初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方法及措施研究

摘" 要：學(xué)科核心素養(yǎng)在初中化學(xué)教學(xué)中的實踐是貫徹落實素質(zhì)教育理念、促進學(xué)生全面發(fā)展的關(guān)鍵.科學(xué)思維是初中化學(xué)核心素養(yǎng)的重要維度，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維對提高學(xué)生理性思考、探究以及發(fā)現(xiàn)能力起到重要的作用.因此，初中化學(xué)教師有必要深入研討如何有效地在教學(xué)中發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維.對此，本文分析了初中化學(xué)教學(xué)中科學(xué)思維培養(yǎng)現(xiàn)狀，論述了學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的必要性與重要性，探討了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展方向與目標(biāo)，并進一步從強化能力，做好整體構(gòu)思、強化關(guān)聯(lián)，概括提升、循序漸進，穩(wěn)步提升三個方面提出了學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方法與措施，以期為促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，提高初中化學(xué)教學(xué)有效性提供參考與借鑒.

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維；思維發(fā)展；初中化學(xué)

中圖分類號：G632""" 文獻標(biāo)識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）35-0124-04

收稿日期：2024-09-15

作者簡介：鄭萍（1986.6—），女，江蘇省南京人，本科，中學(xué)一級教師；從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

科學(xué)思維屬于抽象概念，科學(xué)思維的培養(yǎng)貫穿于初中化學(xué)教學(xué)的全部過程，且學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的培養(yǎng)與學(xué)科知識教學(xué)存在明顯差異.學(xué)科知識教學(xué)成果往往能夠形成可量化的評價標(biāo)準(zhǔn)，但學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展培養(yǎng)并沒有十分具體的教學(xué)實踐操作標(biāo)準(zhǔn)以及可量化的評價標(biāo)準(zhǔn)，這便導(dǎo)致科學(xué)思維在教學(xué)、評價及實踐操作上表現(xiàn)薄弱.因此，為進一步強化初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，提高科學(xué)思維的可授性、可評性及可操作性，本文主要分析與研究初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方法與措施.

1" 科學(xué)思維概述

科學(xué)思維是一種系統(tǒng)的方法論，其強調(diào)通過觀察、實驗和邏輯推理來理解和解釋自然現(xiàn)象.科學(xué)思維的核心在于使用證據(jù)來構(gòu)建和驗證理論或假設(shè)，而不是依賴于直覺、傳統(tǒng)或者權(quán)威的意見.即科學(xué)思維不僅限于科學(xué)研究本身，還涉及一系列的認(rèn)知能力和實踐策略，這些能力與策略使人們能夠有效地理解和處理復(fù)雜的信息，從而做出合理的判斷和決策.科學(xué)知識的獲取便是人們使用科學(xué)思維后所得到的認(rèn)知，科學(xué)思維的使用包含邏輯推理、實踐驗證等，在科學(xué)思維與科學(xué)知識的積累下，人們具有一定客觀基礎(chǔ)的判斷或概念認(rèn)知，最終形成一個完整的科學(xué)知識體系.總之，科學(xué)思維是人們認(rèn)識真理的必經(jīng)之路，也是引導(dǎo)與幫助學(xué)生利用觀察、實驗與邏輯去理解世界、解決問題的核心思維［1］.

2" 初中化學(xué)教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)現(xiàn)狀

受傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念根深蒂固的影響，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更關(guān)注分?jǐn)?shù)，忽視了化學(xué)知識的理解和實際運用.不僅如此，部分教師對科學(xué)思維的重要性認(rèn)識不足，常常忽略對學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，尤其是在傳統(tǒng)化學(xué)課堂上，學(xué)生通常是被動地聽取知識點和觀看實驗演示，缺乏足夠的動手實踐機會，難以形成系統(tǒng)的科學(xué)思維方式.另外，初中化學(xué)知識點繁多，且較為抽象.在教學(xué)過程中，許多教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實生活的聯(lián)系不夠緊密，未能將抽象的知識點置于具體的應(yīng)用情境之中，導(dǎo)致學(xué)生難以理解背后的科學(xué)原理及其實際用途.除此之外，傳統(tǒng)教學(xué)方法更傾向于知識的單向傳遞和應(yīng)試技巧的訓(xùn)練，課堂上主要是教師講解，學(xué)生缺少主動思考的機會.而且，教師提問的方式較為單一，未能激發(fā)學(xué)生的探究興趣和批判性思考能力，這進一步限制了學(xué)生的思維發(fā)展.

