初中学生学习科学的思维障碍及对策

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1、初中学生学习科学的思维障碍及对策 摘 要：学生的学习过程是简单而迅速的重演科学发展的历史。互动式教学是构建学生主体性的基本途径，是现代教学理念的科学教学方法，它有助于学生的积极建构，又能提高学生学习的主动性和探究性。创设互动情景，能提高学生建构的自主性；引导学生的互动进程，能让学生体验建构的过程；实施多元互动，有利于培养学生建构的合作性和整合性；对互动结果的反馈，则有助于培养学生建构的科学性、批判性。通过互动和建构，让学生的学习过程成为重演人类科学知识发展的历程。关键词： 新课程互动 探究建构历程创思人的认知遵循一定的认识规律，要研究初中学生学习科学中的思维障碍到底是怎样产生的这个问题，应该把

2、学生这个学习的主体和学习的内容结合起来，了解二者之间的相互制约关系。首先，学生学习科学受自身的心理认识水平和生活经验的制约；其次，还受学习内容的概括性、抽象性程度的制约。科学知识由概念、规律、实验和研究思想方法等组成，学生学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别，在运用知识进行思维时，往往会产生一些思维障碍，出现各种各样的错误，如乱套公式、张冠李戴、思维混乱等现象。下面，我就学生在学习科学中经常出现的几种思维障碍的形成原因作一些分析，并提出相应的教学对策。1、生活经验（前概念）对学习科学形成的思维障碍。科学的研究对象是自然界中的客观物体及其运动规律，学生天天置身于千变万化的世界中，会自然地

3、获得有关这方面的感性认识，形成一定的生活观念和经验，这是学生学习科学知识的前提条件。先入的生活观念有的基本正确，对学习有积极的促进作用，也有的观念是错误的，对概念的形成、规律的正确理解和运用，将起一定的消极作用，造成一定的学习障碍。主要表现有两点：一是妨碍概念理解的全面性、完整性，造成对概念的片面理解；二是阻断知识间的内在联系，造成知识与应用脱节。例如，在学习力和运动的关系这部分知识之前，许多学生都有这种看法，认为静止的物体，用力推动它时，它才会运动，力停止作用时，它就会停下来。实际上，这种生活中形成的观念是片面的，结论是错误的。而等学生学完了力和运动的这部分知识之后，才对此有了正确的认识。又

4、如，人们总是看到石块比棉花下落快，就认为，“质量大”的物体下落快。其实这个结论是错误的，这正是被轻、重的强刺激所蒙蔽，而没有考虑空气阻力的影响。因为受原有错误的生活观念和经验的干扰和影响，运用概念和规律的思维判断被阻断，不能联系所学的知识，想当然、习惯性的按错误的生活观念进行判断，从而妨碍了科学概念的建立和巩固。同时，原有的错误观念和经验还有一大特点，就是比较顽固、不是一朝一夕就能改正。总之，先入为主（前概念）的生活观念、错误经验往往驱使学生做出想当然的错误判断，阻碍学生对科学知识的掌握。要克服和纠正这类错误观念，我们应该采取措施，消除“前概念”的形成。我的方法是：（1）讲解概念时，应展开充分

5、的分析、讨论，让学生弄清概念的来龙去脉，明确概念的形成过程，以达到对概念内涵的准确理解和掌握。（2）充分利用实验。正确的实验结论是最有说服力的，学生通过这一途径获取的新发现纳入自己已有的科学知识系统中，加深了他们对有关自然现象的理解，提高了他们对有关科学概念或规律的本质认识，有利于消除他们脑子里的“前概念”。（3）设计针对性的习题。要根据教材内容，联系周围环境和现实生活的实际，剖析学生在学习中存在的“前概念”，有针对性地设计习题进行强化训练，达到扭转认识的目的。如：带一小气泡的水平放置的装有水的玻璃管，让管突然向左运动，问气泡怎样移动？学生的“前概念”是气泡向右移动，产生错误的原因是研究对象选

