洪斌

摘 要：隨著新課程改革的不斷實(shí)行，科學(xué)中考試題的命題思想也發(fā)生了改變，從原來的“以知識(shí)為中心”和“以學(xué)生為中心”整合為“以情景為中心”，也就是把解科學(xué)習(xí)題慢慢改變成了模擬解決生活問題、生產(chǎn)問題和未來發(fā)展問題上。這樣，在解題過程中，學(xué)生解題思路變得更加復(fù)雜。針對現(xiàn)在課堂教學(xué)過程中過于注重“事實(shí)性知識(shí)”而使學(xué)生思維定式化發(fā)展和解題能力下降的趨勢，本文通過剖析學(xué)生解題過程中的思維路徑，提出了解題過程中的一些科學(xué)思維方法，并就如何來指導(dǎo)學(xué)生解題進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：剖析；思維路徑；提高；解題能力

一、實(shí)際問題的思考

問題1：在多年的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問題，很多平時(shí)學(xué)習(xí)非常認(rèn)真踏實(shí)的同學(xué)，特別是女同學(xué)，她們對書本上的一些概念、公式和定理這些“事實(shí)性知識(shí)”記得非常清楚，但是一旦做練習(xí)或考試的時(shí)候就會(huì)發(fā)“懵”，腦子里的公式、定理不知道怎么用出來。

例如：八年級上第4章《電路探秘》練習(xí)中有這樣一道選擇題：

小明在學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識(shí)后利用電流表和電壓表分別對兩個(gè)電阻R1和R2進(jìn)行了測量，并繪制如圖所示的圖像，請根據(jù)圖像判別兩電阻的大小關(guān)系（ ）

A.R1>R2 B.R1=R2

C.R1

解這道題的事實(shí)性知識(shí)主要是R=U/I，數(shù)軸上點(diǎn)的大小比例關(guān)系等知識(shí)，解決這道題目的關(guān)鍵點(diǎn)是畫一條與X軸或Y軸平行的且與圖中曲線相交的直線。答B(yǎng)、D的學(xué)生解題思維路徑上根本沒有思考要用這條線來解答問題；答A的學(xué)生大多說是縱橫坐標(biāo)的字母看錯(cuò)。其實(shí)這類題在我的課堂上是分析講解過的，答A的學(xué)生當(dāng)中肯定有相當(dāng)一部分只是模糊記得這幅圖象，可能早就把解題思路給忘記了。這是一大類題目的典型，如在“S—T”、“m—V”等圖象題中也常出現(xiàn)類似的問題。用“解題關(guān)鍵點(diǎn)在哪里”的心理有利于直奔問題的關(guān)鍵所在，顯得簡單而有實(shí)效價(jià)值。

問題2：常有學(xué)生對我們科學(xué)老師說：“科學(xué)課上課聽老師講起來都覺得聽懂了，但自己做起題目來卻又感覺很難，現(xiàn)在的中考試題也出得越來越新奇，有時(shí)候連題目都讀不懂?！背霈F(xiàn)這種現(xiàn)象難道是現(xiàn)在的學(xué)生解題能力在走下坡路嗎？

可能是我們過去太注重“以知識(shí)為中心”，視學(xué)生的頭腦為“裝填現(xiàn)成知識(shí)的容器”，教學(xué)過程為“制造標(biāo)準(zhǔn)件”的流程，扼殺了學(xué)生個(gè)性和創(chuàng)造力的發(fā)展；在新課程理念的沖擊下，我們又轉(zhuǎn)投“以學(xué)生為中心”，片面強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體發(fā)展的自發(fā)性，在教學(xué)過程中出現(xiàn)了為了探究而探究的形式化，或教師的主導(dǎo)不當(dāng)引起課堂紀(jì)律松散，這樣容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)能力的下降。那么要提高學(xué)生的解題能力，怎么辦呢？

