初中學生學習科學的思維障礙及對策

1、初中學生學習科學的思維障礙及對策 摘 要：學生的學習過程是簡單而迅速的重演科學發(fā)展的歷史。互動式教學是構建學生主體性的基本途徑，是現代教學理念的科學教學方法，它有助于學生的積極建構，又能提高學生學習的主動性和探究性。創(chuàng)設互動情景，能提高學生建構的自主性；引導學生的互動進程，能讓學生體驗建構的過程；實施多元互動，有利于培養(yǎng)學生建構的合作性和整合性；對互動結果的反饋，則有助于培養(yǎng)學生建構的科學性、批判性。通過互動和建構，讓學生的學習過程成為重演人類科學知識發(fā)展的歷程。關鍵詞： 新課程互動 探究建構歷程創(chuàng)思人的認知遵循一定的認識規(guī)律，要研究初中學生學習科學中的思維障礙到底是怎樣產生的這個問題，應該把

2、學生這個學習的主體和學習的內容結合起來，了解二者之間的相互制約關系。首先，學生學習科學受自身的心理認識水平和生活經驗的制約；其次，還受學習內容的概括性、抽象性程度的制約?？茖W知識由概念、規(guī)律、實驗和研究思想方法等組成，學生學習時若不能真正把握知識的內涵、聯系及其區(qū)別，在運用知識進行思維時，往往會產生一些思維障礙，出現各種各樣的錯誤，如亂套公式、張冠李戴、思維混亂等現象。下面，我就學生在學習科學中經常出現的幾種思維障礙的形成原因作一些分析，并提出相應的教學對策。1、生活經驗（前概念）對學習科學形成的思維障礙?？茖W的研究對象是自然界中的客觀物體及其運動規(guī)律，學生天天置身于千變萬化的世界中，會自然地

3、獲得有關這方面的感性認識，形成一定的生活觀念和經驗，這是學生學習科學知識的前提條件。先入的生活觀念有的基本正確，對學習有積極的促進作用，也有的觀念是錯誤的，對概念的形成、規(guī)律的正確理解和運用，將起一定的消極作用，造成一定的學習障礙。主要表現有兩點：一是妨礙概念理解的全面性、完整性，造成對概念的片面理解；二是阻斷知識間的內在聯系，造成知識與應用脫節(jié)。例如，在學習力和運動的關系這部分知識之前，許多學生都有這種看法，認為靜止的物體，用力推動它時，它才會運動，力停止作用時，它就會停下來。實際上，這種生活中形成的觀念是片面的，結論是錯誤的。而等學生學完了力和運動的這部分知識之后，才對此有了正確的認識。又

4、如，人們總是看到石塊比棉花下落快，就認為，“質量大”的物體下落快。其實這個結論是錯誤的，這正是被輕、重的強刺激所蒙蔽，而沒有考慮空氣阻力的影響。因為受原有錯誤的生活觀念和經驗的干擾和影響，運用概念和規(guī)律的思維判斷被阻斷，不能聯系所學的知識，想當然、習慣性的按錯誤的生活觀念進行判斷，從而妨礙了科學概念的建立和鞏固。同時，原有的錯誤觀念和經驗還有一大特點，就是比較頑固、不是一朝一夕就能改正?？傊?，先入為主（前概念）的生活觀念、錯誤經驗往往驅使學生做出想當然的錯誤判斷，阻礙學生對科學知識的掌握。要克服和糾正這類錯誤觀念，我們應該采取措施，消除“前概念”的形成。我的方法是：（1）講解概念時，應展開充分

5、的分析、討論，讓學生弄清概念的來龍去脈，明確概念的形成過程，以達到對概念內涵的準確理解和掌握。（2）充分利用實驗。正確的實驗結論是最有說服力的，學生通過這一途徑獲取的新發(fā)現納入自己已有的科學知識系統中，加深了他們對有關自然現象的理解，提高了他們對有關科學概念或規(guī)律的本質認識，有利于消除他們腦子里的“前概念”。（3）設計針對性的習題。要根據教材內容，聯系周圍環(huán)境和現實生活的實際，剖析學生在學習中存在的“前概念”，有針對性地設計習題進行強化訓練，達到扭轉認識的目的。如：帶一小氣泡的水平放置的裝有水的玻璃管，讓管突然向左運動，問氣泡怎樣移動？學生的“前概念”是氣泡向右移動，產生錯誤的原因是研究對象選

