浅谈初中生科学学科中思维障碍及应对措施

PAGEPAGE7初中生《科学》学习中的思维障碍及对策摘要：初中生在初中科学学科学习中会出现各种各样的学习思维障碍。本文从生活经验、相近概念混淆、公式数学化、自身消极因素等四个方面，阐述了学生造成思维障碍的现象，产生的原因，并提出了缓解这些思维障碍的对策，关键词：初中生科学学习思维障碍对策科学知识由概念、规律、实验和研究思想方法等组成，学生学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别，在运用知识进行思维时，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。现就学生在科学学习中经常出现的几种思维障碍的形成原因作一些分析，并提出相应的教学对策。在学习科学中生活经验（前概念）造成的思维障碍(一)原因科学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律，学生每日置身于千变万化的世界中，会自然地获得有关这方面的感性认识并形成一定的生活观念和经验，这是学生学习科学知识的前提条件。但是先入的生活观念有的正确，对学习有积极的促进作用，有的观念是错误的，对概念的形成、规律的正确理解和运用，将起到消极作用，造成学习障碍。错误观念的消极作用主要表现在：妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；阻断知识间的内在联系，造成知识与应用脱节。例如：在学习“力和运动的关系”这部分知识之前，许多学生认为，静止的物体，用力推动它时，它才会运动，当停止作用时，它就会停下来。实际上，这种生活中形成的观念是片面的，结论是错误的。同时，错误观念和经验形成具有一定惯性，不是一朝一夕就能改正。这就是错误的前概念的危害所在。总之，先入为主（前概念）的生活观念、错误经验往往驱使学生出现想当然的错误判断，阻碍学生对科学知识的掌握。（二）对策要克服和纠正这类错误观念，可采取如下措施：讲解概念。应展开充分的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。科学概念是观察、实验与科学思维的产物。例如，我们观察到下列一些现象：天体在运行，车辆在前进，机器在工作，人在行走等等。尽管这些现象的具体形象不同，但是我们可以撇开它的具体形象，从它们的共性去考虑时，就会发现其共同的特征，即一个物体相对另一个物体的位置随时间变化。于是，我们把这个从一系列具体现象中提炼出来，又反映着这一系列具体现象本质特征的抽象，叫做机械运动。机械运动就是一个物理概念。再如：用概念结构图将种子植物的相关概念进行归纳，认识它们之间的相互关系及主要作用，有利于学生对概念的理解，促进学生学会对知识的整合。种子植物种子植物有茎BA茎BA作用捕获用于吸收CE固定阳光支持CE固定阳光支持用于DD2、充分利用实验。正确的实验结论是最有说服力的。学生通过这一途径获取的新发现的纳入自己有科学知识系统中，加深了他们对有关自然现象的理解，提高了他们对有关自然科学概念或规律的本质认识，有利于消除他们脑子里的“前概念”。例如：在学习“汽化”时，许多学生认为水在沸腾时，温度“顺理成章”是继续升高的，可通过实验，却发现当水完全沸腾时，温度却是保持不变。3、设计针对性的习题。要根据教材内容，联系周围环境和现实生活的实际，剖析学生在学习中存在的“前概念”，有针对性设计习题进行强化训练，达到扭转认识的目的。再如：两支相同的温度计,一支在空气中用扇子扇,另一支用酒精棉包住玻璃泡,讨论两温度计示数时，学生认为两支示数都下降。经分析，前者用扇子扇动空气，并没改变空气温度，则示数不变；后者因为酒精蒸发，吸热，使周围温度降低，则温度计示数下降。二、相近概念混淆造成的障碍（一）原因科学有许多相近的概念，它们既相互联系又相互区别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有完整的情境，容易将它们之间的关系简单化，不能区别相邻或相近的概念。例如：对于压力和重力这两个概念，学生认为压力就是重力，就导致了以下的错误观点：物体越重，压力就越大。功率和机械效率，误认为机械效率越大，功率就越大等。（二）对策要使学生获得必要的感性认识、明确概念的内涵和外延等可区别的相关概念。要克服这种思维障碍，一是可以抓住两个概念的差异从不同的角度突出这种差异，进行区别。二是可以通过列举具体的典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间的内在联系和区别。三、公式数学化造成的思维障碍（一）原因数学是学习和研究科学的重要工具。运用数学工具解决物理、化学问题的能力是中学物理教学大纲和中考说明中要求的一项重要能力。在教学中，我们经常发现，学生在运用数学知识解决物理、化学问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析物理问题的思维偏差。如对R=U/I公式，一些同学认为导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。产生这种错误的原因是由于将先前所学的数学知识僵化地用到我们现在所学的物理公式的分析中。（二）对策解决的办法是要明确公式的来龙去脉，增强公式的物理色彩，突出对问题的物理意义的分析，防止单纯数学公式的教学法，减少纯公式数值代入计算的训练。让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用教学工具的能力。再如：“平衡”的概念，其定量含义是：如果研究对象是质点，则意味着质点的加速度等于零，故其平衡条件为合外力等于零，即F合=0四、自身消极因素造成的障碍(一)原因学生创造性思维的障碍有来自学生自身的消极因素和教学误区，也有来自社会、家庭的阻力。可以看出，使学生产生创造性思维障碍的因素很多，但主要是由学生自身消极因素造成的和由教师不恰当的态度和教学方法造成的创造性思维的障碍。1.由学生自身消极因素造成的创造性思维障碍。有的学生害怕犯错误、害怕别人嘲笑，思考和解决问题不敢超出常规的模式；不深入理解概念及规律的本质和内在的联系，在解决问题时，很难展开联系，影响了思维的流畅性；只重结果，忽视思考过程，只要得出正确的结果，不愿多想其他的解决方法；以偏盖全，只抓住问题的一点，不能从多角度寻求解决问题的方法。2.由教师不恰当的态度和教学方法造成的创造性思维和障碍。

