淺談初中生科學(xué)學(xué)科中思維障礙及應(yīng)對措施

PAGEPAGE7初中生《科學(xué)》學(xué)習(xí)中的思維障礙及對策摘要：初中生在初中科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中會出現(xiàn)各種各樣的學(xué)習(xí)思維障礙。本文從生活經(jīng)驗、相近概念混淆、公式數(shù)學(xué)化、自身消極因素等四個方面，闡述了學(xué)生造成思維障礙的現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因，并提出了緩解這些思維障礙的對策，關(guān)鍵詞：初中生科學(xué)學(xué)習(xí)思維障礙對策科學(xué)知識由概念、規(guī)律、實驗和研究思想方法等組成，學(xué)生學(xué)習(xí)時若不能真正把握知識的內(nèi)涵、聯(lián)系及其區(qū)別，在運用知識進行思維時，往往會產(chǎn)生一些思維障礙，出現(xiàn)各種各樣的錯誤，如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現(xiàn)象。現(xiàn)就學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)的幾種思維障礙的形成原因作一些分析，并提出相應(yīng)的教學(xué)對策。在學(xué)習(xí)科學(xué)中生活經(jīng)驗（前概念）造成的思維障礙(一)原因科學(xué)的研究對象是自然界中的客觀物體及其運動規(guī)律，學(xué)生每日置身于千變?nèi)f化的世界中，會自然地獲得有關(guān)這方面的感性認識并形成一定的生活觀念和經(jīng)驗，這是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的前提條件。但是先入的生活觀念有的正確，對學(xué)習(xí)有積極的促進作用，有的觀念是錯誤的，對概念的形成、規(guī)律的正確理解和運用，將起到消極作用，造成學(xué)習(xí)障礙。錯誤觀念的消極作用主要表現(xiàn)在：妨礙概念理解的全面性、完整性，造成對概念的片面理解；阻斷知識間的內(nèi)在聯(lián)系，造成知識與應(yīng)用脫節(jié)。例如：在學(xué)習(xí)“力和運動的關(guān)系”這部分知識之前，許多學(xué)生認為，靜止的物體，用力推動它時，它才會運動，當(dāng)停止作用時，它就會停下來。實際上，這種生活中形成的觀念是片面的，結(jié)論是錯誤的。同時，錯誤觀念和經(jīng)驗形成具有一定慣性，不是一朝一夕就能改正。這就是錯誤的前概念的危害所在?？傊?，先入為主（前概念）的生活觀念、錯誤經(jīng)驗往往驅(qū)使學(xué)生出現(xiàn)想當(dāng)然的錯誤判斷，阻礙學(xué)生對科學(xué)知識的掌握。（二）對策要克服和糾正這類錯誤觀念，可采取如下措施：講解概念。應(yīng)展開充分的分析、討論，讓學(xué)生弄清概念的來龍去脈，明確概念的形成過程，以達到對概念內(nèi)涵的準確理解和掌握?？茖W(xué)概念是觀察、實驗與科學(xué)思維的產(chǎn)物。例如，我們觀察到下列一些現(xiàn)象：天體在運行，車輛在前進，機器在工作，人在行走等等。盡管這些現(xiàn)象的具體形象不同，但是我們可以撇開它的具體形象，從它們的共性去考慮時，就會發(fā)現(xiàn)其共同的特征，即一個物體相對另一個物體的位置隨時間變化。于是，我們把這個從一系列具體現(xiàn)象中提煉出來，又反映著這一系列具體現(xiàn)象本質(zhì)特征的抽象，叫做機械運動。機械運動就是一個物理概念。再如：用概念結(jié)構(gòu)圖將種子植物的相關(guān)概念進行歸納，認識它們之間的相互關(guān)系及主要作用，有利于學(xué)生對概念的理解，促進學(xué)生學(xué)會對知識的整合。種子植物種子植物有莖BA莖BA作用捕獲用于吸收CE固定陽光支持CE固定陽光支持用于DD2、充分利用實驗。正確的實驗結(jié)論是最有說服力的。學(xué)生通過這一途徑獲取的新發(fā)現(xiàn)的納入自己有科學(xué)知識系統(tǒng)中，加深了他們對有關(guān)自然現(xiàn)象的理解，提高了他們對有關(guān)自然科學(xué)概念或規(guī)律的本質(zhì)認識，有利于消除他們腦子里的“前概念”。例如：在學(xué)習(xí)“汽化”時，許多學(xué)生認為水在沸騰時，溫度“順理成章”是繼續(xù)升高的，可通過實驗，卻發(fā)現(xiàn)當(dāng)水完全沸騰時，溫度卻是保持不變。3、設(shè)計針對性的習(xí)題。要根據(jù)教材內(nèi)容，聯(lián)系周圍環(huán)境和現(xiàn)實生活的實際，剖析學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的“前概念”，有針對性設(shè)計習(xí)題進行強化訓(xùn)練，達到扭轉(zhuǎn)認識的目的。再如：兩支相同的溫度計,一支在空氣中用扇子扇,另一支用酒精棉包住玻璃泡,討論兩溫度計示數(shù)時，學(xué)生認為兩支示數(shù)都下降。經(jīng)分析，前者用扇子扇動空氣，并沒改變空氣溫度，則示數(shù)不變；后者因為酒精蒸發(fā)，吸熱，使周圍溫度降低，則溫度計示數(shù)下降。