思從容 學(xué)從容

郭萍

摘 要：盧梭在《愛彌爾》中說道：“每一個(gè)人的心靈有它自己的形式，必須按它的形式去指導(dǎo)他，必須通過它這種形式，而不能通過其他的形式去教育，才能使你對他花費(fèi)的苦心取得成效。”其實(shí)學(xué)生的思維就像琴弦，撥得輕重不同，效果完全不同。通過研究學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的常見思維障礙，運(yùn)用多種方式來完善科學(xué)知識點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過合作互動來成功跨越思維障礙，力爭讓學(xué)生學(xué)得更從容、更高效。

關(guān)鍵詞：思維障礙；優(yōu)化；高效

一、問題的源起

一輪又一輪的減負(fù)，看到了初中科學(xué)教材生動活潑、簡明輕快、圖文并茂的改編，更看到了開放課堂教學(xué)空間，凸顯了學(xué)生主體地位。然而初中科學(xué)的學(xué)習(xí)是觀察、思維、應(yīng)用的過程?；蛟S我們在熱鬧非凡的課堂、重探究過程的書本中只注意到淺層次的理解，淡化了對學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練，使學(xué)生分析、計(jì)算問題的思維能力慢慢減弱，使現(xiàn)實(shí)中的學(xué)生喜歡科學(xué)，卻常常感嘆著科學(xué)的難學(xué)。這就需要教師試著從學(xué)習(xí)方法、思維能力上去尋找原因。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的常見思維障礙

培根說：“懂得分析原因的人才可能成功。”只有暴露原因才能對癥下藥，使問題迎刃而解。沒有問題的存在，便永遠(yuǎn)不會進(jìn)步。筆者通過一段時(shí)間的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初中科學(xué)常見思維障礙主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）用心記憶，無從著手

【現(xiàn)象1】在光的反射現(xiàn)象中，我們知道，入射光線的方向是可以主動改變的“因”，而反射光線的方向不能主動變化，只能隨著入射光線方向的改變而改變，因而是“果”。由于學(xué)生只是機(jī)械地記憶，因此在敘述光的反射定律時(shí)，常常把其中的“反射角等于入射角”錯(cuò)誤地表達(dá)成“入射角等于反射角”。

【反思1】初中科學(xué)是一門綜合課程，包括物理、化學(xué)、生物、地理等知識板塊，知識結(jié)構(gòu)差異很大，不同性質(zhì)的內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)對應(yīng)的方法也應(yīng)該不同。如果思維正處于半幼稚、半成熟時(shí)期的中學(xué)生，學(xué)習(xí)知識僅靠多而雜的習(xí)題且以機(jī)械地照搬課本的內(nèi)容為主，那么解題時(shí)往往會出現(xiàn)思路混亂，甚至顛三倒四、繁雜無章的現(xiàn)象。

（二）任憑經(jīng)驗(yàn)，無法深入

【現(xiàn)象2】在學(xué)習(xí)《浮力》之阿基米德定律后，問學(xué)生：“物體在水中的不同深度受到的浮力大小是否一樣？”有很多學(xué)生回答說不一樣。問：越深處浮力為什么越大？學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)是把一個(gè)浮在水面上的物體，當(dāng)把它向水中深處按時(shí)，按得越深覺得所用的力越大，說明越往下物體受到的浮力越大。

【反思2】生活中處處存在著科學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)之前，已經(jīng)觀察和接觸過許多科學(xué)現(xiàn)象和應(yīng)用科學(xué)知識的事例，但一些粗淺、錯(cuò)誤的生活觀念，常常會阻礙正確科學(xué)概念的建立，影響了創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。

（三）一知半解，以偏概全

【現(xiàn)象3】在學(xué)習(xí)了電功的計(jì)算式W=UIt后，學(xué)生根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)出計(jì)算式W=I2Rt，并會順利地應(yīng)用于計(jì)算中。但當(dāng)學(xué)到電動機(jī)的運(yùn)算時(shí)，又會發(fā)現(xiàn)用W=I2Rt計(jì)算的結(jié)果與用W=UIt計(jì)算的結(jié)果是不一樣的，所以一旦有類似題出現(xiàn)，就靠運(yùn)氣兩公式隨便選一個(gè)，對于之前老師告訴的在純電阻電路中W=I2Rt，而在非純電阻電路中W≠I2Rt，為什么是這樣，學(xué)生根本沒有深究，思維的斷層就出現(xiàn)了。