6、择错误（应选水）。2、相近概念混淆形成的障碍。科学有许多相近的概念，它们既相互联系又相互区别，具有不同的本质属性。有的学生对它们的意义理解不透，区分不清，加上头脑中没有完整的情境，容易将它们之间的关系简单化，不能区别相邻或相近的概念。例如：对于压力和重力这两个概念，学生认为压力就是重力，就导致了以下的错误观点：物体越重，压力就越大。对于功率和机械效率，误认为机械效率越大，功率就越大等。要使学生获得必要的感性认识、明确概念的内涵和外延等可区别的相关概念。要克服这种思维障碍，可以抓住两个概念的差异，从不同的角度突出这种差异，进行区别。一是可以通过列举具体的典型例子加以纠正，使概念深化，找出两者之间

7、的内在联系和区别，如在米尺上放一个重物，随着米尺的不断倾斜，米尺变得越来越直，说明压力越来越小，但是重力却没有变化。通过实验，使学生明白：压力与重力没有必然的联系。3、思维定势干扰形成的思维障碍。学生运用掌握的知识，形成了一套切实有效的分析解决问题的推理方式和方法，变成了学生的一种能力，一定的思维模式，这种现象叫思维定势。思维定势在习惯上也被称作思维上的“惯性”。但这种现象具有双重性，既有积极的作用，又有消极的作用。从正面说，思维定势的形成表明学生不仅掌握了知识，并且也形成了一定的思维推理能力；从反面说，这种思维定势对分析解决能力的发展和提高也具有一定的阻碍作用，学生会不自觉地把头脑中已有的、

8、习惯了的思维方式生搬硬套到新的物理环境中去，这种现象在教学中是很常见的。例如：人站在平面镜前，然后慢慢后退，有30%的学生认为，像越来越小。这么多的学生之所以选错，是因为在解题时凭借视觉的通常经验，而没有根据问题的需要进行必要的思维活动。要克服这种思维定势，应该注意运用典型的事例加强练习，增强训练的新颖性，增强题目的灵活性，重在提高具体问题具体分析的能力，切实加强审题能力的培养，使学生形成正确的分析习惯和方法，克服想当然的按头脑中的思维套路来解题的不良习惯。4、公式数学化形成的思维障碍。数学是学习和研究科学的重要工具，运用数学工具解决物理、化学问题的能力是中学物理教学大纲和中考说明中要求的一项

9、重要能力。在教学中，我们往往发现，学生在运用数学知识解决物理、化学问题的过程中，经常撇开公式的物理意义，忘记公式所表达的物理现象之间的因果关系，因而造成了运用公式分析物理问题的思维偏差。如对R=U/I，一些同学认为导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。产生这种错误的原因是由于将先前所学的数学知识僵化地用到我们现在所学的物理公式的分析中。类似的还有公式：=m/V，v=S/t等。要克服这种思维偏差，一是要强调公式的物理意义，理解公式所描述的物理现象、物理事实之间的因果关系、决定关系。二是要明确公式的来龙去脉，增强公式的物理色彩，突出对问题的物理意义的分析，防止单纯数学公式的教学法，

10、减少纯公式数值代入计算的训练，让学生善于运用数学知识、数学方法描述物理问题，真正建立起物理上的数量关系，增强运用数学知识的意识，提高运用数学工具的能力。5、学生在学习中表现出的创造性思维的障碍。学生创造性思维的障碍有来自学生自身的消极因素和教学误区，也有来自社会、家庭的阻力。可以看出，使学生产生创造性思维障碍的因素很多，但主要是由学生自身消极因素造成的和由教师不恰当的态度和教学方法造成的创造性思维的障碍。第一，由学生自身消极因素造成的创造性思维障碍。有的学生害怕犯错误、害怕别人嘲笑，思考和解决问题不敢超越常规的模式；不能深入理解概念及规律的本质和内在联系，在解决问题时，很难展开联想，影响了思维

11、的流畅性；只重结果，忽视思考过程，只要得出正确的结果，不愿多想其他的解决方法；以偏概全，只抓住问题的一点，不能从多角度寻求解决问题的方法。第二，由教师不恰当的态度和教学方法造成的创造性思维的障碍。“题海战术”使学生的思维模式化，阻碍了学生思维灵活性的发展；教师对学生的错误采取批评和讥笑的态度，使学生不敢表达自己的想法；教师在讲课过程中，不注重思想过程的讲解，使学生难于理解概念和规律的本质；学生实验方式过于程式化，缺乏灵活多样性，特别是研究性实验和设计性实验较少。通过以上对学生创造性思维障碍的分析，我们就可以有的放矢地提出培养学生创造性思维的具体方法。（1）为学生创设一个和谐发展的情境，有意识地