二、相近概念混淆造成的障礙（一）原因科學(xué)有許多相近的概念，它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別，具有不同的本質(zhì)屬性。有的學(xué)生對它們的意義理解不透，區(qū)分不清，加上頭腦中沒有完整的情境，容易將它們之間的關(guān)系簡單化，不能區(qū)別相鄰或相近的概念。例如：對于壓力和重力這兩個概念，學(xué)生認為壓力就是重力，就導(dǎo)致了以下的錯誤觀點：物體越重，壓力就越大。功率和機械效率，誤認為機械效率越大，功率就越大等。（二）對策要使學(xué)生獲得必要的感性認識、明確概念的內(nèi)涵和外延等可區(qū)別的相關(guān)概念。要克服這種思維障礙，一是可以抓住兩個概念的差異從不同的角度突出這種差異，進行區(qū)別。二是可以通過列舉具體的典型例子加以糾正，使概念深化，找出兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。三、公式數(shù)學(xué)化造成的思維障礙（一）原因數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)和研究科學(xué)的重要工具。運用數(shù)學(xué)工具解決物理、化學(xué)問題的能力是中學(xué)物理教學(xué)大綱和中考說明中要求的一項重要能力。在教學(xué)中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在運用數(shù)學(xué)知識解決物理、化學(xué)問題的過程中，經(jīng)常撇開公式的物理意義，忘記公式所表達的物理現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，因而造成了運用公式分析物理問題的思維偏差。如對R=U/I公式，一些同學(xué)認為導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。產(chǎn)生這種錯誤的原因是由于將先前所學(xué)的數(shù)學(xué)知識僵化地用到我們現(xiàn)在所學(xué)的物理公式的分析中。（二）對策解決的辦法是要明確公式的來龍去脈，增強公式的物理色彩，突出對問題的物理意義的分析，防止單純數(shù)學(xué)公式的教學(xué)法，減少純公式數(shù)值代入計算的訓(xùn)練。讓學(xué)生善于運用數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)方法描述物理問題，真正建立起物理上的數(shù)量關(guān)系，增強運用數(shù)學(xué)知識的意識，提高運用教學(xué)工具的能力。再如：“平衡”的概念，其定量含義是：如果研究對象是質(zhì)點，則意味著質(zhì)點的加速度等于零，故其平衡條件為合外力等于零，即F合=0四、自身消極因素造成的障礙(一)原因?qū)W生創(chuàng)造性思維的障礙有來自學(xué)生自身的消極因素和教學(xué)誤區(qū)，也有來自社會、家庭的阻力。可以看出，使學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)造性思維障礙的因素很多，但主要是由學(xué)生自身消極因素造成的和由教師不恰當(dāng)?shù)膽B(tài)度和教學(xué)方法造成的創(chuàng)造性思維的障礙。1.由學(xué)生自身消極因素造成的創(chuàng)造性思維障礙。有的學(xué)生害怕犯錯誤、害怕別人嘲笑，思考和解決問題不敢超出常規(guī)的模式；不深入理解概念及規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)在的聯(lián)系，在解決問題時，很難展開聯(lián)系，影響了思維的流暢性；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；以偏蓋全，只抓住問題的一點，不能從多角度尋求解決問題的方法。2.由教師不恰當(dāng)?shù)膽B(tài)度和教學(xué)方法造成的創(chuàng)造性思維和障礙。

“題海戰(zhàn)術(shù)”使學(xué)生的思維模式化，阻礙了學(xué)生思維靈活性的發(fā)展；教師對學(xué)生的錯誤采取批評和譏笑的態(tài)度，使學(xué)生不敢表達自己的想法；教師在講課過程中，不注重思想過程的講解，使學(xué)生難于理解概念和規(guī)律的本質(zhì)；學(xué)生實驗方式過于程式化，缺乏靈活多樣性，特別是研究性實驗和設(shè)計性實驗較少。

(二)對策通過對學(xué)生創(chuàng)造性思維障礙的分析，我們就可以有的放矢地提出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的具體方法。1、為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個和諧發(fā)展的情境，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