雖然新課程改革在如火如荼的進(jìn)行中，但是短期內(nèi)紙筆測試的形式是不會(huì)改變的，而測試卷里有且只能是檢測學(xué)生的解題能力，所以學(xué)生的解題能力培養(yǎng)是必不可少的。通過對近幾年杭州市的中考試卷分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的試題更關(guān)注學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的體驗(yàn)和方法的掌握，而不僅僅是強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識(shí)的理解和運(yùn)用，有很多已經(jīng)變化為以“生活情境、問題情境和未來情境”為背景的題目。如：

22.（4分）閱讀下列材料，回答相關(guān)問題：

材料1：英國科學(xué)家開發(fā)出一種人造“塑料血”，它由可攜帶鐵原子的塑料分子構(gòu)成，能像血紅蛋白那樣把氧輸送至全身，可作為急救過程的替代品。這種“塑料血”不含血細(xì)胞，不能長期替代真正的血液。

材料2：美國科學(xué)家宣稱研制出實(shí)用性的人造樹葉。這種人造樹葉由硅、電子元件和催化劑等構(gòu)成，模擬植物的光合作用，把該“葉子”放在水里，然后放在陽光下，它就能夠把水分解成氫氣和氧氣。

（1）血紅蛋白能在人體內(nèi)運(yùn)輸氧，是因?yàn)樗哂衉______的特性。材料1中的人造“塑料血”要完全替代人體血液，除了能運(yùn)輸氧之外，還應(yīng)具有哪些功能？____________________（寫出1點(diǎn)即可）

（2）分別從原料與產(chǎn)物角度比較人造樹葉的工作原理與植物光合作用的異同點(diǎn)。

____________________________________________

這道題目就是非常典型的將原來的“以知識(shí)為中心”和“以學(xué)生為中心”整合為“以情景為中心”，也就是把解科學(xué)習(xí)題慢慢地改變成了模擬解決生活問題、生產(chǎn)問題和未來發(fā)展問題上。為了更好地適應(yīng)“未來情境”而進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，解決科學(xué)練習(xí)題實(shí)際上就是在模擬解決生活、生產(chǎn)問題和未來發(fā)展的問題，學(xué)生在解題過程中既能獲取結(jié)論又能獲得體驗(yàn)。因此我們教師了解學(xué)生的解題思維路徑是很有必要的，尤其對那些乖巧勤奮卻學(xué)不好科學(xué)的學(xué)生，培養(yǎng)他們的實(shí)用性思維模式和整理他們的解題思維路徑比為他們分析、整理事實(shí)性的知識(shí)更為重要。

二、學(xué)生解題的思維路徑解析

平時(shí)在批改學(xué)生作業(yè)，特別是從學(xué)生糾錯(cuò)本上的錯(cuò)題原因分析上來看，如

從這位同學(xué)對錯(cuò)題的分析過程和自我反思上我們可以看出學(xué)生由于自身知識(shí)儲(chǔ)備、思維方法、理解的片面性和不注意題目中隱藏信息或先入為主因素等的作用下，就很容易陷入題目設(shè)置的思維陷阱。如例1：

例1 把一個(gè)小球投入裝滿酒精的溢水杯中，小球沉入杯底，從杯中溢出10g酒精。若該小球投入裝滿水的溢水杯中，溢出的水的質(zhì)量是（ ）

A.等于10g B.小于10g

C.大于10g D.無法確定

這道題目在新課教學(xué)時(shí)錯(cuò)誤率很高；主要的原因表現(xiàn)在：學(xué)生在審題過程中思路不夠清晰，也就是學(xué)生受題中設(shè)置的兩個(gè)思維陷阱：“小球在酒精中下沉和選項(xiàng)D”的影響，解題的思維路徑出現(xiàn)了差錯(cuò)。學(xué)生解題的一般思維路徑總是這樣：由于小球在酒精中沉入杯底可知ρ球>ρ酒，又因?yàn)棣阉?gt;ρ酒，所以小球的密度與水的密度比較就不能確定，這樣一來就無法確定小球在水中沉浮狀態(tài)，而得出錯(cuò)誤結(jié)論D了；即便是選擇C的同學(xué)他的思維路徑一般也是認(rèn)為：因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏?，所以溢出水的質(zhì)量大于10g。而很少考慮小球在水中是浮還是沉，更是很少關(guān)注液體是否裝滿。

