沈德華

關(guān)鍵詞：思維品質(zhì);思考與討論;教學(xué)策略

《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》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，思考事實證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，幫助他們學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，逐步養(yǎng)成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習(xí)慣[1]。可見，科學(xué)教學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生思維，浙教版初中科學(xué)教材中“思考與討論”欄目是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要載體，但面臨諸多困惑與挑戰(zhàn)。筆者以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”教學(xué)為例，針對概念型、探究型、分析型、運用型、拓展型“思考與討論”，談如何在教學(xué)實踐中優(yōu)化思維方法，提升思維品質(zhì)。

一、概念型“思考與討論”，提升學(xué)生遷移思維

遷移思維主要指學(xué)生將之前學(xué)過的知識、技能、思想、方法與新學(xué)知識、技能、思想、方法融會貫通的能力[2]。概念型“思考與討論”要求教師通過情境的創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生大腦中原有認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生在新、舊概念間尋找相異和相似處，同中求異或異中求同。

[思考與討論1]上述反應(yīng)（指金屬與酸）與前面學(xué)過的化合、分解、復(fù)分解反應(yīng)有什么不同[3]？

[教學(xué)設(shè)計]教師先要求學(xué)生例舉常見的化合反應(yīng)，后尋找其共性并歸納通式：A+B+……→C，接著引導(dǎo)學(xué)生回顧其概念：兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)。同理回顧分解反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。然后因勢利導(dǎo)，對照鎂、鋅分別與鹽酸和硫酸反應(yīng)的方程式，嘗試歸納通式：A+BC→B+AC，從而推導(dǎo)置換反應(yīng)：單質(zhì)+化合物→單質(zhì)+化合物。對于這類“思考與討論”，還可深入探討，鼓勵學(xué)生小組合作組建氧化還原反應(yīng)和四大基本反應(yīng)關(guān)系的概念圖。

[設(shè)計意圖]教師先讓學(xué)生例舉、回顧、歸納已學(xué)的基本反應(yīng)類型，后通過概念對比類推置換反應(yīng)，提升學(xué)生思維遷移能力。通過概念圖，借助具體形象事物理解抽象概念，對事物的認(rèn)知從感性階段過渡到理性階段，對基本技能的把握更加嫻熟。學(xué)生基于問題情境、類比聯(lián)想、拓展升華，既有模仿又有創(chuàng)新，真正達(dá)到概念的內(nèi)化和思維的進(jìn)階。

二、探究型“思考與討論”，提升學(xué)生創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性思維是心智的自由構(gòu)建活動，在邏輯嚴(yán)密的基礎(chǔ)上，通過想象、聯(lián)想、靈感等，創(chuàng)造出新觀點、新理論、新方法[4]。學(xué)生在探究型“思考與討論”中，通過學(xué)習(xí)、模仿、探索，往往會提出自己獨到的見解、新穎的方法、特殊的路徑，從而漸次提升創(chuàng)造性思維品質(zhì)。

[思考與討論2]（1）設(shè)計實驗比較鎂、鋅、銅的活動性，并從大到小列出鎂、鋅、銅的活動性順序。（2）如果把氫也列入其中，應(yīng)如何排列[3]？

[教學(xué)設(shè)計]針對問題（1），教師啟發(fā)學(xué)生參照教材中鐵和銅、銅和銀的活動性比較，學(xué)生很容易想到用金屬單質(zhì)和鹽溶液的反應(yīng)。那么，用什么金屬和什么鹽溶液呢？此時的學(xué)習(xí)可以借助小組合作讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，設(shè)計出如圖2 所示的多種方案。教師在肯定小組合作成果的同時，讓學(xué)生分析、交流、比較、評價方案的可行性及其科學(xué)原理，歸納出方案：①中間金屬兩邊鹽溶液;②兩邊金屬中間鹽溶液;③兩邊金屬和鹽溶液，中間鹽溶液和金屬。（這里的“中間”和“兩邊”指三種金屬的活動性排序）

對于問題（2），讓學(xué)生比較鋅、銅分別與硫酸的反應(yīng)并分析置換反應(yīng)原理，得出活動性：Zn>H，H>Cu，即得Mg>Zn>H>Cu。

[設(shè)計意圖]設(shè)計多種可行性實驗方案探究鎂、鋅、銅的活潑性，充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，在呈現(xiàn)探究問題前先給學(xué)生必要的知識儲備與思維空間，給學(xué)生的思維搭建“腳手架”，為學(xué)生提供交流、互助、分享、糾錯、評價等多角度思考、分析、解決問題的途徑，學(xué)生的思維呈發(fā)散狀，進(jìn)而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維。

三、分析型“思考與討論”，提升學(xué)生歸納與概括思維

歸納與概括思維是指在頭腦中把對象的各個組成部分聯(lián)系起來，或把事物的個別特性、個別方面結(jié)合成整體的過程[5]。該類型的“思考與討論”要求教師借助各種媒體，基于深度學(xué)習(xí)的理念引導(dǎo)學(xué)生運用歸納與概括思維，促使學(xué)生深入思考、分析判斷、規(guī)律找尋、結(jié)論體悟。

[思考與討論3]金屬活動性順序說明金屬具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？它對置換反應(yīng)的發(fā)生有何意義[3]？