6、擇錯誤（應選水）。2、相近概念混淆形成的障礙?？茖W有許多相近的概念，它們既相互聯系又相互區(qū)別，具有不同的本質屬性。有的學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，學生認為壓力就是重力，就導致了以下的錯誤觀點：物體越重，壓力就越大。對于功率和機械效率，誤認為機械效率越大，功率就越大等。要使學生獲得必要的感性認識、明確概念的內涵和外延等可區(qū)別的相關概念。要克服這種思維障礙，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。一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

7、的內在聯系和區(qū)別，如在米尺上放一個重物，隨著米尺的不斷傾斜，米尺變得越來越直，說明壓力越來越小，但是重力卻沒有變化。通過實驗，使學生明白：壓力與重力沒有必然的聯系。3、思維定勢干擾形成的思維障礙。學生運用掌握的知識，形成了一套切實有效的分析解決問題的推理方式和方法，變成了學生的一種能力，一定的思維模式，這種現象叫思維定勢。思維定勢在習慣上也被稱作思維上的“慣性”。但這種現象具有雙重性，既有積極的作用，又有消極的作用。從正面說，思維定勢的形成表明學生不僅掌握了知識，并且也形成了一定的思維推理能力；從反面說，這種思維定勢對分析解決能力的發(fā)展和提高也具有一定的阻礙作用，學生會不自覺地把頭腦中已有的、

8、習慣了的思維方式生搬硬套到新的物理環(huán)境中去，這種現象在教學中是很常見的。例如：人站在平面鏡前，然后慢慢后退，有30%的學生認為，像越來越小。這么多的學生之所以選錯，是因為在解題時憑借視覺的通常經驗，而沒有根據問題的需要進行必要的思維活動。要克服這種思維定勢，應該注意運用典型的事例加強練習，增強訓練的新穎性，增強題目的靈活性，重在提高具體問題具體分析的能力，切實加強審題能力的培養(yǎng)，使學生形成正確的分析習慣和方法，克服想當然的按頭腦中的思維套路來解題的不良習慣。4、公式數學化形成的思維障礙。數學是學習和研究科學的重要工具，運用數學工具解決物理、化學問題的能力是中學物理教學大綱和中考說明中要求的一項

9、重要能力。在教學中，我們往往發(fā)現，學生在運用數學知識解決物理、化學問題的過程中，經常撇開公式的物理意義，忘記公式所表達的物理現象之間的因果關系，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，一些同學認為導體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。產生這種錯誤的原因是由于將先前所學的數學知識僵化地用到我們現在所學的物理公式的分析中。類似的還有公式：=m/v，v=s/t等。要克服這種思維偏差，一是要強調公式的物理意義，理解公式所描述的物理現象、物理事實之間的因果關系、決定關系。二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，防止單純數學公式的教學法，

10、減少純公式數值代入計算的訓練，讓學生善于運用數學知識、數學方法描述物理問題，真正建立起物理上的數量關系，增強運用數學知識的意識，提高運用數學工具的能力。5、學生在學習中表現出的創(chuàng)造性思維的障礙。學生創(chuàng)造性思維的障礙有來自學生自身的消極因素和教學誤區(qū)，也有來自社會、家庭的阻力?？梢钥闯?，使學生產生創(chuàng)造性思維障礙的因素很多，但主要是由學生自身消極因素造成的和由教師不恰當的態(tài)度和教學方法造成的創(chuàng)造性思維的障礙。第一，由學生自身消極因素造成的創(chuàng)造性思維障礙。有的學生害怕犯錯誤、害怕別人嘲笑，思考和解決問題不敢超越常規(guī)的模式；不能深入理解概念及規(guī)律的本質和內在聯系，在解決問題時，很難展開聯想，影響了思維