3" 學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的必要性與重要性

從教育層面分析，發(fā)展科學(xué)思維、強化創(chuàng)新意識是新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出的教學(xué)目標(biāo)之一.對于初中化學(xué)學(xué)科而言，該教學(xué)目標(biāo)的落實主要包含以下幾個方面：一是能夠通過觀察、實驗以及調(diào)查等學(xué)習(xí)方法客觀描述與展現(xiàn)化學(xué)事實，在此基礎(chǔ)上，運用分類、比較以及歸納總結(jié)等方法正確認(rèn)識與初步了解各類化學(xué)物質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)，構(gòu)建證據(jù)推理能力基礎(chǔ)；二是綜合分析各類化學(xué)現(xiàn)象；三是構(gòu)建基礎(chǔ)的物質(zhì)及其變化的化學(xué)模型，分析與判斷物質(zhì)的類別或基本性質(zhì)，并利用其解決相關(guān)的化學(xué)問題.由此可見，科學(xué)思維發(fā)展不僅關(guān)注知識的傳授，更注重能力的培養(yǎng).發(fā)展科學(xué)思維是實現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的重要途徑之一.

從學(xué)生個人層面分析，科學(xué)思維能夠有效培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，幫助學(xué)生在遇到問題時，通過觀察、分析、推理等手段找到解決方案，而不是盲目地依賴他人或固有的觀念.不僅如此，科學(xué)思維強調(diào)的是學(xué)習(xí)方法而非單純的知識積累，這有助于學(xué)生在未來面對未知領(lǐng)域的挑戰(zhàn)時，能夠快速學(xué)習(xí)并適應(yīng)新的情況.而且，擁有科學(xué)思維的學(xué)生能夠更加客觀地評價信息、區(qū)分真?zhèn)?，這對學(xué)生發(fā)展至關(guān)重要.

從社會層面分析，社會的進步很大程度上依賴于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，而科學(xué)技術(shù)的進步則需要大量具有科學(xué)思維的人才來推動.學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)與發(fā)展有助于社會整體科技創(chuàng)新水平的提高［2］.不僅如此，在經(jīng)濟社會建設(shè)中，社會大眾需要具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，才能夠更好地參與公共事務(wù)，做出合理的判斷和決策.據(jù)此，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能夠增強其個人理性分析能力，從而有助于提高整個社會科學(xué)素養(yǎng)水平.

4" 學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方向及目標(biāo)梳理分析

4.1" 科學(xué)思維發(fā)展的方向

科學(xué)思維是抽象概念，從結(jié)構(gòu)體系角度分析初中化學(xué)科學(xué)思維能夠發(fā)現(xiàn)其并沒有形成類似學(xué)科知識的系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)，但科學(xué)思維發(fā)展具有統(tǒng)一的方向，學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展框架如圖1所示.對于教師教學(xué)實踐而言，學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展與培養(yǎng)貫穿于日常教學(xué)的全過程，與學(xué)科知識的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，教師需要有明確的教學(xué)計劃與目標(biāo)［3］.

結(jié)合圖1分析，教師可以在課堂教學(xué)時選擇常見的生活實例或化學(xué)事實作為案例，通過聯(lián)系生活實例的方式簡化學(xué)習(xí)難度，進而以相關(guān)案例為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成解決一類問題的思維模型.