【反思3】科學(xué)知識涉及多個(gè)因素，是由多個(gè)因素共同決定的，如不重視對一些重要概念和原理的產(chǎn)生過程進(jìn)行深刻的體會和探究，而是一知半解，那么認(rèn)識問題局限于表面，不能脫離具體的表象把握其實(shí)質(zhì)，在分析和解決科學(xué)問題時(shí)，就難以正確地進(jìn)行分析、推理、判斷等邏輯思維活動。

（四）表象干擾，云里霧里

【現(xiàn)象4】在學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，學(xué)生總是認(rèn)為接觸面積的大小是影響滑動摩擦力大小的一個(gè)重要因素，即接觸面積越大，摩擦也越大，而對于壓力大小因素卻深信不疑，甚至不加思考地運(yùn)用于各種情景中去，教學(xué)中老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生也反復(fù)錯(cuò)誤。例如，用力F將木塊壓在豎直墻面上，木塊靜止，如圖1所示，當(dāng)F增大時(shí)，墻對木塊的摩擦力的變化情況是（ ）（很多同學(xué)選A）

A.增大 B.減小 C.不變 D.無法判斷

【反思4】中學(xué)生的心理發(fā)展處于思維發(fā)展轉(zhuǎn)折期，開始由經(jīng)驗(yàn)型的形象思維向理論型的抽象思維轉(zhuǎn)化。如果學(xué)生對特定條件下的科學(xué)現(xiàn)象和過程在頭腦中沒有建立起正確的物理表象，不會用科學(xué)表象進(jìn)行抽象思維，就很難把文字?jǐn)⑹觥?shù)學(xué)表達(dá)和現(xiàn)實(shí)物理過程聯(lián)系起來，就像此題中，很多學(xué)生都會被其表象“受到壓力越大，滑動摩擦力越大”所干擾，也就難以正確地進(jìn)行受力分析，思維活動受阻，就無法從容地學(xué)習(xí)下去。

（五）思維定勢，逆向而行

【現(xiàn)象5】在學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)時(shí)，經(jīng)過操作、觀察、比較、討論后，老師歸納：“堿溶液能使無色酚酞溶液變紅色，因?yàn)闅溲趸V是堿，所以氫氧化鎂能使無色酚酞溶液……”說到此處戛然而止，瞬息之后學(xué)生齊聲接答：“氫氧化鎂能使無色酚酞溶液變紅色?！?/p>

【反思5】科學(xué)思維的定勢性：學(xué)生按照積累的思維活動經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和已有的思維規(guī)律，在反復(fù)使用中形成了比較穩(wěn)定的、定型化了的思維路線、方式、程序、模式。思維定勢有其積極的一面，也有消極的一面。而消極的一面限制創(chuàng)造性思維的發(fā)展，容易形成心理惰性和功能僵化，阻礙學(xué)生對問題的深入理解和探討。上述現(xiàn)象就是學(xué)生沒有討論問題的相異之處，簡單套用同一種方式以致釀成的錯(cuò)誤。

（六）心理欠妥，行且不行

【現(xiàn)象6】許多成績中等偏下的學(xué)生害怕犯錯(cuò)誤、害怕別人嘲笑，因此在思考和解決問題時(shí)不敢超出常規(guī)的模式；不深入理解科學(xué)概念及規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)在的聯(lián)系，在解決問題時(shí)，只重結(jié)果，忽視思考過程，只要得出正確的結(jié)果，不愿多想其他的解決方法。

【反思6】科學(xué)問題的復(fù)雜性使解題方法不一定正確，即使正確也是不一定是最好的方法，實(shí)施中不可能一路暢通……加上學(xué)生在解題過程中不善于從不同角度或側(cè)面去理解、記憶，不注重知識間的聯(lián)系，不善于心理平移和思維調(diào)整，不會轉(zhuǎn)化到新的角度去考慮，因而導(dǎo)致望新題生畏，一籌莫展。

三、解決思維障礙的策略

上面的思維障礙都會讓我們的學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)中走向錯(cuò)誤的方向，最終挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。為了讓學(xué)生能破除思維障礙，并讓科學(xué)的學(xué)習(xí)變得有效、高效。本人做了以下幾方面的努力：