[教學(xué)設(shè)計]教師借助PPT課件或flash動畫在大屏幕上呈現(xiàn)如圖3所示的動畫情境，然后引導(dǎo)學(xué)生分析其語言、動作、表情所包含的科學(xué)含義。學(xué)生很容易歸納出金屬的化學(xué)性質(zhì)：①某些金屬+酸→鹽+氫氣;②活動性強的金屬+鹽溶液→活動性弱的金屬+新鹽溶液。接著教師追問，為什么不是所有的金屬都符合這兩條規(guī)律？此時學(xué)生的思維進(jìn)入更高層級，進(jìn)而得出應(yīng)用金屬活動性順序判斷金屬與酸、金屬與鹽溶液能否反應(yīng)的關(guān)鍵是，看金屬是否排在氫前及金屬與鹽溶液反應(yīng)時金屬活動性的相對強弱。

[設(shè)計意圖]借助動畫將金屬活動性知識融于具體情境，通過觀察、分析、思考得出金屬發(fā)生置換反應(yīng)的兩條規(guī)律，得出金屬與酸、金屬與鹽溶液反應(yīng)的條件，從而培養(yǎng)學(xué)生的歸納與概括思維。在遵循知識邏輯順序和認(rèn)知發(fā)展順序的同時，關(guān)注學(xué)生心理成長順序。

四、運用型“思考與討論”，提升學(xué)生演繹與推理思維

演繹與推理，就是從一般性的前提出發(fā)，通過推導(dǎo)（即演繹），得出具體陳述或個別結(jié)論的過程[6]。

運用型“思考與討論”，是學(xué)生在習(xí)得相應(yīng)科學(xué)概念、規(guī)律、特征后，通過情境創(chuàng)設(shè)、問題導(dǎo)向、思維激發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生運用演繹與推理思維發(fā)現(xiàn)問題、剖析問題、解決問題，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

[思考與討論4]（1）根據(jù)金屬活動性順序，判斷能否用錫壺裝酸性物質(zhì)？并說明理由。（2）能否用鐵制的容器配制浸種用的波爾多液（含硫酸銅）？為什么[3]？

[教學(xué)設(shè)計]在正方形硬紙板的正面用記號筆書寫元素符號，背面粘上磁鐵，然后凌亂貼于磁性黑板上，指引學(xué)生按金屬活動性強弱重新排序。啟發(fā)學(xué)生回顧推理一：排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。而錫在金屬活動性順序表中排在氫前，故可與酸發(fā)生置換反應(yīng)，所以不能用錫壺裝酸性物質(zhì);引導(dǎo)學(xué)生回顧推理二：一種活動性強的金屬能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。鐵比銅活潑，能將銅從銅的鹽溶液中置換出來，所以不能用鐵制的容器配制波爾多液。

[設(shè)計意圖]溫故知新，創(chuàng)新金屬活動性順序的教學(xué)策略，學(xué)生喜聞樂見，沉浸在真實的問題情境中，激發(fā)其回顧概念、規(guī)律，并進(jìn)行遷移與運用，通過“情境→回憶→思辨→推理→收獲”的學(xué)習(xí)方式，突出重點、突破難點，提升學(xué)生的演繹與推理思維。

五、拓展型“思考與討論”，提升學(xué)生系統(tǒng)思維

系統(tǒng)思維（又稱整體思維）主要是以問題整體結(jié)構(gòu)為切入點，尋找問題的重點內(nèi)容，了解問題考察的知識內(nèi)容，把握問題內(nèi)在規(guī)律，有效解決科學(xué)問題[7]。拓展型“思考與討論”，要求教師將局部按照一定的秩序組織起來，以整體視角和全局觀念把握研究對象，從知識架構(gòu)出發(fā)開展教學(xué)活動，加強師生互動和分享，讓學(xué)生對知識全面認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和勇于表達(dá)交流的能力，啟迪學(xué)生自主構(gòu)建知識體系。

[思考與討論5]（1）根據(jù)金屬銹蝕的條件，討論金屬防銹蝕的常用方法。（2）調(diào)查生活中常用的金屬防銹蝕的措施。你還知道哪些金屬防銹蝕的措施[3]？

[教學(xué)設(shè)計]針對問題（1），教師引導(dǎo)學(xué)生借助鐵生銹的探究結(jié)論，適當(dāng)拓展與延伸，學(xué)生通過思考與討論，容易想到在金屬表面涂一層物質(zhì)隔絕氧氣和水或改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。針對問題（2），教師布置課外小調(diào)查：通過網(wǎng)絡(luò)、報紙、雜志等媒體，查閱金屬防銹方法，搜集、匯總、整理相關(guān)資料，每人制作一張資料卡。課上進(jìn)行交流、分享、展示，并結(jié)合課堂所學(xué)啟發(fā)學(xué)生嘗試用“結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“性質(zhì)與用途”的基本思想觀念進(jìn)行解釋。然后師生共同補充、整合、拓展，見圖4。

[設(shè)計意圖]引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技進(jìn)步與生產(chǎn)生活，滲透STSE教育。注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和良好思維習(xí)慣的培養(yǎng)，從金屬防銹措施的整體架構(gòu)出發(fā)，加強對學(xué)生學(xué)法指導(dǎo)和思維指引。通過小調(diào)查、框架圖等，幫助學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路，完善知識體系的構(gòu)建。

科學(xué)教學(xué)是不斷優(yōu)化、創(chuàng)新、創(chuàng)造的過程，在教與學(xué)中如何立足課堂，更好地啟迪思維、內(nèi)化知識、發(fā)展素養(yǎng)、落實思維型課堂需在實踐中不斷探索。依托教材的“思考與討論”欄目，能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正將知識邏輯序、認(rèn)知發(fā)展序、心理成長序、能力形成序，進(jìn)行“四序”交匯融通，以情境為載體、以問題為導(dǎo)向、以思維為核心，體現(xiàn)深度思維，實現(xiàn)師生的“共振”思維，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的加強和思維品質(zhì)的提升。