4.2" 科學(xué)思維發(fā)展的目標(biāo)

在新課程背景下，教師的教學(xué)任務(wù)目標(biāo)主要包含三個階段，分別為教會、學(xué)會和會用，即教師必須立足于課程整體規(guī)劃設(shè)計開展學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展培養(yǎng)［4］.學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展階段目標(biāo)見表1.

啟發(fā)學(xué)生思維作為教師教學(xué)的要點，教師應(yīng)通過科學(xué)的教學(xué)實施策略幫助學(xué)生獲取與掌握知識和技能，進而使學(xué)生能夠擁有形成自己觀點的能力.在實際教學(xué)過程中，教師可以嘗試?yán)盟季S導(dǎo)圖的方式去分析、總結(jié)與梳理科學(xué)思維發(fā)展系列，同時參考學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展階段目標(biāo)，明確各階段的具體目標(biāo).例如，化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上就是原子的重新組合，原子種類和原子數(shù)量并不會發(fā)生變化.該知識點除了用來設(shè)置填空題外，對幫助學(xué)生形成科學(xué)思維十分有利.教師可以通過設(shè)問、追問等方式讓學(xué)生進一步探究原子間為什么要重新組合、原子組合規(guī)律以及怎樣配平［5］.學(xué)生在學(xué)習(xí)與解題過程中會逐漸完成思維內(nèi)化與遷移，逐步形成較為完善的科學(xué)思維發(fā)展系統(tǒng)，以此凸顯科學(xué)思維的概括性與統(tǒng)領(lǐng)性.

5" 學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方法及措施分析

5.1" 強化能力，做好整體構(gòu)思

學(xué)科類別之間的差異化會導(dǎo)致出現(xiàn)不同的學(xué)科概念組，但從宏觀視角分析，科學(xué)思維屬于人自身的能力之一，學(xué)科之間又有著密切的聯(lián)系，很多學(xué)科間的知識與底層思維邏輯是相通的［6］.也就是說，只要充分掌握了科學(xué)思維加工方法與技巧便能夠有效促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展.所以，在實際初中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從日常熟悉的思維中發(fā)現(xiàn)與總結(jié)底層思維邏輯，同時要善于應(yīng)用化學(xué)實驗展現(xiàn)化學(xué)事實，積極嘗試從化學(xué)學(xué)科角度對思維進行加工，從解題過程中強化思維加工技巧的運用，進而促進思維發(fā)展，形成以學(xué)科概念為基礎(chǔ)的學(xué)科思維.

實際上，初中化學(xué)實驗中蘊藏著豐富的科學(xué)思維加工元素，各學(xué)科概念都是科學(xué)思維加工的成果，換而言之，掌握學(xué)習(xí)的竅門就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，只有能力達標(biāo)后化學(xué)知識學(xué)習(xí)才會如魚得水［7］.而能力的培養(yǎng)離不開學(xué)科知識這個載體，即伴隨學(xué)科知識的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生的科學(xué)思維能力也會不斷得到提升.從客觀評價角度來說，學(xué)生個體是否充分掌握了學(xué)科知識，也在一定程度上反映了學(xué)生科學(xué)思維階段目標(biāo)達成情況.

5.2" 強化關(guān)聯(lián)，概括提升

概括屬于思維過程的一種，其概括反映了相同事物之間的共同特點與聯(lián)系.教師應(yīng)從不同思維層面對現(xiàn)有的科學(xué)思維進行高度概括，使科學(xué)思維能夠進一步向哲學(xué)思維發(fā)展，從而讓學(xué)生對學(xué)科知識、概念等內(nèi)容能夠有更為普遍、總體性的認(rèn)知，有效促進科學(xué)思維結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化發(fā)展，最終形成統(tǒng)領(lǐng)性更高、概括性更強的科學(xué)思維框架.例如，對于具有多個變量的物理量量化問題而言，解題思路通常為保持某些量不變、嘗試量化另一物理量，化學(xué)考題中有關(guān)速度、密度以及溶解度等問題的解題思維一般如此.教師若可以在教學(xué)實踐期間，高度概括速度、密度等物理量量化處理所應(yīng)用到的科學(xué)思維過程，便可以有效培養(yǎng)學(xué)生觸類旁通、舉一反三的能力，使學(xué)生可以將科學(xué)思維拓展運用到溶解度或反應(yīng)速度的概念等內(nèi)容的學(xué)習(xí)中去［8］.量化處理的學(xué)習(xí)方法對培養(yǎng)學(xué)生形成一類科學(xué)思維系列十分有利，在此基礎(chǔ)上，教師還可以對相關(guān)問題展開深入追問，促進學(xué)生向“量變與質(zhì)變”的哲學(xué)思維方向發(fā)展.

