初中科學(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生思維深刻性的策略

劉子陽

提要：發(fā)展思維的深刻性，可以提高抽象概括能力，有助于抓住事物的本質(zhì)和規(guī)律。本研究在初中科學(xué)教學(xué)的不同課型中進行嘗試，通過概念課中揭示科學(xué)本質(zhì)、規(guī)律課中拓展釋疑、實驗課中深化知識點、習(xí)題課中拓展深化等方式發(fā)展學(xué)生的思維深刻性。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);深刻性;思維品質(zhì)

“深刻性是指思維活動的抽象程度和邏輯水平，以及思維活動的廣度、深度和難度”。深刻性是思維的五大品質(zhì)之一，發(fā)展思維的深刻性，有助于在智力活動中更深入的思考，可以提高抽象概括能力，更易抓住事物的本質(zhì)和規(guī)律，進而預(yù)見事物發(fā)展的進程。本研究在概念課中揭示科學(xué)本質(zhì)、規(guī)律課中拓展釋疑、實驗課中深化知識點、習(xí)題課中拓展深化試題等方式發(fā)展學(xué)生的思維深刻性。

一、初中科學(xué)概念課中揭示科學(xué)本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生思維深刻性

力臂是學(xué)習(xí)杠桿知識時接觸的一個概念，如果直接對力臂下定義，學(xué)生不知道為什么要建立力臂的概念。教學(xué)時用如圖甲所示杠桿，在杠桿后面襯一張硬紙板，硬紙板上畫一組等距的同心圓，圓心恰好在杠桿的支點。在杠桿左邊與支

架之間連接一條橡皮筋，杠桿右端將翹起，用彈簧測力計對著杠桿右邊某點A豎直向下拉，使杠桿水平平衡（如圖甲），再將彈簧測力計往右移一格到B點（如圖乙），彈簧測力計示數(shù)變小，再斜拉到如圖丙彈簧測力計示數(shù)又與甲圖時相同。老師問：甲、丙兩種情形，從表面上看力的作用點和方向各不相同，但結(jié)果相同，說明必然有相同的因素，那么是什么因素呢？如果學(xué)生有困難可以讓學(xué)生作拉力的作用線，發(fā)現(xiàn)他們都與第三個圓相切（如圖丁）。這個結(jié)論是否正確？引導(dǎo)學(xué)生進一步用實驗去檢驗（如戊圖）。接著老師讓同學(xué)們討論能否用一個量來反應(yīng)這個共同因素？經(jīng)過討論學(xué)生得出可以用“支點到力的作用線的垂直距離”來表示。

為了使結(jié)論具有普遍性，能為后面學(xué)習(xí)杠桿平衡條件打基礎(chǔ)，老師又問道：上述結(jié)論是否具有普遍性呢？ 學(xué)生通過觀察與分析發(fā)現(xiàn)A、B、C三點都在支點的同一側(cè)，也就是它們與阻力作用點都在支點的異側(cè)，教師繼續(xù)追問道：那么動力作用點與阻力作用點在支點同一側(cè)的是否成立呢？學(xué)生又在杠桿是D點試著拉測力計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也能平衡，而且F與F相等時，F(xiàn)還是與第三個圓相切（如圖己）。隨后，又有學(xué)生問：剛才的實驗中杠桿都是直的，如果杠桿不是直的是否也成立呢？通過討論后提出把杠桿跟圓的硬紙板組合在一起就變成了非直棒形杠桿，進一步做了不在同一直線上的點E，發(fā)現(xiàn)當(dāng)F與F相等時，F(xiàn)還是與第三個圓相切（如圖庚）。最后總結(jié)得出，阻力、阻力臂一定時，拉力的大小與“支點到力的作用線的垂直距離”有關(guān)，這個距離我們叫做力臂。

杠桿力臂教學(xué)中體現(xiàn)了概念的建構(gòu)過程，學(xué)生理解力臂概念的本質(zhì)，滿足了學(xué)生求知的需求，也發(fā)展了學(xué)生思維的深刻性。

二、初中科學(xué)規(guī)律課中拓展釋疑，發(fā)展學(xué)生思維的深刻性

學(xué)習(xí)酸與金屬反應(yīng)時，教材中安排了兩個實驗：①取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀鹽酸的3支試管中，觀察實驗現(xiàn)象;②取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀硫酸的3支試管中，觀察實驗現(xiàn)象。通過實驗學(xué)生能較順利的總結(jié)出酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律：酸+金屬→鹽+氫氣，金屬活動性順序排在氫前。? 老師又演示了Zn與濃HSO、Zn與稀HNO反應(yīng)，從而讓學(xué)生認(rèn)識到酸與金屬反應(yīng)是有條件的，不僅金屬活動性要排在氫前，酸是指濃稀鹽酸和稀硫酸，濃硫酸和硝酸有強氧化性反應(yīng)得不到氫氣。這樣學(xué)生對酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律有更深刻的認(rèn)識。

