例谈初中学生科学思维的培养策略

陈 至

(江苏省海门市海南中学 海门 226100)

“科学思维”是一种有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的思维。培养学生的科学思维是新一轮的课程改革中，基于对课程的价值追求提出的以核心素养为导向的教学要求。本文从生物学教学的角度提供了培养学生科学思维的方法路径和教学案例。

1 多方思考，培养学生思维的发散性

思维的发散性是指进行多侧面、多角度思维。培养学生思维的发散性，学生可以发现事物的新关系、新联系，认识事物的本质。生物学教学中许多问题是开放性的，答案或解决方法不止一种，教师可借此机会，放手让学生开动脑筋，多方思考，合作讨论，共同完成学习。

例如，在“探究蚯蚓在什么样的物体表面爬得快”的实验后，大部分组学生得出“蚯蚓在粗糙的物体表面运动更快”的结论。针对少数组学生得出“蚯蚓在光滑的物体表面运动更快”的实验结果，教师引导学生展开分析，大家经过思考、讨论、分析，提出以下可能的解释： 蚯蚓在光滑的玻璃板表面运动后，没有休息，就直接测试它在粗糙的硬纸板表面上的运动速度，由于它消耗大量的体力，运动速度有可能减慢；没有用湿棉球檫蚯蚓的身体，它因缺氧而活力减弱，运动减慢；粗糙硬纸板表面非常干燥，蚯蚓在上面运动时体表黏液被吸收，身体变干影响呼吸……

又如，学生用显微镜观察了人的血细胞涂片后，教师提出下列问题： 在显微镜下，你是如何区别红细胞和白细胞的？学生的观察还真仔细，交流结果如下： ①看形态，红细胞呈两面中央凹陷的圆饼状；②比颜色，红细胞呈红色；③有无细胞核，成熟的红细胞没有细胞核，白细胞有细胞核；④比大小，红细胞比白细胞小得多；⑤看数量，红细胞的数量远远多于白细胞。

2 异中求同，培养学生思维的集中性

思维的集中性是指对事物的抽象概括、判断、推理能力。没有集中就难于抓住事物的本质、揭示事物的内在规律。对于教学中遇到的一些需要总结概括的知识，教师要有意识地培养学生这方面的能力。

例如，在完成制作洋葱表皮细胞临时装片和人口腔细胞临时装片实验后，学生分别以一个字概括实验步骤： 擦、滴、撕、展、盖、染、吸和擦、滴、刮、涂、盖、染、吸。那如果想观察其他实验材料呢？学生通过比较，概括出了制作临时装片的步骤为： 擦片、滴水、取材、放展、盖片、染色。如果被观察的材料本身有色就不用染色。这样学生就可突破教材的局限，在总结概括中学会举一反三。

又如，教材中关于植物体、人体或动物体的组成层次都有相应的插图，让学生在观察中分别总结出各自的组成层次，接着引导学生进行比较，找出它们组成层次上的相同点，学生从中发现相同点是都有细胞、组织、器官、个体层次，而细胞正是生物体结构和功能的基本单位。

3 破除定势，培养学生思维的批判性

思维的批判性是指敢于用科学的怀疑精神，对待自己和他人的原有知识，包括权威的论断，敢于独立地发现问题、分析问题、解决问题。教学中借助一些特定的教学内容，带领学生破除思维定势的束缚，引导他们的思维向新的方向探索。

例如，在讲授“人的生殖和发育”时，教师提出：“脐带有什么作用？”其中很多学生回答：“脐带是固定胎儿位置的”，这是因为前面学习鸡蛋时观察过系带，知道系带可使卵黄稳固地浮在整个鸡蛋的中心位置上。而脐带和“系带”名词好像差不多，所以学生推测脐带也具有类似的作用。应让学生重点观察胎儿脐带的位置，分析胎儿生长所需营养来源，再回忆鸡蛋系带的位置，通过探讨比较，引导学生得出正确答案。并再归纳人和鸡蛋在胚胎发育过程中获取营养的方式不同，增长知识。