5.3" 循序漸進，穩(wěn)步提升

對于學(xué)生而言，科學(xué)思維更傾向于隱性，并不能在學(xué)習(xí)過程中顯著地體現(xiàn)出來.而對于教師而言，科學(xué)思維則是顯性的，在教學(xué)設(shè)計方案中的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)實施過程等設(shè)計環(huán)節(jié)都會明確地指出本節(jié)課的目標(biāo)、重難點以及各知識點最終考查或培養(yǎng)了學(xué)生哪方面的素質(zhì)、能力等，即教師會在教學(xué)實踐前明確要通過哪些知識點來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維.但每節(jié)課程的教學(xué)時間有限，教師會圍繞重點內(nèi)容開展教學(xué)，并不能面面俱到地培養(yǎng)學(xué)生各方面的科學(xué)思維.所以，這便要求教師要建立各類科學(xué)思維的“根據(jù)地”，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的科學(xué)思維體系，這樣當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)遇到困難或感到困惑時，便能夠自主地重溫科學(xué)思維的形成過程與體系結(jié)構(gòu)，達到梳理思維邏輯的目的［9］.

例如，以“蠟燭燃燒”實驗為發(fā)展科學(xué)思維的“根據(jù)地”，教師可以在教學(xué)設(shè)計中設(shè)置循序漸進的問題，如：實驗過程中你觀察到了什么現(xiàn)象？火柴和燭芯在本次實驗中的作用什么？火焰形成過程是怎樣的？蠟燭燃燒為什么需要火柴點燃，燃燒后為什么不再需要火柴了？為什么說火焰有三層？你會怎樣科學(xué)證明火焰的外焰溫度是最高的？蠟燭燃燒的火苗為什么是向上的？通過實驗操作與討論探究，怎樣才能讓蠟燭保持長久的持續(xù)性燃燒？蠟燭燃燒必須具備的條件包含哪些？如何使蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰更大、燃燒更旺？如何科學(xué)證明蠟燭燃燒最終生成了水和二氧化碳？ 蠟燭被熄滅后為什么會出現(xiàn)一縷白煙？通過由淺至深的探究性問題，能夠逐步引導(dǎo)學(xué)生開展深入思考.但受課堂教學(xué)時間的局限性，上述問題并不能夠在一節(jié)課內(nèi)全部完成，這便需要教師在后續(xù)的知識復(fù)習(xí)與回顧、解題中適時巧妙地提出問題，進而啟發(fā)學(xué)生思維，并引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)問題展開大膽的猜想、探究、驗證等，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)探究中發(fā)展科學(xué)思維，并逐步形成正確的學(xué)科觀念.不僅如此，環(huán)環(huán)相扣的問題設(shè)置也是對學(xué)生現(xiàn)有科學(xué)思維的高度概括與提升，對培養(yǎng)學(xué)生縝密的邏輯思維十分有利.

6" 結(jié)束語

綜上所述，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維是貫徹落實初中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵.教師要正確并深刻地認(rèn)識到學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的重要性與必要性，深入分析學(xué)生實際學(xué)情，明確學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的方向及目標(biāo)，從而在日常教學(xué)活動中，有計劃、有目標(biāo)地逐步培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維，充分落實新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，促進學(xué)生全面發(fā)展.

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［責(zé)任編輯：季春陽］