優(yōu)化學(xué)習(xí)情境在激發(fā)發(fā)散思維中的實踐

陳亮

【摘要】發(fā)散思維是對所要解決的問題以多方面、并提出許多假設(shè)和答案的一種思維方式。在中學(xué)科學(xué)教學(xué)中充分優(yōu)化學(xué)習(xí)情境，有利于形成學(xué)生主動參與的課堂氛圍，開闊學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生善于對現(xiàn)有知識和信息進(jìn)行新的加工與組合，發(fā)展發(fā)散思維。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)情境 發(fā)散思維 創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）07-0168-02

激發(fā)發(fā)散思維需要學(xué)習(xí)情境能提供學(xué)生感興趣、能夠吸引學(xué)生的注意力的問題，這要求能夠從鮮活的日常生活環(huán)境中發(fā)現(xiàn)、挖掘?qū)W習(xí)情境的資源，學(xué)習(xí)情境中的問題要具有真實性、懸疑性和可變性等特點，更要充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)情境的主體性，以便學(xué)生積極開展思維活動，掌握科學(xué)的思維方法，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維品質(zhì)，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

一、優(yōu)化學(xué)習(xí)情境的意義

學(xué)習(xí)情境是為了滿足學(xué)生發(fā)展需求，在學(xué)習(xí)獲知過程中建構(gòu)知識達(dá)到高效而提出的一個環(huán)境或背景。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)校傳授給學(xué)生的知識與技能應(yīng)該是從學(xué)習(xí)情境中抽象而來的，但一般的常規(guī)性知識和基礎(chǔ)技能經(jīng)常被忘記或是長期沒有被激發(fā)出來，所以學(xué)習(xí)者在解決實際問題或需要整合和運(yùn)用時很難回憶或提取出來。

建構(gòu)主義還主張：學(xué)生的知識是在學(xué)習(xí)情境下借助他人的幫助，通過意義建構(gòu)而獲得的，學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對科學(xué)學(xué)科內(nèi)部的意義建構(gòu)。這就要求教師對已有的教學(xué)方法、方式、特點和模式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，敢于挑戰(zhàn)固有的教學(xué)習(xí)慣，在教學(xué)中求創(chuàng)新，求突破。

二、優(yōu)化學(xué)習(xí)情境的針對性，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維

新課程背景下的探究式學(xué)習(xí)是一種積極主動的學(xué)習(xí)方式，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)中自己探索問題，解決問題，就是指在教學(xué)過程中教師并不是將提前準(zhǔn)備好的知識內(nèi)容交給學(xué)生，而是在課堂展示出與實踐中科學(xué)探索相似的探究過程或情境。提供解決問題的原型、并引導(dǎo)學(xué)生主動探究問題，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，勇于質(zhì)疑，勤于思考，體驗探究式學(xué)習(xí)的精髓，使學(xué)生的視野得到開闊，思路得到拓寬，發(fā)散思維得到啟迪，發(fā)散思維能力得到培養(yǎng)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)力得到增強(qiáng)、學(xué)生的創(chuàng)造力得到提高。

（一）創(chuàng)設(shè)真實性的學(xué)習(xí)情境，拓展發(fā)散性思維的途徑

對于一些疑惑性的問題或?qū)ふ乙?guī)律性的結(jié)論，創(chuàng)設(shè)真實性的實驗探究可以培養(yǎng)學(xué)生形成良好的科學(xué)態(tài)度和掌握合理的科學(xué)方法。探究實驗是人們探索科學(xué)規(guī)律和驗證科學(xué)規(guī)律的最主要的手段，是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的重要方法和進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑，是中學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中十分重要的一環(huán)。

案例1 金屬活動性的應(yīng)用

在金屬活動性應(yīng)用的學(xué)習(xí)中，有部分同學(xué)很難理解和掌握。當(dāng)兩種或多種鹽溶液同時存在時，哪種金屬先從鹽溶液中被置換出來，比如像CuSO4、AgNO3的混合液中放入鐵片，誰先被置換出來？從什么角度考慮這個問題？部分同學(xué)看到此類問題，沒有從金屬活動性角度去考慮，即使老師分析了，學(xué)生也很難接受，還是很有疑惑。碰到此類問題時，可以設(shè)計實驗方案，在進(jìn)行實驗探究。