我從學(xué)生的實(shí)際解題過程中得出學(xué)生解題的一般思維路徑主要表現(xiàn)為：

1.學(xué)生在審題過程中沒能正確理解題中的問題，也就是沒有真正搞清楚要“求什么？”很多同學(xué)只重視題干所敘的內(nèi)容，而忽視了所提出的問題，特別是對涉及問題的語句一帶而過，便匆忙開始回答，最后出現(xiàn)“答非所問”尷尬局面。

2.學(xué)生在審題過程中由于閱讀不夠仔細(xì)而遺漏了題目中的個(gè)別條件。部分學(xué)生在做題時(shí)只顧及到題目主干中的一些條件，而忽視了一些題目中限制條件，未能將題目中的已知條件合理全面的運(yùn)用，最后使解題時(shí)偏離了正確的軌道。

3.學(xué)生在審題過程中沒能把握題目中的關(guān)鍵詞。雖然老師在課堂上一直強(qiáng)調(diào)讀題時(shí)一定要?jiǎng)澇鲫P(guān)鍵詞，但很多同學(xué)抓不住題目的關(guān)鍵詞句，導(dǎo)致做題時(shí)出現(xiàn)方向性錯(cuò)誤。

4.學(xué)生在解題過程中“想當(dāng)然”，憑著感覺盲目解題。這些同學(xué)在拿到題目后往往沒有對題目進(jìn)行仔細(xì)全面的閱讀，深入細(xì)致的研究，題目還沒真正看清，就覺得“見過”，和平時(shí)練習(xí)過程中的哪道題目差不多，于是就“移花接木”，盲目效仿，最終造成錯(cuò)誤，平時(shí)糾錯(cuò)本上看到最多的錯(cuò)誤原因分析就是“看錯(cuò)題目”。

5.學(xué)生在審題過程中未能將題目中所給的大量已知條件進(jìn)行有效的選擇與整合，缺乏分析題目的全局意識(shí)。特別是面對多個(gè)條件、多種狀態(tài)時(shí)不能對條件信息進(jìn)行有效的梳理，條件運(yùn)用出現(xiàn)混亂，導(dǎo)致解題錯(cuò)誤或遺漏部分結(jié)果。

6.學(xué)生在審題過程中未能挖掘題目中的一些隱含條件。題目中的一些隱含信息學(xué)生在審題時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，大部分同學(xué)只看題目的表面信息，不能深層次地去探究隱含在題中的重要信息，而造成錯(cuò)誤。

還有就是學(xué)生在回答題目時(shí)明明給出了正確的答案，但如果你追問他為什么是這樣的，學(xué)生給出的解釋卻又是錯(cuò)誤的。特別是學(xué)習(xí)電學(xué)以后，這種情況多次出現(xiàn)，如下面的例2、例3。

例2 如圖所示，S斷開后，L1能正常發(fā)光，當(dāng)S閉合后，L1的亮度將變________，要讓L1再正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向________滑動(dòng)。

對于這道題大部分的學(xué)生在解題時(shí)一般會(huì)這樣思考：開關(guān)S未閉合前，只有燈L1接在電路中；而當(dāng)開關(guān)S閉合后，這就變成了一個(gè)簡單的混聯(lián)電路，是燈L1與L2并聯(lián)然后再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，那么干路中的電流在D這個(gè)分支點(diǎn)要分成兩部分，一部分經(jīng)過燈L2，這樣一來通過燈L1的電流就會(huì)變小，所以燈L1變暗；而它的電阻沒有改變，但通過燈L1的電流變小，那么它兩端的電壓也會(huì)變?。凰砸篃鬖1能夠正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器的滑片P必須向B端滑動(dòng)，來減小滑動(dòng)變阻器上的電壓，從而增大L1兩端的電壓。