“题海战术”使学生的思维模式化，阻碍了学生思维灵活性的发展；教师对学生的错误采取批评和讥笑的态度，使学生不敢表达自己的想法；教师在讲课过程中，不注重思想过程的讲解，使学生难于理解概念和规律的本质；学生实验方式过于程式化，缺乏灵活多样性，特别是研究性实验和设计性实验较少。

(二)对策通过对学生创造性思维障碍的分析，我们就可以有的放矢地提出培养学生创造性思维的具体方法。1、为学生创设一个和谐发展的情境，有意识地培养学生的发散思维能力

首先，老师应转变观念，课堂教学以学生为主体，充分发挥学生自主能动的作用。当前，许多教师在授课时仍是满堂灌，希望在40分钟内教给学生更多的知识，力求把问题讲解得清晰透彻，然而这样做的效果未必好，相反，使得学生丧失了独立思考的机会，不妨给学生多一点主动参与的机会，教师可以针对不同层次的学生创设一定的问题情境，启发学生去发现、分析和解决问题，鼓励学生发挥想象力与创造力，如浮力学习时问题的设立将学生分成A、B、C三层次，对C层次学生只布置一些针对性的书面练习，这是教学的底线，必须完成。如：C层次：某物体重0.5N，把它放在盛满水的烧杯里，溢出的水为0.3N，则它受的浮力（）A.一定为0.3NB.一定为0.2NC.一定为0.5ND.可能为0.4NB层次：布置探究课题：“如何测量漂浮在液面上的物体受到的浮力？”A层次：布置探究课题：“浸在水中的物体受到浮力的条件是什么？”其次，教师要努力营造一个轻松、和谐的课堂气氛，在科学教学中以问题为发散点，启发学生从不同角度思考，进行一题多解、一题多问、一题多答的训练，鼓励学生提出独特的解题方法，从而使学生的发散性思维能力得到提高。教师不应以结果的正确与否作为惟一的评价指标，要关注学生的思维过程，重视思维方法的训练。在教学中可以提出一些开放性，没有惟一答案的问题，以此激发学生创造性思维的动机。加强实验教学，发挥实验对于发展学生创造性思维的积极作用科学是一门以实验为基础的学科，实验给了学生动手动脑的好机会，通过实验可以培养观察品质，提高思维的敏锐性。在进行实验时，可根据实验所提供的信息、实验所用的器材、学生掌握知识的深浅，从不同方向和不同方面来指导实验，寻找处理实验的多种方法。实验中的观察是有目的、有计划的，观察是发现和解决问题的第一步。如：种子成分的探究活动师设问：种子中有什么呢？生1：有水？操作策略水平训练：烘烤种子，观察试管口有。生2：将种子燃烧，有焦嗅味，推论种子内存在。生3：燃烧后的种子留下白色的灰分，用笔压易碎，我认为这是。生4：将浸胀的玉米种子切开，滴上碘酒变蓝色，实验证明种子中有。生5：将玉米胚在白纸上挤压，有油迹，实验证明种子中有。探究活动评析4：通过对“种子”事件的探究活动，将原先接受式教学形态过程转变为动作技能和思维训练过程，附合学生认知规律，促进学生对知识的迁移和思维训练。策略水平训练题：鱼骨成分探究活动，土壤的组成成分探险究活动。由于学生受前概念的影响，对概念、规律的理解肤浅，甚至只是死记硬背，不能领悟其中的思想和内涵，以致思维僵化、呆板，不能变通，使在解决问题的过程中学到的知识难以加深对知识的理解，在实验中要侧重让学生了解概念、规律产生的条件，发生发展的过程，不能一味追求实验结果的精确性。在实验教学中，不能把学生看成是知识的接受器和不会思维的机器，应尽可能的让学生有形象感知和体会。例如：在学习“星空”时，七年级学生对空间的认知还不完善。笔者自己用一把雨伞制作了“半个星空”，伞顶作为北天极，模拟星空的转动，从而帮助学生建立星空的空间方位，了解星空是如何相对地球运转等问题。新课标告诉我们“义务教育阶段的科学课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索科学现象，揭示隐藏其中的科学规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”只要时时留意，经常总结，就会不断发现有利于科学教学的事物，丰富我们的课堂，活跃教学气氛，简化概念和规律。只要时时留意，经常总结，就会不断发现有利于科学教学的事物，丰富我们的课堂，活跃教学气氛，简化概念和规律。参考文献：1、教育部：全日制义务教育《科学课程标准（实验稿）》北京师范大学出版社，2001.72、李荣明张云生：《用原型启发培养学生的创新思维》《物理教学探讨》2000年第8期3、[美]L.爱波斯坦[美]P.哈威特《趣味物理寻答集》4、林崇德：《教育的智慧》光明出版社，1999.15、刘增利：《教材知识详解》北京教育出版社，2006.1