（一）追根溯源——暴露思維框架

蘇聯(lián)教育家斯托利亞爾認(rèn)為：“在教學(xué)的每一步，不估計(jì)學(xué)生思維的水平、思維的發(fā)展就不可能進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。”初中科學(xué)是從表象出發(fā)，經(jīng)過分析歸納總結(jié)出來的，初中生的抽象思維能力不強(qiáng)，他們對概念和規(guī)律的正確理解必須建立在感性材料基礎(chǔ)之上，如果沒有足夠的感性材料勢必會造成學(xué)習(xí)上的困難，然而這也是學(xué)生解決問題的必經(jīng)之路。課余時(shí)間的詢問與雜談、錯(cuò)題本的錯(cuò)因與相關(guān)知識的考查、預(yù)習(xí)案的批改與交流、課堂上的師生互動，能讓教師很清楚地知道學(xué)生的思維障礙在哪里，找到了根源加以正確的點(diǎn)撥，才會讓學(xué)生有自主的體會，思維也會隨之暢通無阻。

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)——突破思維障礙

1.追因果——讓思維更加嚴(yán)謹(jǐn)

科學(xué)概念之最具體、最主動、最本質(zhì)的聯(lián)系是因果關(guān)系。利用哲學(xué)中因果性原理可以幫助我們在解決問題時(shí)，尋求事物產(chǎn)生的原因，拓寬聯(lián)想到事物的反面和相關(guān)或相似的事物，這樣使學(xué)生的思維更加嚴(yán)謹(jǐn)。

例如，在進(jìn)行重力的教學(xué)中，提到了“重力與質(zhì)量成正比”（G=mg），學(xué)生始終不以為然，一會兒認(rèn)為重力與質(zhì)量成正比，一會兒認(rèn)為質(zhì)量與重力成正比。出現(xiàn)這種問題是因?yàn)閷Ω拍钜恢虢狻?/p>

概念優(yōu)化：

師生先簡單地一問一答，對于老師提出問題，學(xué)生必須回答，然后教師概括，意在讓學(xué)生自己找到異同，這樣才有碰撞思維的可能，思維也會更加深刻。

師問：如果沒有質(zhì)量，那么世界上還有物質(zhì)嗎？生：沒有。

師問：沒有物質(zhì)，那么地球可以吸引什么？生：什么也沒有。

然后師再總結(jié)：質(zhì)量是先決條件，沒有質(zhì)量，即沒有物質(zhì)，如何有重力，地球吸引什么？更何談重力呢？在這里，因?yàn)槭窍扔匈|(zhì)量（即有物質(zhì)、有物體）然后才是有吸引而產(chǎn)生了重力。所以重力與質(zhì)量成正比，而非質(zhì)量與重力成正比。從中還可以引申至為什么質(zhì)量不隨地理位置的變化而改變。

2.創(chuàng)實(shí)驗(yàn)——讓思維更有新意

我國學(xué)者鐘啟泉教授指出：“實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)者的面前引起日常生活中不可能經(jīng)驗(yàn)到的現(xiàn)象。違背學(xué)習(xí)者常識的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將造成學(xué)習(xí)者意識中的認(rèn)知失衡狀態(tài)，擺脫這種認(rèn)知矛盾狀態(tài)求得解放的需求，就成了學(xué)習(xí)的動機(jī)。”教師在講解由前概念引起的問題時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)能夠引起學(xué)生認(rèn)知沖突的小實(shí)驗(yàn)，這樣才能讓學(xué)生感覺到有改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)的需要，接著通過實(shí)驗(yàn)事例把科學(xué)的概念告訴學(xué)生，并把科學(xué)概念運(yùn)用到更為廣泛、深刻的現(xiàn)象中去，學(xué)生在新的思維結(jié)構(gòu)下有更多成功之路的時(shí)候，他們就會接受新的科學(xué)前概念。

例如，在學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，學(xué)生總是認(rèn)為速度或面積都是影響滑動摩擦力大小的重要因素，即速度越快滑動摩擦力也越大，或面積越大，滑動摩擦力也越大。雖然課堂中老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生也反復(fù)出錯(cuò)。