11、的流暢性；只重結果，忽視思考過程，只要得出正確的結果，不愿多想其他的解決方法；以偏概全，只抓住問題的一點，不能從多角度尋求解決問題的方法。第二，由教師不恰當的態(tài)度和教學方法造成的創(chuàng)造性思維的障礙?！邦}海戰(zhàn)術”使學生的思維模式化，阻礙了學生思維靈活性的發(fā)展；教師對學生的錯誤采取批評和譏笑的態(tài)度，使學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，使學生難于理解概念和規(guī)律的本質；學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計性實驗較少。通過以上對學生創(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)學生創(chuàng)造性思維的具體方法。（1）為學生創(chuàng)設一個和諧發(fā)展的情境，有意識地

12、培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。首先，老師應轉變觀念，課堂教學以學生為主體，充分發(fā)揮學生自主能動的作用。當前，許多教師在授課時仍是滿堂灌，希望在45分鐘內教給學生更多的知識，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，使得學生喪失了獨立思考的機會，不妨給學生多一點主動參與的機會。教師可以通過創(chuàng)設一定的問題情境，啟發(fā)學生去發(fā)現、分析和解決問題，鼓勵學生發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力。例如：怎樣讓水下的白磷燃燒？有的學生說，把它從水中取出來接觸空氣，有的學生說，向水中注入空氣。其次，教師要努力營造一個輕松、和諧的課堂氣氛，在科學教學中以問題為發(fā)散點，啟發(fā)學生從不同角度思考，進行一題多解、一題多變、一題多問

13、、一題多答的訓練，鼓勵學生提出獨特的解題方法，從而使學生的發(fā)散性思維能力得到提高。教師不應以結果的正確與否作為唯一的評價指標，要關注學生的思維過程，重視思維方法的訓練。在教學中可以提出一些開放性、沒有唯一答案的問題，用以激發(fā)學生創(chuàng)造性思維的動機。例如：在室溫下，有體積相同、無污染的飽和食鹽水溶液和蒸餾水各一瓶，請設計實驗予以區(qū)分。該問題可通過物理、化學、生物等知識解決，而且不同能力水平的學生得出層次、范圍各異的不同結論。再如：做個讓瓶“吃”雞蛋的實驗后，讓學生思考：能否讓瓶“吐”雞蛋？他們會積極地討論，容易在快樂中弄懂大氣壓的作用。 （2）加強實驗教學，發(fā)揮實驗對于發(fā)展學生創(chuàng)造性思維的積極作用

14、?？茖W是一門以實驗為基礎的學科，實驗給了學生動手動腦的好機會。通過實驗可以培養(yǎng)觀察品質，提高思維的敏銳性。在進行實驗時，可根據實驗所提供的信息、實驗提出的器材、學生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來指導實驗，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)現和解決問題的第一步。在實驗教學中有針對性地進行觀察訓練，培養(yǎng)觀察的全面性、準確性、深刻性，不僅可以使學生具有敏銳的觀察力，善于發(fā)現和提出問題，還可以激發(fā)學生學習科學的興趣。通過實驗可以加深對概念、規(guī)律的理解。由于學生受前概念的影響，對概念、規(guī)律的理解膚淺，甚至只是死記硬背，不能領悟其中的思想和內涵，以致使思維僵化、呆板，

15、不能變通，所以在解決問題的過程中學到的知識難以靈活運用，更談不上舉一反三、融會貫通了。通過生動豐富的實驗現象可以加深對知識的理解，在實驗中要側重讓學生了解概念、規(guī)律產生的條件，發(fā)生發(fā)展的過程，不能一味追求實驗結果的精確性。在實驗教學中，不能把學生看成是知識的接受器和不會思維的機器。要培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，要進行開放式實驗教學模式。例如：密度是物質的特性之一，是初中科學的重點內容之一，它在科學技術和農業(yè)生產中有著廣泛的應用。在測量固體的密度實驗中，根據公式：密度=質量/體積，其中物體質量可用天平直接測量，也可用彈簧秤間接測量；體積可用刻度尺測量，也可用量筒測量，將這幾種方法進行組合，測量物體密度的方法就有了四種。隨著知識面的逐漸擴大，在學生掌握了壓強概念、浮力概念及杠桿原理后，可引導學生用彈簧秤法、杠桿