（1）將銅絲插入硝酸銀溶液中，銅絲表面白色物質(zhì)析出，當(dāng)溶液變成淡藍(lán)色時，取出銅絲。

（2）再往溶液中滴入一定量的硝酸銀溶液，此時混合液中含有Cu（NO3）2、AgNO3溶液，再將鐵絲插入混合液中，觀察現(xiàn)象？先由白色物質(zhì)析出，然后又紅色物質(zhì)析出，分析并寫出化學(xué)方程式。

（3）同樣如果在鋅片和鐵片同時插入硫酸銅溶液中，理論上哪種金屬片上先出現(xiàn)紅色物質(zhì)，分析并寫出化學(xué)方程式。

（4）通過以上兩種情況分析較某（多）種活潑金屬和多（某）種較不活潑金屬的可溶性鹽混合反應(yīng)的規(guī)律，也可以從實質(zhì)上進(jìn)行分析，失電子能力強(qiáng)的易與得電子能力強(qiáng)的金屬陽離子先反應(yīng)。

（二）創(chuàng)設(shè)懸疑性的學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)發(fā)散思維能力

增強(qiáng)發(fā)散思維能力的目的之一就是讓學(xué)生可以寬角度、巧方法、多途徑去解決實際問題，來源于現(xiàn)實背景和簡單問題的懸疑性學(xué)習(xí)情境更能吸引學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、變通性地去解決問題。懸疑性的學(xué)習(xí)情境能幫助學(xué)生善于提出合理的實驗方案，訓(xùn)練思維的變通性，有助于開闊思維高度，提高思維層次，從而充分體現(xiàn)科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度。

案例2 大氣的壓強(qiáng)到底有多大

學(xué)生們通過多種實驗證實了大氣壓的存在，也通過馬德堡半球?qū)嶒炛懒舜髿鈮汉艽?，但對于大氣壓?qiáng)到底有多大一直有疑惑，針對大氣壓強(qiáng)到底有多大這個問題，讓學(xué)生進(jìn)行實驗探究：

（1）讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，合作交流與評價，確定原理簡單、操作簡便、可行性強(qiáng)的實驗探究。

（2）根據(jù)實驗方案，測量相應(yīng)的數(shù)據(jù)，粗略計算當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)，多次實驗，取平均值。

方案一：利用工具測出所用儀器的直徑；思考如何做到能比較準(zhǔn)確地測出大氣壓的作用力？應(yīng)該怎樣操作，理由是？讀出彈簧測力計的示數(shù)F；對實驗的數(shù)據(jù)該怎么處理？計算當(dāng)?shù)氐拇髿鈮褐怠Ｈ缓笞寣W(xué)生談?wù)撛搶嶒灥膬?yōu)點和不足之處。

（三）創(chuàng)設(shè)可變性的學(xué)習(xí)情境，提升發(fā)散思維品質(zhì)

創(chuàng)設(shè)探究式學(xué)習(xí)情境不能脫離教學(xué)目標(biāo)，不能脫離學(xué)生學(xué)習(xí)實際，要避免超標(biāo)、超前、貪多、過難等現(xiàn)象，新課程科學(xué)學(xué)科內(nèi)容比較廣泛，但只是都較淺顯，更加強(qiáng)調(diào)和突出了基礎(chǔ)性，更注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在探究活動中，可以分小組探究，也可以自主探究，也可以是教師和學(xué)生一起參與探究，可以在課堂上也可以在課外活動中進(jìn)行探究，探究活動要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和要求，抓住探究的核心要素，靈活選擇探究模式，探究環(huán)節(jié)可多可少，各環(huán)節(jié)順序也可以不固定。如：可以開展“問題—驗證—結(jié)論”的小型探究；探究形式可以多樣，如：觀察類、調(diào)查類、收集資料、討（辯）論類，實驗探究類，小組協(xié)作類等，根據(jù)學(xué)生的智力因素、已有知識水平、心理素質(zhì)、學(xué)習(xí)風(fēng)格的差異，可以提出不同水平層次的探究要求，如，結(jié)構(gòu)型探究、指導(dǎo)型探究、開放式探究等，探究活動可以從課堂延伸課外，還可合理地使用多媒體輔助教學(xué)，起到幫助和促進(jìn)作用。比如在學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)和電動機(jī)工作原理時，可借用多媒體動畫演示進(jìn)一步深化對其工作原理的理解，鞏固探究效果。

