沈偉云

(浙江嵊州市教育科學(xué)研究所，浙江 嵊州 312400)

基于發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)的科學(xué)綜合實踐活動策略

沈偉云

(浙江嵊州市教育科學(xué)研究所，浙江 嵊州 312400)

培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)是發(fā)展其智能的突破口,通過限時設(shè)計實踐活動、拓展教材實踐活動、解釋現(xiàn)代科技現(xiàn)象、開展實驗改進(jìn)、鼓勵學(xué)生活動質(zhì)疑等主題的綜合實踐活動,既加強(qiáng)了科學(xué)學(xué)科與綜合實踐活動的有機(jī)融合,也有力地發(fā)展了學(xué)生的思維品質(zhì).

思維品質(zhì)； 發(fā)展； 科學(xué)； 綜合實踐

綜合實踐活動是以學(xué)生的興趣和直接經(jīng)驗為基礎(chǔ),緊密聯(lián)系各類具有較強(qiáng)現(xiàn)實性、綜合性、實踐性并與學(xué)生生活密切相關(guān)的問題,通過研究性學(xué)習(xí)的活動方式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力.思維品質(zhì)是智力活動中,特別是思維活動中智力與能力在個體身上的表現(xiàn),實質(zhì)是人的思維的個性特征,[1]其由敏捷性、靈活性、創(chuàng)造性、批判性和深刻性5種成分組成.研究表明,培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)是發(fā)展其智能的突破口．[1]但在實際的科學(xué)綜合實踐活動中,往往忽視學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng).如何把科學(xué)綜合實踐活動與學(xué)生的思維品質(zhì)聯(lián)系起來,如何在科學(xué)綜合實踐活動中有效發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì),近幾年來筆者進(jìn)行了不斷的實踐和探索.

1 限時設(shè)計實踐活動,發(fā)展學(xué)生思維敏捷性

綜合實踐活動內(nèi)容一般來源于學(xué)生的生活和社會實際,教師可引導(dǎo)學(xué)生基于需要解決的實際問題開展探究,敏捷性是指思維活動的速度呈現(xiàn)為一種正確而迅速的特征,它反映了智力的敏銳程度.[1]鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生在盡量短的時間內(nèi)完成綜合實踐活動設(shè)計任務(wù),可有效訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性.筆者的做法是創(chuàng)設(shè)一個探究情境,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,并要求學(xué)生在限定時間內(nèi)設(shè)計探究方案．

例如,針對立定跳遠(yuǎn)是我市中考體育測試項目之一,實踐活動小組想研究影響立定跳遠(yuǎn)成績的因素,學(xué)生首先根據(jù)平時訓(xùn)練體會,對立定跳遠(yuǎn)的影響因素作出猜想:彈跳力量、跳躍角度、自身體重,接著,筆者給學(xué)生一把彈簧玩具槍、質(zhì)量不同的3類鋼珠,要求學(xué)生結(jié)合假設(shè)單獨(dú)設(shè)計探究方案,經(jīng)交流討論后,方案如下.

圖1

(1) 探究跳躍角度影響因素時,在保證鋼珠質(zhì)量、彈簧壓縮長度相同時,測量比較發(fā)射角度分別為60°，45°，30°時的落地點(diǎn),如圖1.

(2) 探究彈跳力量因素時,在保證發(fā)射角度、鋼珠質(zhì)量相同時,通過壓縮彈簧長度不同,測量比較鋼珠的落地點(diǎn).

(3) 探究鋼珠質(zhì)量影響因素時,在保證彈簧壓縮長度、發(fā)射角度相同時,測量比較鋼珠質(zhì)量不同時的落地點(diǎn).

通過實驗得出結(jié)論,開展熱烈的討論,提出立定跳遠(yuǎn)取得好成績需采取的措施,如以45°角左右向前跳出,過度肥胖的學(xué)生要適度減肥以控制合理的體重,用力蹬地等.

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教師要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),關(guān)注他們的思維過程和行為方式,引導(dǎo)他們“動手”和“動腦”相結(jié)合,主動思考問題,自己設(shè)計研究方案.[2]在科學(xué)綜合實踐活動中,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生置身于精心創(chuàng)設(shè)的某種科學(xué)問題的情境之中,激發(fā)學(xué)生探究的求知欲,進(jìn)而在規(guī)定時間內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究活動方案,將有助于敏捷性思維品質(zhì)的發(fā)展.

2 拓展教材實踐活動,發(fā)展學(xué)生思維的靈活性

思維的靈活性反映了思維過程的靈活程度,具備靈活性思維品質(zhì)的學(xué)生往往能從不同角度運(yùn)用不同的知識與方法去思考和解決問題,并得到多樣化的思維結(jié)果.初中科學(xué)每冊教材都設(shè)置有專門的研究性學(xué)習(xí)課題4-5個,這是學(xué)生開展綜合實踐活動的優(yōu)良素材,若教師能在此實踐活動的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展,將有助于學(xué)生靈活性思維品質(zhì)的發(fā)展.