12、培养学生的发散思维能力。首先，老师应转变观念，课堂教学以学生为主体，充分发挥学生自主能动的作用。当前，许多教师在授课时仍是满堂灌，希望在45分钟内教给学生更多的知识，力求把问题讲解得清晰透彻，然而这样做的效果未必好，相反，使得学生丧失了独立思考的机会，不妨给学生多一点主动参与的机会。教师可以通过创设一定的问题情境，启发学生去发现、分析和解决问题，鼓励学生发挥想象力与创造力。例如：怎样让水下的白磷燃烧？有的学生说，把它从水中取出来接触空气，有的学生说，向水中注入空气。其次，教师要努力营造一个轻松、和谐的课堂气氛，在科学教学中以问题为发散点，启发学生从不同角度思考，进行一题多解、一题多变、一题多问

13、、一题多答的训练，鼓励学生提出独特的解题方法，从而使学生的发散性思维能力得到提高。教师不应以结果的正确与否作为唯一的评价指标，要关注学生的思维过程，重视思维方法的训练。在教学中可以提出一些开放性、没有唯一答案的问题，用以激发学生创造性思维的动机。例如：在室温下，有体积相同、无污染的饱和食盐水溶液和蒸馏水各一瓶，请设计实验予以区分。该问题可通过物理、化学、生物等知识解决，而且不同能力水平的学生得出层次、范围各异的不同结论。再如：做个让瓶“吃”鸡蛋的实验后，让学生思考：能否让瓶“吐”鸡蛋？他们会积极地讨论，容易在快乐中弄懂大气压的作用。 （2）加强实验教学，发挥实验对于发展学生创造性思维的积极作用

14、。科学是一门以实验为基础的学科，实验给了学生动手动脑的好机会。通过实验可以培养观察品质，提高思维的敏锐性。在进行实验时，可根据实验所提供的信息、实验提出的器材、学生掌握知识的深浅，从不同方向和不同方面来指导实验，寻找处理实验的多种方法。实验中的观察是有目的、有计划的，观察是发现和解决问题的第一步。在实验教学中有针对性地进行观察训练，培养观察的全面性、准确性、深刻性，不仅可以使学生具有敏锐的观察力，善于发现和提出问题，还可以激发学生学习科学的兴趣。通过实验可以加深对概念、规律的理解。由于学生受前概念的影响，对概念、规律的理解肤浅，甚至只是死记硬背，不能领悟其中的思想和内涵，以致使思维僵化、呆板，

15、不能变通，所以在解决问题的过程中学到的知识难以灵活运用，更谈不上举一反三、融会贯通了。通过生动丰富的实验现象可以加深对知识的理解，在实验中要侧重让学生了解概念、规律产生的条件，发生发展的过程，不能一味追求实验结果的精确性。在实验教学中，不能把学生看成是知识的接受器和不会思维的机器。要培养他们的创新精神和创新能力，要进行开放式实验教学模式。例如：密度是物质的特性之一，是初中科学的重点内容之一，它在科学技术和农业生产中有着广泛的应用。在测量固体的密度实验中，根据公式：密度=质量/体积，其中物体质量可用天平直接测量，也可用弹簧秤间接测量；体积可用刻度尺测量，也可用量筒测量，将这几种方法进行组合，测量物体密度的方法就有了四种。随着知识面的逐渐扩大，在学生掌握了压强概念、浮力概念及杠杆原理后，可引导学生用弹簧秤法、杠杆法、天平法来测。不仅固体密度测量方法很多，液体密度测量方法也较多，如密度计法、海尔法（利用连通器原理）、天平法、杠杆法等。另外，也可启发学生来测气体的密度。例如，用天平法测气体的密度。首先用天平称出空瓶的质量m 1（空瓶内充满空气），接着用天平称出满满一瓶水的质量m 2，再用量筒量出这瓶水的体积V，就可算出空气的密度为水（）。实验方法的开放，激发了学生的求知欲和创新精神。联系方式:余姚市万年桥路2号,邮编:315400,电话: 66235135, Email: chnwu7