三、優(yōu)化學(xué)習(xí)情境的主體性，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維

個體獨立學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的有效融合，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊合作、協(xié)作意識，最大限度地發(fā)揮各自的優(yōu)勢，彌補(bǔ)個體的缺陷和不足。合作學(xué)習(xí)能增強(qiáng)思維技巧，開闊思維發(fā)散性，對充分發(fā)揮學(xué)生個體的積極性也將產(chǎn)生積極影響。

案例3杠桿模型的建立

在杠桿應(yīng)用的教學(xué)中，以生活中常見的釣魚為例，很普通的一個生活現(xiàn)象，但很多同學(xué)卻不會真正使用釣魚竿，課堂上展現(xiàn)真實的釣魚竿，體驗如何使用釣魚竿最省力。

（1）先讓學(xué)生討論它屬于哪種類型的杠桿？

（2）如圖所示，請畫出動力F1，阻力F2，并作出動力臂為l1，阻力臂為l2。

（3）三個不同方向上拉起釣魚竿的力的大小一樣嗎？大部分同學(xué)都猜想F3最小。

（4）下圖的實驗引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，學(xué)生初步建立起杠桿的模型來解答，深化學(xué)生新建經(jīng)驗，使學(xué)生完成從原始經(jīng)驗向科學(xué)知識的遷移，從理論上分析怎樣找出杠桿平衡的最小力，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

合作學(xué)習(xí)并不是進(jìn)行簡單的人員分組，隨意的問題探討，科學(xué)合理的分組至關(guān)重要，可以依據(jù)學(xué)生學(xué)科能力、情感態(tài)度、性格等差異進(jìn)行分組，要精心準(zhǔn)備好，哪些問題的解決有必要在合作中完成，并預(yù)測可能出現(xiàn)的結(jié)果，有必要時對活動進(jìn)行及時調(diào)控。教師在合作學(xué)習(xí)活動開展后，應(yīng)準(zhǔn)確、恰當(dāng)、有效地進(jìn)行相應(yīng)的評價，評價應(yīng)體現(xiàn)前瞻性和激勵性，應(yīng)符合學(xué)生思維發(fā)展特點，盡可能找出每個小組合作的優(yōu)缺點，既要關(guān)注結(jié)果，又要重視過程，指出小組今后的發(fā)展目標(biāo)和方向。

四、優(yōu)化討論式的學(xué)習(xí)情境，發(fā)展學(xué)生發(fā)散思維

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對某一問題有不同的看法或?qū)δ骋粏栴}的看法存在沖突，或是有疑難問題的理解把握不準(zhǔn)時，進(jìn)行討論可以激發(fā)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散性，鼓勵對待同一個問題各抒己見，加強(qiáng)探討和交流，通過各種途徑獲得補(bǔ)充性的知識、資料和信息，這些大量豐富而翔實的材料對培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力起到很大作用。

采用討論式的學(xué)習(xí)可以增強(qiáng)生生互動，討論過程中每個學(xué)生都有機(jī)會發(fā)表自己的觀點和看法，傾聽他人意見，也能發(fā)現(xiàn)自己思維的局限性，從而激發(fā)個人積極思考，拓寬思維的發(fā)散性，取長補(bǔ)短，共同提高。

總之，在初中科學(xué)教學(xué)中合理創(chuàng)設(shè)多樣化學(xué)習(xí)情境，能有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行積極探索，增強(qiáng)發(fā)散思維意識，提升發(fā)散思維能力，激活學(xué)生的創(chuàng)新靈感，從一定意義上讓教師的有效教學(xué)與學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)真正落到實處。

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