實(shí)驗(yàn)優(yōu)化：

如圖2所示是測量摩擦力的裝置示意圖，讓學(xué)生根據(jù)圖親自拉一下，

（1）當(dāng)使長木板由勻速運(yùn)動變成加速或減速運(yùn)動時(shí)，此時(shí)彈簧秤中彈簧的伸長量針如何變化？

（2）將木塊換一個(gè)面積不同的面再拉，此時(shí)彈簧秤中彈簧的伸長量針如何變化？

3.重對比——讓思維更有深度

在科學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用對比，可使相似概念之間有極強(qiáng)的反差，幫助學(xué)生在頭腦中建立穩(wěn)定、清晰的聯(lián)系，可以使學(xué)生思維逐漸清晰。

例如，在學(xué)習(xí)平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，問：平面鏡成像后，當(dāng)人離平面鏡越來越遠(yuǎn)時(shí)，像的大小如何變化？大部分學(xué)生認(rèn)為：像會越來越小。因?yàn)槠矫娴南窨瓷先プ冃×恕?/p>

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前概念的對比：

做“平面鏡成像”實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)結(jié)論來回答。

（1）當(dāng)拿另一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動，直到看上去跟玻璃板前面的蠟燭的像完全重合。（后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置。）

（2）遠(yuǎn)離或靠近蠟燭時(shí)，把學(xué)生點(diǎn)著的那支蠟燭放在所成像的位置時(shí)，都是剛好和像重合。

（3）學(xué)生自己歸納：說明像的大小與物體的大小相等，與物到平面鏡的距離無關(guān)。

事例與前概念的對比：

結(jié)論出來了，可現(xiàn)實(shí)中的經(jīng)驗(yàn)是：當(dāng)人離平面鏡越來越遠(yuǎn)時(shí)，像越小。那如何解決呢？

師繼續(xù)問：平面鏡成的像，物像大小相等，確定？學(xué)生回答：確定。

師：我們的教學(xué)樓高大吧，站在本地最高的山頂看我們的教學(xué)樓，有什么感覺？生：變小。

師：那我們的教學(xué)樓真的變小了嗎？生會恍然大悟：不會。

然后師告訴學(xué)生：像大小不變，變的是我們的視角。然后作圖分析。

4.促聯(lián)想——讓思維更有廣度

在聯(lián)想過程中把已知和未知聯(lián)系起來，然后再創(chuàng)造一個(gè)新的已有知識，積累起來運(yùn)用。其實(shí)這就是學(xué)生的一個(gè)學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也使學(xué)生的思維不斷地拓展與延伸，對科學(xué)知識點(diǎn)的認(rèn)識變得更深刻、更靈活。

例如，很多學(xué)生對電學(xué)規(guī)律理解不透， 且思維狹隘。如題：兩盞燈分別是L1為“4v 2W”、L2為“12v 3W”，如果將它們串聯(lián)后接到某直流電源兩端，要求能工作較長時(shí)間而不損壞L1與L2，則電源電壓不能超過多少伏？很多學(xué)生會直接將兩電壓相加。

優(yōu)化設(shè)計(jì)：教師可以讓學(xué)生聯(lián)想木桶裝水原理。

師問：請同學(xué)們想一下木桶裝水的情況，先畫出簡圖，然后指出“如果木桶的某幾塊木板高度不一，則盛水多少是由哪塊板決定的？”

生答：最短的那塊桶板。

師問：為什么？生會笑著回答：不然水都從那短板中流出來了。

師問：那么這兩燈串聯(lián)后，通過的電流由誰來決定？生答：當(dāng)然是小的。

師問：為什么？相信此時(shí)每個(gè)學(xué)生都會笑著說不然電流小的燈會壞的。

師可再問：如果以后我們碰到此問題，即當(dāng)對強(qiáng)弱不一的某些對象同時(shí)施加相同的影響，且不能超過其中任何一個(gè)對象的承受能力時(shí)，必須著重考慮弱者。就像該題一樣，當(dāng)相同的電流通過L1和L2時(shí)，必須保證電流不能超過低的燈L2的額定電流。

于是學(xué)生對該類型題的認(rèn)識有了一個(gè)新的高度。

5.究多變——讓思維更有張力

奧蘇伯爾認(rèn)為“為遷移而教”，實(shí)際上是塑造學(xué)生良好認(rèn)知結(jié)構(gòu)的問題。如能在解決科學(xué)問題的過程中通過一題多變進(jìn)行有效的知識遷移，不但有利于學(xué)生已學(xué)知識的鞏固，還能讓學(xué)生理解推理，培養(yǎng)其思維的邏輯性和發(fā)散性。