4 分析对比，培养学生思维的严密性

思维的严密性是指对思维对象全面、深刻、完整的思考。培养学生思维的严密性，是学生形成科学素养的重要途径。教材中许多实验可作为培养学生思维严密性的材料。严密性是实验设计的最基本要求，缺乏严密性的实验是没有说服力的。

例如，在“验证呼吸过程中氧气变化”的实验后，引导学生思考： ①为什么要设置两组实验？这两组是对照实验吗？是的话，变量是什么？②为什么取等量的两种材料？若不等量，对实验结果的分析有何影响？③为什么两支广口瓶都要封闭？若不封闭，请推测实验的现象可能会怎样？④为什么两支广口瓶都要遮光处理？若不遮光处理，植物的哪种生理活动会影响本实验？实验的现象又会怎样？⑤在最后检验瓶中气体环节，为什么点燃的蜡烛伸入瓶中的要求是迅速？⑥本实验得到什么结论？若没有用沸水处理过的菠菜这组，可否得出此结论？学生经过对这些问题的深入分析，准确掌握实验的重点内容，理解实验的严密性、严谨性对于实验结论的正确性和科学性特别重要。

5 总结规律，培养学生思维的敏捷性

思维的敏捷性指人的思维过程的速度或迅速程度。任何复杂的事物，只要耐心思考，都可以从中找出一些规律性的东西。教学中多揭示解决问题的思维过程，让学生领悟怎样抓关键点、突破口，再加以提炼总结，形成一定的解题模式或技巧，就会使解题速度大大加快。

例如，遗传图谱的相关题目是会考中遇到的难度较大的题型，主要考查遗传图谱的解读能力、性状的显隐性判断、个体基因组成、性状的判断以及遗传概率的计算等方面，而题中性状的显隐性判断是解题的第一步，也是解题关键。学生感觉比较迷茫，无从下手。经过实践，引导学生采用截取法。截取法就是从遗传图谱中截取出“亲代双方性状一样，子代出现新性状”的特殊区域，聚焦截取出的区域，学生解题就有了抓手。亲代双方一样的那种性状即为显性性状，子代出现新的那种性状即为隐性性状。再接下来的其他问题就迎刃而解。

6 探求本质，培养学生思维的深刻性

思维的深刻性是指在解决问题时能够透过现象看本质，在错综复杂的情境中，把握好解决问题的关键，并能作出合理的推理和判断。思维的深刻性反映了人类思维的深度、广度和难度，是一切思维品质的基础。

例如，教师提问： 家里种植的花草如果长时间放在黑暗处就会死去，你能说出其中的原因吗?很多学生只满足于缺少光照这一肤浅的认识，而不能更深入地思考缺少光照会导致植物不能进行光合作用合成生命活动所需要的有机物，植物体生命活动因缺少有机物而失去能量最终死亡这一深层次的原因。同样，学生在解释为何要带土移栽时，仅仅认为是保护根毛，而不会思考因为移栽时树苗的根受到了一定程度的损伤，根吸水的能力降低了，若根毛受损，树苗会因缺水而容易死亡。

7 标新立异，培养学生思维的独创性

思维的独创性是指善于探求新的途径和寻找新的方法去解决问题，提出自己独到的见解，创造性地解决问题。在实验或活动中,允许学生用不同的方法、不同的手段进行。

例如，在进行“探究蚯蚓在什么样的物体表面爬得快”的实验时，如何确保蚯蚓做直线运动？学生想了很多方法，有的用两根玻璃棒夹住蚯蚓，让它在玻璃棒的间隙中爬行；有的把硬纸板折一下，让蚯蚓在硬纸板的折缝中爬行；有的在纸板上滴一条直线的水滴，让蚯蚓沿着水滴爬行等。在测量每分钟脉搏的次数时，大部分学生按教材上的方法，手摸的部位是手臂腕部有脉搏的部位，但有的学生却摸在颈部、太阳穴、脚踝处有脉搏的部位，还有的学生将手心紧贴胸腔中央偏左下方的外壁。这就表明学生在此过程中迸发出了创新思维的火花。