在实验设计中培养思维的深刻性.docx

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在实验设计中培养思维的深刻性

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沈灵燕

摘要:在科学教育中,提高学生的思维是教学的核心目标和根本任务,思维的深刻性是指学生透过现象把握事物的本质,提高思维深刻性在优化学生思维品质中显得尤为重要。为此,以实验设计为抓手,在分析中唤醒,在评价中鼓舞,在实践中体验,在创造中生成思维的深刻性。

关键词:思维深刻性实验设计

思维的深刻性是指主体能够不受事物表象的迷惑和干扰,善于运用概念思维,透过纷繁复杂的现象,把握事物的本质,进行抽象概括,抓住问题的核心,揭示隐含的信息,根据事物的初态遇见事物的发展。在初中《科学课程标准》中,对培养学生的科学思维提出了要求,初中科学教材根据课程标准选取核心知识,不同程度的培养、发展学生思维,提高学生思维的深刻性。科学核心素养闪耀着人类理性和智慧光辉的科学思维,具有持久和广泛的迁移效应,对学生产生极大的吸引力和影响力。本文以实验设计为抓手,提高学生思维的深刻性,从而促进学生核心素养的发展。

1初中科学思维发展现状

劳厄说:“学习重要的不是获得知识,而是提高思维能力,教育无非是将一切已学过的东西都遗忘时所剩下的东西。”在科学教育中,受升学压力的影响,我们更多的关注学生知识的掌握,而很少去关注学生思维的开展。主要表现在:

1.1重实验操作,轻实验原理

教材的一些实验是给出实验过程甚至结论,我们在教学过程中,往往会忽视实验设计的目的,而是简单的让学生进行操作,得出结论,事实上很多学生根本不理解这个实验的原理。

1.2重实验过程,轻交流评价

在初中的科学教学中,实验过程很重要,我们往往会把实验的流程作为整节课的重点,无论在实验前还是实验后,都缺失学生交流、评价,学生的思维不能向高阶发展。

1.3重教师权威,轻批判质疑

受中国传统教育的影响,中国学生一直把教师作为权威,即使自己观察到的现象与结论不同,很少会提出质疑和批判,这样学生很难冲破前概念,得到概念的转化。

1.4重器材使用,轻原理制作

科学教育会设计很多技术产品,像温度计、变阻器、电流表等,我们在教育中很关注这些器材的正确使用,很少会有老师去关注甚至尝试制作这些器材。

这样的教育现状,使我国学生所拥有的知识量比较大,但思维能力、创造力却不足。这说明知识不可替代思维,知识多的人思维能力不一定强。

2如何以实验设计为抓手,提高思维的深刻性

浙江省著名的物理特级教师吴加澍曾把自己的物理教育思想概括为:以实验为基础,以过程为主线,以思维为中心,以变式为手段。学生思维的发展,是科学教育的根本,以实验设计为抓手,提高学生思维的深刻性,概括如下:

2.1眀析实验设计目的,分析中唤醒思维的深刻性

科学的教育离不开科学实验,教材中无论是实验装置还是实验方案的设计,都是思维的产物,蕴含着丰富的思维教育因素。在科学教育中,要充分利用这些素材,让学生在科学学习中分析教材实验设计的目的,这样既能避免学生实验的盲目性,又能提高学生思维的深刻性。

牛顿第一定律的中“阻力对小车运动的影响”实验中,我们将实验目的进行剖析。本实验教学的目标问题是:力和运动有着怎样的关系?我们将目标问题进行分解,通過各个子问题,而获得目标的答案。(1)思考,一个物体作用往往是什么时候最清楚?——是这个物体不在(或失去)时最清楚。基于这样的目标思想,我们将目标进行转移,先解决一个更基本的问题:没有力,物体将做什么运动?(2)生活中,并不存在不受力的环境,怎么研究没有力的运动呢?我们可以考虑,让小车所受的阻力逐渐减小,看小车的运动,从而推论不受力时小车的运动情况。(3)进而出现课本上的实验,研究阻力对物体运动的影响。再将这个问题进行分解:①怎样改变阻力大小?——在水平面上铺不同的材料。②怎样反应阻力对运动的影响?——给小车相同的初速度,比较在不同材料上的运动距离,距离长,运动状态不容易改变。

爱因斯坦说“学习要善于思考、思考、再思考,我就是靠这个学习方法成为科学家的”,在实验前去思考,分析教材实验设计的目的,真正意义上去明白教材设计实验的目的,在分析中唤醒思维的深刻性。实验不在只是一个操作问题,而成为思维的提升,核心素养的提升。

2.2完善实验设计过程,评价中鼓舞思维的深刻性

教师在设计实验教学时,要善于稚化自己,使自己退回到初学者的角度和地位,实验教学中,最重要的不是获得科学的结论,而是关注学生在实验过程中有怎样的体验,学到了哪些科学技能和方法,思维的深刻性得到了怎样的提升。

科学教科书利用如图1所示装置,探究空气中氧气成分的含量,如果只是照书本做实验,那么完全失去了实验的意义。从提高思维深刻性角度来看,在实验前,一定要学生明白以下几个问题:为什么使用如图的装置?为什么水升高的体积等于氧气占有的体积?为什么要燃烧红磷,而不燃烧别的物质?怎样测量氧气的含量?

这样的教学思

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