又如：學(xué)習(xí)了電動機后，學(xué)生對焦耳定律、電功、電功率、歐姆定律公式，哪些適用，哪些不適用往往容易混淆，教師可以列表比較（如下表）：

所謂純電阻電路就是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路，遇到非純電阻電路（即電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路，如電動機），學(xué)生往往又會根據(jù)歐姆定律求出一些值后再代入普適公式中計算，以為這樣算出來的答案就正確了。那么，這種計算方法為什么不行呢？根本的原因是在非純電阻電路中歐姆定律是不適用的，所以根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)或者計算得出的結(jié)果也就錯了。也就是說，只有讓學(xué)生知道歐姆定律只適用于純電阻電路，那么學(xué)生才會真正理解在非純電阻電路（如電動機電路）中，由歐姆定律推導(dǎo)或者計算出了的結(jié)果也就不對了。

根據(jù)學(xué)情，對教材內(nèi)容進行適度拓展和釋疑，有助于激發(fā)學(xué)有余力學(xué)生的興趣和積極性，促進學(xué)生進一步理解和掌握科學(xué)規(guī)律，發(fā)展學(xué)生思維的深刻性。

三、初中科學(xué)實驗課中深化知識點，發(fā)展學(xué)生思維的深刻性

“影響酶催化作用的因素”實驗中，探究溫度對酶活性的影響時，在教材0℃、37℃和70℃三次實驗的基礎(chǔ)上增加了100℃沸水。當(dāng)觀察到0℃和70℃兩支試管中的溶液變藍(lán)，而37℃和100℃兩支試管中的溶液不變藍(lán)，有學(xué)生提出“100℃試管中的淀粉為什么不變藍(lán)？”，也有同學(xué)說“難道是淀粉酶在沸水中也能把淀粉分解掉？”，在充分肯定學(xué)生善于思考和關(guān)注細(xì)節(jié)后，組織學(xué)生以小組為單位進行討論制定實驗方案，班級交流后確定探究方案：將兩份加定粉酶的淀粉溶液置于沸水浴中10分鐘，取出后一份立即滴加碘液，另一份冷卻到常溫后滴加碘液，觀察試管中溶液顏色的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：立即滴加碘液的試管中的溶液不變藍(lán)，冷卻到室溫再滴加碘液的試管中的溶液卻變藍(lán)了。最后學(xué)生分析得出：高溫并沒有讓淀粉變性，高溫影響了碘液與淀粉發(fā)生變藍(lán)的反應(yīng)，同時說明高溫會讓淀粉酶失去活性。之后又有學(xué)生提出“那么低溫會不會讓淀粉酶失去活性呢”？

運用實驗手段，不僅增進學(xué)生對溫度影響的酶催化活性的理解，而且增進了思維的深度，發(fā)展了學(xué)生思維的深刻性。

四、初中科學(xué)習(xí)題課中拓展深化，發(fā)展學(xué)生思維的深刻性

如圖電源電壓12V，R=10Ω，R最大值20Ω，變阻器滑片從最左端活動到最右端時，R功率是如何變化的？

P=[U/（R+R）]×R=U/（R/R+2R+R），因U、R均為定值，要求P的極值，只要求出R/R+R的極值即可，而R/R+R≥2√ˉR/R╳√ˉR=2R，所以P≤U/4R，且R=R時=U/4R最大。故變阻器滑片從最左端活動到最右端時，R功率是先變大后變小的。做完上述試題后，繼續(xù)追問如果R≤R那情況又是怎樣的？此時，R不可能大于R，所以變阻器滑片從最左端活動到最右端時，R功率是一直變大的。

通過試題拓展，使問題更趨深化，既激發(fā)了學(xué)生的興趣，又發(fā)展了學(xué)生思維的深刻性。

深刻性是其它思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，發(fā)展學(xué)生思維的深刻性是科學(xué)教師不懈的追求，相信還有許多方法和策略等待我們進一步去探索和總結(jié)。

參考文獻：

[1]朱智賢，林崇德.思維發(fā)展心理學(xué)[M].北京師范大學(xué)出版社.2002.10：16

[2]沈偉云.初中科學(xué)思維教學(xué)[M].浙江科學(xué)技術(shù)出版社.2018.3：83-87