首先，老師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，課堂教學(xué)以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生自主能動的作用。當(dāng)前，許多教師在授課時仍是滿堂灌，希望在40分鐘內(nèi)教給學(xué)生更多的知識，力求把問題講解得清晰透徹，然而這樣做的效果未必好，相反，使得學(xué)生喪失了獨立思考的機會，不妨給學(xué)生多一點主動參與的機會，教師可以針對不同層次的學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力，如浮力學(xué)習(xí)時問題的設(shè)立將學(xué)生分成A、B、C三層次，對C層次學(xué)生只布置一些針對性的書面練習(xí)，這是教學(xué)的底線，必須完成。如：C層次：某物體重0.5N，把它放在盛滿水的燒杯里，溢出的水為0.3N，則它受的浮力（）A.一定為0.3NB.一定為0.2NC.一定為0.5ND.可能為0.4NB層次：布置探究課題：“如何測量漂浮在液面上的物體受到的浮力？”A層次：布置探究課題：“浸在水中的物體受到浮力的條件是什么？”其次，教師要努力營造一個輕松、和諧的課堂氣氛，在科學(xué)教學(xué)中以問題為發(fā)散點，啟發(fā)學(xué)生從不同角度思考，進行一題多解、一題多問、一題多答的訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生提出獨特的解題方法，從而使學(xué)生的發(fā)散性思維能力得到提高。教師不應(yīng)以結(jié)果的正確與否作為惟一的評價指標(biāo)，要關(guān)注學(xué)生的思維過程，重視思維方法的訓(xùn)練。在教學(xué)中可以提出一些開放性，沒有惟一答案的問題，以此激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的動機。加強實驗教學(xué)，發(fā)揮實驗對于發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的積極作用科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗給了學(xué)生動手動腦的好機會，通過實驗可以培養(yǎng)觀察品質(zhì)，提高思維的敏銳性。在進行實驗時，可根據(jù)實驗所提供的信息、實驗所用的器材、學(xué)生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來指導(dǎo)實驗，尋找處理實驗的多種方法。實驗中的觀察是有目的、有計劃的，觀察是發(fā)現(xiàn)和解決問題的第一步。如：種子成分的探究活動師設(shè)問：種子中有什么呢？生1：有水？操作策略水平訓(xùn)練：烘烤種子，觀察試管口有。生2：將種子燃燒，有焦嗅味，推論種子內(nèi)存在。生3：燃燒后的種子留下白色的灰分，用筆壓易碎，我認為這是。生4：將浸脹的玉米種子切開，滴上碘酒變藍色，實驗證明種子中有。生5：將玉米胚在白紙上擠壓，有油跡，實驗證明種子中有。探究活動評析4：通過對“種子”事件的探究活動，將原先接受式教學(xué)形態(tài)過程轉(zhuǎn)變?yōu)閯幼骷寄芎退季S訓(xùn)練過程，附合學(xué)生認知規(guī)律，促進學(xué)生對知識的遷移和思維訓(xùn)練。策略水平訓(xùn)練題：魚骨成分探究活動，土壤的組成成分探險究活動。由于學(xué)生受前概念的影響，對概念、規(guī)律的理解膚淺，甚至只是死記硬背，不能領(lǐng)悟其中的思想和內(nèi)涵，以致思維僵化、呆板，不能變通，使在解決問題的過程中學(xué)到的知識難以加深對知識的理解，在實驗中要側(cè)重讓學(xué)生了解概念、規(guī)律產(chǎn)生的條件，發(fā)生發(fā)展的過程，不能一味追求實驗結(jié)果的精確性。在實驗教學(xué)中，不能把學(xué)生看成是知識的接受器和不會思維的機器，應(yīng)盡可能的讓學(xué)生有形象感知和體會。例如：在學(xué)習(xí)“星空”時，七年級學(xué)生對空間的認知還不完善。筆者自己用一把雨傘制作了“半個星空”，傘頂作為北天極，模擬星空的轉(zhuǎn)動，從而幫助學(xué)生建立星空的空間方位，了解星空是如何相對地球運轉(zhuǎn)等問題。新課標(biāo)告訴我們“義務(wù)教育階段的科學(xué)課程應(yīng)貼近學(xué)生生活，符合學(xué)生認知特點，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過探索科學(xué)現(xiàn)象，揭示隱藏其中的科學(xué)規(guī)律，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實踐能力?！敝灰獣r時留意，經(jīng)?？偨Y(jié)，就會不斷發(fā)現(xiàn)有利于科學(xué)教學(xué)的事物，豐富我們的課堂，活躍教學(xué)氣氛，簡化概念和規(guī)律。只要時時留意，經(jīng)?？偨Y(jié)，就會不斷發(fā)現(xiàn)有利于科學(xué)教學(xué)的事物，豐富我們的課堂，活躍教學(xué)氣氛，簡化概念和規(guī)律。參考文獻：1、教育部：全日制義務(wù)教育《科學(xué)課程標(biāo)準（實驗稿）》北京師范大學(xué)出版社，2001.72、李榮明張云生：《用原型啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維》《物理教學(xué)探討》2000年第8期3、[美]L.愛波斯坦[美]P.哈威特《趣味物理尋答集》4、林崇德：《教育的智慧》光明出版社，1999.15、劉增利：《教材知識詳解》北京教育出版社，2006.1