例3 如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)，圖中A1、A2和V的示數(shù)變化情況是（ ）

A.V變大，A1變小，A2變小

B.V變大，A1變小，A2變大

C.V變小，A1變大，A2變大

D.V變小，A1變大，A2變小

這道題學(xué)生在解答時(shí)的思維路徑一般是：滑片P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，所以電壓表V示數(shù)變大；電路中的總電阻變大，電源電壓不變，干路中A1電流就要變小，因?yàn)镽1和R0并聯(lián)，A2測通過R0的電流，而通過R1的電流沒變，干路中電流A1變小了，所以通過R0的電流A2也要變小。

從例2、例3學(xué)生的解題思路可以看出，學(xué)生雖然得到了正確答案，但在解析原因過程中還是存在很多的問題，做對題目有種歪打正著的感覺。因此，我們科學(xué)老師的課堂教學(xué)指導(dǎo)學(xué)生解題中不能從表面現(xiàn)象判斷學(xué)生是否有科學(xué)的解題思維路徑，應(yīng)該深入了解學(xué)生解題的一般心理路徑，才能夠正確引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)運(yùn)用科學(xué)的解題思維路徑，提高學(xué)生的解題能力。

三、科學(xué)的解題思維路徑的運(yùn)用及策略指導(dǎo)

（一）科學(xué)的解題思維路徑在實(shí)際中的運(yùn)用

回到本文前面提到的例1，其實(shí)在研究的過程中首先必須正確的確立研究對象，也就是小球，然后再去研究小球在水中處于的狀態(tài)。解題時(shí)只需要針對小球所處的漂浮、懸浮或沉底這三種狀態(tài)來選擇相應(yīng)的思維路徑就可以了。在題中，若ρ球>ρ水（或ρ球=ρ水），則小球在水中下沉（或懸?。衫肰酒精=V物=V排水，再根據(jù)m排=ρ液·V排可知m排水>m排酒；若ρ球﹤ρ水（或ρ球=ρ水），則小球在水中漂?。ɑ驊腋。?，可根據(jù)漂浮（或懸?。l件和阿基米德原理得G物=F浮酒=G排酒，比較兩式可得G排水>G排酒，即m排水>m排酒。通過所述科學(xué)的解題思維路徑可解出正確答案為C。

又例如我們在分析電路故障題時(shí)：

例：在如下圖所示的電路中，電源電壓為U=6V且保持不變，閉合開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)燈L1和燈L2都不亮，用電壓表逐段查找電路故障，測得UAB=UAC=UAD=6V，UBG=UBF=UBE=6V，這些現(xiàn)象說明了（ ）

A.電燈L1的燈絲斷了

B.開關(guān)的觸片與接線柱接觸不良

C.導(dǎo)線ED斷路

D.電燈L2短路

科學(xué)的解題思維路徑：首先讀題意“閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電燈L1和L2均不亮，”判斷為電路出現(xiàn)斷路故障。則短路是不可能的，選項(xiàng)D可以直接排除；再從題目的其他信息“電源電壓為6V”，并用電壓表逐段測量，根據(jù)“UAB=UAC=UAD=6V，”說明D點(diǎn)→燈L2→C點(diǎn)→B點(diǎn)→電源正極是相通的，根據(jù)“UBG=UBF=UBE=6V”，說明E點(diǎn)→燈L1→F點(diǎn)→G點(diǎn)→開關(guān)S→A點(diǎn)→電源負(fù)極是相通的，所以只有導(dǎo)線ED斷路，即可以判斷出正確選項(xiàng)是C。

（二）科學(xué)的解題思維路徑的策略指導(dǎo)