例如，水槽中有一只漂浮著的碗，將其按入水中下沉后，水槽的水面將如何變化？

大部分學(xué)生認(rèn)為原來只有一部分浸在水中，現(xiàn)在整只碗在水中，所以液面上升。

優(yōu)化設(shè)計(jì)：

①先讓學(xué)生回家自己動手操作

②然后理論分析：關(guān)鍵在于排開水的體積如何變化（而非記憶）

原模型為漂浮F浮1=G，后為下沉而F浮2

③一題多變：（讓學(xué)生來說題）

（1）水槽中有一只漂浮著的碗，將其碗內(nèi)的石塊（木塊）放入水中后，水槽的水面將如何變化？

（2）冰塊漂浮在一個(gè)裝有食鹽（或水）的水槽內(nèi)，當(dāng)冰塊熔化后，水槽內(nèi)的液面將如何變化？

（3）內(nèi)含有石塊（木塊）的冰塊，漂浮在一個(gè)裝有水的水槽內(nèi)，當(dāng)冰塊融化后，水槽內(nèi)的液面將如何變化？

（三）合作互動，跨越思維障礙

布魯納認(rèn)為：知識的獲得是一個(gè)主動過程，學(xué)生并不是信息被動接受者，而應(yīng)該是知識獲得過程的主動參與者。教師要在課堂和課外創(chuàng)造一個(gè)民主的環(huán)境，讓學(xué)生積極參與從“說”到“做”再到“評”的互動學(xué)習(xí)過程，即老師設(shè)計(jì)問題，讓學(xué)生間相互討論，師生間相互討論，使學(xué)生混亂的知識體系在討論中去除錯(cuò)誤，化解思維定勢負(fù)效應(yīng)，讓思維在相互啟發(fā)中跨越障礙，在辯論中得到真知。

四、研究的收獲

（一）成效

1.在梳理中生發(fā)了智慧

錯(cuò)誤知識的梳理是破解思維障礙的關(guān)鍵，其會領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的狀態(tài)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)真正的主人，同時(shí)也轉(zhuǎn)變了學(xué)習(xí)科學(xué)就是靠題海戰(zhàn)術(shù)的觀念。

2.在合作中提升了能力

跨越思維中合作互動滿足了學(xué)生的心理需要，讓每個(gè)學(xué)生在同學(xué)的幫助下有大量的機(jī)會表達(dá)自己的觀點(diǎn)，從而使他們思維能力得到了很大的提高，責(zé)任意識也在慢慢提升。

3.在改革中拔節(jié)了生命

教師通過仔細(xì)分析學(xué)生思維障礙，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)組織策略的有效性，根據(jù)學(xué)生的學(xué)情設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了課堂教學(xué)、課后教學(xué)的結(jié)構(gòu)，使每個(gè)學(xué)生的知識、能力、情感都得以發(fā)展，同時(shí)讓他們從容學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)。

（二）反思

1.不同的學(xué)生，思維的障礙是不同的，教師不能以一個(gè)學(xué)生的思維障礙來替代全班學(xué)生的思維障礙，需要全面了解，才能有新的突破。

2.了解學(xué)生的思維障礙是一項(xiàng)非常煩瑣的事，且不同的學(xué)生基礎(chǔ)、智力、環(huán)境不同，哪怕是同一內(nèi)容的錯(cuò)誤情況，也是不一樣的。所以教師需要有更深、更廣的知識面，才能根據(jù)不同的思維障礙來設(shè)計(jì)不同的教學(xué)結(jié)構(gòu)和重難點(diǎn)，才能在教學(xué)中游刃有余。

3.有效解決學(xué)生的思維障礙，需要給學(xué)生足夠的時(shí)空，任何倉促的教學(xué)活動都會導(dǎo)致事倍功半。所以解決學(xué)生思維障礙時(shí)還需要考慮數(shù)量、時(shí)間、難易程度等因素，才能讓學(xué)生思維暢通。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫朝仁.讓教學(xué)更高效[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，2011.

[2]景小分.初中物理習(xí)題教學(xué)的有效性探索[J].中學(xué)物理，2015（6）.

[3]王誦剛.初中物理教學(xué)的幾點(diǎn)感悟[J].中學(xué)物理，2010（8）.

[4]劉清華.從源頭入手，減小分化[J].學(xué)苑教育，2014（10）.

[5]莊新峰.初中生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的思維障礙及對策分析[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（4）.