例如,在開展9年級上冊教材“調(diào)查當(dāng)?shù)厮嵊昵闆r及其影響”的實踐活動中,學(xué)生們認(rèn)真分組采集并測定酸雨樣品,調(diào)查該地農(nóng)作物或建筑物受酸雨侵蝕的情況,分析該地酸雨的主要成因,提出防治酸雨、保護(hù)環(huán)境的有效建議.在結(jié)束階段,筆者詢問學(xué)生是否還有興趣探究有關(guān)酸雨的問題,殊料學(xué)生們反應(yīng)熱烈,紛紛提出問題: (1) 探究模擬酸雨對不同種子萌發(fā)的影響(如小麥、黃瓜、大豆、菜豆種子); (2) 探究不同pH的模擬酸雨對小麥種子發(fā)芽率的影響; (3) 探究不同pH的模擬酸雨對小麥幼苗生長狀況的影響; (4) 探究酸雨對葉綠素含量的影響,等等．并且學(xué)生立即行動用清水和食醋配制成不同pH的模擬酸雨,分裝在相同的噴壺中并貼上標(biāo)簽以備綜合實踐活動使用.

教材研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展與優(yōu)化既可以豐富課程資源,充實學(xué)科課程內(nèi)容,也能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力．通過引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換教材中研究性課題的情境和條件,結(jié)合實際對實踐活動進(jìn)行“變式”、“類化”,將有力促進(jìn)學(xué)生靈活性思維品質(zhì)的發(fā)展.

3 解釋現(xiàn)代科技現(xiàn)象,發(fā)展學(xué)生思維的深刻性

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,具有應(yīng)用科學(xué)知識描述和解釋周圍世界的初步能力,以及運(yùn)用科學(xué)知識和技能解決實際問題的初步能力.[2]深刻性是指思維活動的廣度、深度和難度.它表現(xiàn)為智力活動中深入思考問題,善于透過現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)和規(guī)律.[1]筆者在引導(dǎo)學(xué)生開展綜合實踐活動時,經(jīng)常要求學(xué)生搜索現(xiàn)代科技現(xiàn)象,并作出解釋．通過對現(xiàn)代科技現(xiàn)象的解釋,來發(fā)展學(xué)生的深刻性思維.

例如,有學(xué)生提供如圖2所示的“懸浮燈泡”,提出為什么會發(fā)光?通過對懸浮燈泡拆裝,發(fā)現(xiàn)基座內(nèi)部有一個電磁鐵,燈泡內(nèi)部裝有LED燈和磁鐵連接的閉合線圈.其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示,當(dāng)基座內(nèi)電路接通后,根據(jù)同名磁極互相排斥,燈和基座達(dá)到二力平衡,使燈懸浮,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)通過滑動變阻器阻值的調(diào)整,還可改變燈泡懸浮的高度.

設(shè)計一些抽象知識在實踐中存在或應(yīng)用的情境,讓學(xué)生通過實踐活動來感受和領(lǐng)會抽象知識的含義,會有效促進(jìn)學(xué)生對課程知識的理解,[3]現(xiàn)代科技現(xiàn)象就是這樣的“情境”,通過引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)代科技現(xiàn)象的分析,既揭示其本質(zhì)原因,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力,又能發(fā)展學(xué)生深刻性思維品質(zhì).

圖2

圖3

4 積極開展實驗改進(jìn),發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,要鼓勵教師和學(xué)生因地制宜地使用與自制實驗器材,積極研究、改進(jìn)、創(chuàng)新實驗和活動.[2]思維的創(chuàng)造性反映了思維活動的獨(dú)立創(chuàng)新程度,在實踐活動中集中表現(xiàn)為善于獨(dú)立地提出新的問題,善于用新的方法、手段、方案解決問題.筆者一直把科學(xué)實驗的改進(jìn)作為實踐活動的重要內(nèi)容,具體從自制教具和實驗改進(jìn)兩方面著手,以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì).

圖4

一是自制教具,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計、取材和制作上創(chuàng)新思考,從而使實驗更合理、更有效.如為了驗證“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”而制作的演示儀.如圖4所示,先在注射器A、B處分別扎一個大小相等的小孔,插入兩根相同的硬質(zhì)塑料管并確保連接處密封,然后在塑料管上分別系一個未充氣的相同氣球(連接處不漏氣).慢慢往外拉活塞,使注射器中充滿空氣,接著快速向內(nèi)推動活塞,在此過程中可觀察到B處氣球鼓起來,從而驗證“流速大,流體壓強(qiáng)小”的結(jié)論.

