维激发，引导学生运用演绎与推理思维发现问题、剖析问题、解决问题，达到学以致用的目的。

[思考与讨论4]（1）根据金属活动性顺序，判断能否用锡壶装酸性物质？并说明理由。（2）能否用铁制的容器配制浸种用的波尔多液（含硫酸铜）？为什么[3]？

[教学设计]在正方形硬纸板的正面用记号笔书写元素符号，背面粘上磁铁，然后凌乱贴于磁性黑板上，指引学生按金属活动性强弱重新排序。启发学生回顾推理一：排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。而锡在金属活动性顺序表中排在氢前，故可与酸发生置换反应，所以不能用锡壶装酸性物质;引导学生回顾推理二：一种活动性强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。铁比铜活泼，能将铜从铜的盐溶液中置换出来，所以不能用铁制的容器配制波尔多液。

[设计意图]温故知新，创新金属活动性顺序的教学策略，学生喜闻乐见，沉浸在真实的问题情境中，激发其回顾概念、规律，并进行迁移与运用，通过“情境→回忆→思辨→推理→收获”的学习方式，突出重点、突破难点，提升学生的演绎与推理思维。

五、拓展型“思考与讨论”，提升学生系统思维

系统思维（又称整体思维）主要是以问题整体结构为切入点，寻找问题的重点内容，了解问题考察的知识内容，把握问题内在规律，有效解决科学问题[7]。拓展型“思考与讨论”，要求教师将局部按照一定的秩序组织起来，以整体视角和全局观念把握研究对象，从知识架构出发开展教学活动，加强师生互动和分享，让学生对知识全面认识，培养学生自主学习的意识和勇于表达交流的能力，启迪学生自主构建知识体系。

[思考与讨论5]（1）根据金属锈蚀的条件，讨论金属防锈蚀的常用方法。（2）调查生活中常用的金属防锈蚀的措施。你还知道哪些金属防锈蚀的措施[3]？

[教学设计]针对问题（1），教师引导学生借助铁生锈的探究结论，适当拓展与延伸，学生通过思考与讨论，容易想到在金属表面涂一层物质隔绝氧气和水或改变金属的内部结构。针对问题（2），教师布置课外小调查：通过网络、报纸、杂志等媒体，查阅金属防锈方法，搜集、汇总、整理相关资料，每人制作一张资料卡。课上进行交流、分享、展示，并结合课堂所学启发学生尝试用“结构与性质”“性质与用途”的基本思想观念进行解释。然后师生共同补充、整合、拓展，见图4。

[设计意图]引导学生关注科技进步与生产生活，渗透STSE教育。注重学生自主学习能力和良好思维习惯的培养，从金属防锈措施的整体架构出发，加强对学生学法指导和思维指引。通过小调查、框架图等，帮助学生理清学习思路，完善知识体系的构建。

科学教学是不断优化、创新、创造的过程，在教与学中如何立足课堂，更好地启迪思维、内化知识、发展素养、落实思维型课堂需在实践中不断探索。依托教材的“思考与讨论”栏目，能充分激发学生的学习兴趣，真正将知识逻辑序、认知发展序、心理成长序、能力形成序，进行“四序”交汇融通，以情境为载体、以问题为导向、以思维为核心，体现深度思维，实现师生的“共振”思维，促进学生学习能力的加强和思维品质的提升。