如何運(yùn)用科學(xué)的解題思維路徑來提高學(xué)生的解題能力呢？在平時(shí)的教學(xué)過程中我們就應(yīng)該組織有效的習(xí)題解答教學(xué)，幫助學(xué)生在形態(tài)各異的題型分析和對比中掃除固定思維的障礙，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，并且從規(guī)范學(xué)生解題過程和思維過程入手，現(xiàn)在的學(xué)生因?yàn)槠綍r(shí)獲取信息非常巨大，這也造成他們解題思維的跳躍性，解題的過程讓我們有點(diǎn)跟不上。這就需要在平時(shí)做題時(shí)進(jìn)行規(guī)范訓(xùn)練、強(qiáng)調(diào)審題、及時(shí)總結(jié)反思，以此來逐步提高學(xué)生的解題能力。

1.通過解讀題目信息，培養(yǎng)審題能力

科學(xué)解讀題目，獲取所給信息以理解題目為最終落腳點(diǎn)，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生讀題，要求細(xì)讀，讀懂，精讀，讀清四層次，并在題目中圈點(diǎn)勾畫，以呈現(xiàn)清晰的、全面的信息。在平時(shí)教學(xué)中，我們不應(yīng)該急于教學(xué)生怎么做，計(jì)算方法是什么，而是指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀題，怎樣從題目條件中找所問問題需要的信息，即一些關(guān)鍵的字眼，在解答試題的過程中，這些關(guān)鍵的字眼，往往起著重要的作用。因此在平時(shí)的教學(xué)過程中我們應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的審題能力。

2.通過明確問題指向，培養(yǎng)思維能力

學(xué)生平時(shí)在做題時(shí)很多時(shí)候沒有真正關(guān)注題目的問題指向，也就沒能明確題目考查的方向。所以在平時(shí)的教學(xué)中就要注重指導(dǎo)研究問題指向，引導(dǎo)學(xué)生解讀題目信息，使答題方向更明確，讀題時(shí)應(yīng)該在理解題意的基礎(chǔ)上整理題中所給信息，搭建問題與題中所給信息的關(guān)聯(lián)，研究題目的設(shè)問的方式，抓住出卷老師的考試意圖，然后進(jìn)行邏輯推理和判斷。

3.通過研究標(biāo)準(zhǔn)答案，培養(yǎng)表述能力

在實(shí)際做題中，很多學(xué)生缺少科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈淖直硎瞿芰Γ貏e是在實(shí)驗(yàn)探究題中往往知道這道題目的意思，就是不能通過文字完整地將答案表述清楚，致使會(huì)做的題目也不能得分。因此在平時(shí)的教學(xué)過程中就要注重精煉自己的課堂教學(xué)語言，平時(shí)講解練習(xí)時(shí)思路要非常清晰，并通過作圖、標(biāo)注、思維導(dǎo)圖等形式使分析過程連貫有序。對學(xué)生練習(xí)中的文字表述要求規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，能夠運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，通過比較、判斷、分析，闡釋科學(xué)基本原理與規(guī)律，以培養(yǎng)學(xué)生的表述能力。

4.通過反思答題過程，培養(yǎng)檢查能力

糾錯(cuò)反思是有效提高學(xué)生再審題，培養(yǎng)學(xué)生正確解題思維能力的重要環(huán)節(jié)。很多同學(xué)由于缺少糾錯(cuò)過程中的思考，往往造成同類錯(cuò)誤一而再再而三的出現(xiàn)。如果能夠把每次練習(xí)中的錯(cuò)誤都重新進(jìn)行進(jìn)一步的思考，并且認(rèn)真的分析自己造成錯(cuò)誤的原因，以及記錄下錯(cuò)誤思維的路徑和正確解題的思維路徑。我想通過這個(gè)深入思考的過程一定會(huì)記憶深刻、事半功倍。通過反思自己解題時(shí)的思維過程，實(shí)際上就是培養(yǎng)自己的檢查能力。而讓學(xué)生養(yǎng)成良好的檢查能力是減少考試失誤的有效手段。