圖5

二是改進(jìn)實驗,教師在實踐活動中可引導(dǎo)學(xué)生從操作的便捷性、實驗的直觀性與簡約性等角度,針對出現(xiàn)的問題,進(jìn)行深入的設(shè)計和改進(jìn).如傳統(tǒng)演示鐵絲在O2中燃燒實驗時,往往需要提前在集氣瓶中收集好O2,若以圖5所示,用適量H2O2和MnO2代替原實驗中集氣瓶里的水,不僅使實驗更簡便外,而且H2O2可以提供充足的O2,讓鐵絲燃燒更持久.

實踐出真知,沒有實踐就不可能有創(chuàng)新,真正的學(xué)問是在不斷實踐運(yùn)用中體會、內(nèi)化,進(jìn)而形成一種能夠靈活運(yùn)用的個性化智慧.[4]通過把實驗改進(jìn)與綜合實踐活動有機(jī)結(jié)合,不僅豐富了科學(xué)綜合實踐活動的內(nèi)涵,而且也有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì)的發(fā)展.

5 鼓勵學(xué)生活動質(zhì)疑,發(fā)展學(xué)生思維的批判性

批判性是思維活動中獨(dú)立分析和批判的程度,是思維活動中善于嚴(yán)格估計思維材料和精細(xì)地檢查思維過程的智力品質(zhì).[1]而質(zhì)疑是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對“未解之惑、未通之理”加以發(fā)問的過程．綜合實踐活動作為學(xué)生的一種重要學(xué)習(xí)形式,教師要善于結(jié)合實踐活動各個環(huán)節(jié),引導(dǎo)、鼓勵、解決學(xué)生提出質(zhì)疑.

例如,在探究pH對酶活性影響的實踐活動時,學(xué)生在A、B、C3支試管中分別滴加1mL稀釋的唾液淀粉酶,然后在A試管中加1mL蒸餾水,B試管中加1mL HCl,C試管中加1mL NaOH溶液,再分別加入2mL可溶性淀粉溶液,37℃水浴加熱5min,分別滴入2滴碘液,發(fā)現(xiàn)滴加HCl的B試管變藍(lán),其余2支試管不變藍(lán)．從而說明酸性對酶活性有影響,中性、堿性對酶活性沒有影響.實踐活動似乎可以順利結(jié)束了,但有學(xué)生卻提出一個問題,受溫度對酶活性影響的啟發(fā),他認(rèn)為堿性對酶的活性也應(yīng)有影響．筆者沒有直接告知學(xué)生答案,而是讓學(xué)生自己上網(wǎng)搜索有關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)碘分子會與NaOH溶液反應(yīng),也即碘分子變成了碘離子,而碘離子是不與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)的,再經(jīng)過學(xué)生討論,終于找出了改進(jìn)方案:選擇斐林試劑,或選用過氧化氫酶作實驗.

孔子曰:“不憤不啟、不悱不發(fā)”,在綜合實踐活動中,教師要善于觀察學(xué)生,當(dāng)學(xué)生表現(xiàn)出“憤”和“悱”狀況時,就是學(xué)生質(zhì)疑能力培養(yǎng)的最佳時機(jī),此時,教師可及時鼓勵學(xué)生敢于表達(dá)出自己的質(zhì)疑,并引導(dǎo)學(xué)生解決困惑,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的批判性思維品質(zhì).

綜合實踐活動是一門生成性很強(qiáng)的課程,需要教師與學(xué)生共同創(chuàng)生.[4]在實踐活動過程中,教師首先應(yīng)從思想上提高學(xué)生對綜合實踐活動的教學(xué)功能的認(rèn)識,充分挖掘綜合實踐活動的教學(xué)功能,有機(jī)結(jié)合科學(xué)教學(xué)實際,有的放矢加強(qiáng)學(xué)生思維訓(xùn)練,讓學(xué)生在積極主動的實踐活動中發(fā)展思維品質(zhì),完善思維結(jié)構(gòu),最終內(nèi)化為綜合實踐能力和科學(xué)素養(yǎng).

1 林崇德.培養(yǎng)思維品質(zhì)是發(fā)展智能的突破口[J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報，2005(9):21-26,32.

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3 吳星,梅婷婷,呂琳.高中生化學(xué)思維品質(zhì)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].化學(xué)教育，2016(1):45-51.

4 李才俊.綜合實踐活動課程的實施與學(xué)生學(xué)習(xí)方式方法的轉(zhuǎn)變[J].課程·教材·教法，2007(10):14-18.

5 林耿輝.發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)的化學(xué)實驗教學(xué)策略[J].化學(xué)教學(xué)，2015(1):62-65.

6 周鑫榮.高中化學(xué)新教材的拓展與優(yōu)化[J].化學(xué)教育，2011(3):13-15.

7 范宏.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑提問能力的層次和方法[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版)，2014(6):162-164.

本文獲2016年浙江省教育科學(xué)規(guī)劃立項課題“基于發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)的科學(xué)實驗教學(xué)研究”(編號:2016SC266)資助.

2017-02-12)