如我在平時(shí)教學(xué)中讓學(xué)生做的一些錯(cuò)題反思：

運(yùn)用科學(xué)的解題思維路徑，再比如杭州中考試卷中的這道題：

小明為了在取書時(shí)不把書架弄亂，設(shè)計(jì)了一個(gè)“方便書架”，每本書都加上一個(gè)“鐵支架”（如圖甲所示）。（1）若圖甲中書本重3牛，書本底部與鐵支架的接觸面積為20厘米2，則書本對鐵支架的壓強(qiáng)為_______帕。（2）小明取書時(shí)，作用在按壓塊上的力始終與按壓塊垂直，鐵支架從圖甲狀態(tài)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到圖乙狀態(tài)的過程中，小明所用的力的大小_______。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

在（1）中，學(xué)生思路容易被題中“方便書架”、“鐵支架”等信息因素干擾，因?yàn)樗鼈兪菍W(xué)生比較陌生的信息，我們不能讓學(xué)生在這上面浪費(fèi)時(shí)間。首先，指導(dǎo)學(xué)生讀題時(shí)要明確問題指向：“求書本對鐵支架的壓強(qiáng)為________帕”。再根據(jù)學(xué)生頭腦中事實(shí)性知識(shí)壓強(qiáng)的概念來解讀正確的信息，直接有用的信息是“書本重3?！?，而“書本底部與鐵支架的接觸面積為20厘米2”則是間接信息，學(xué)生特別容易在計(jì)算中運(yùn)用單位換算時(shí)出錯(cuò)，得分率就低了，因?yàn)?帕=1牛/米2。我們要讓學(xué)生學(xué)會(huì)反思，避免以后解題再出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤。

（2）的題目能力要求要高些，學(xué)生一般拿到問題很難找到“開關(guān)”。老師就要指導(dǎo)學(xué)生讀題目信息時(shí)能找到關(guān)鍵字“勻速轉(zhuǎn)動(dòng)”，促使學(xué)生思維“轉(zhuǎn)動(dòng)”可以和學(xué)過的哪個(gè)物理模型聯(lián)系起來？也就不難想到就是杠桿，題目的難度就下降了。在分析杠桿的五要素時(shí)，已知條件是“按壓塊上的力始終與按壓塊垂直”，還有一個(gè)隱含條件要鼓勵(lì)學(xué)生去挖掘：杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力有了，那么阻力呢？阻力在哪里呢？平時(shí)杠桿知識(shí)教學(xué)中滲透杠桿本身具有重力，即讓學(xué)生聯(lián)想到書架本身有重力，然后動(dòng)手畫力臂，問題就自然解決了。

總之，在現(xiàn)在的中考中，“以情景為中心”的試題越來越多。這就要求我們更關(guān)注學(xué)生平時(shí)的解題思維路徑，然后進(jìn)行針對性的分析教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的分析、概括并歸納，進(jìn)一步利用這些規(guī)律來提高解決實(shí)際問題的能力。以此改變現(xiàn)在課堂教學(xué)過程中過于注重“事實(shí)性知識(shí)”而使學(xué)生思維定式化發(fā)展和解題能力下降的趨勢，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，達(dá)到了“授人以漁”的目的。

參考資料：

1.《思維教學(xué)——培養(yǎng)聰明的學(xué)習(xí)者》 Robert J.Sternberg和Louise Spear-Swerling

著 趙海燕 譯 中國輕工業(yè)出版社

2.《初中科學(xué)教學(xué)案例專題研究》 主編 王耀村 浙江大學(xué)出版社

3.《學(xué)習(xí)的技巧》 莫國良 著 杭州出版社

（作者單位：浙江省杭州市臨安區(qū)實(shí)驗(yàn)初級中學(xué)）