摘 要:初中科學教學是將物理、化學、生物這三門科目囊括其中,指導學生對基本的自然現象和規律進行分析,以及通過科學實驗,引導學生像科學家那樣進行探究式活動。當前核心素養背景下的課堂教學,傳統的以識記、背誦為主的學習方式已經不再適合當下的發展,培養學生的邏輯思維和分析能力成為了教師首要考慮的教學問題。本文中筆者探索了在中學科學教學中,如何對學生的邏輯思維能力展開培養。
關鍵詞:初中;科學教學;邏輯思維
邏輯思維是學生根據問題情境,利用已有的知識和方法,剖析問題,整合知識,實現一步步對問題解決的心理活動。邏輯思維是最能展現出學生思考、分析問題的過程,通過對學生的邏輯思維的培養,學生能夠把知識和方法進行有效的整合,把頭腦中原本散亂的知識體系進行一次重組,使知識結構具備精細化、結構化的特征。科學教學研究的是自然規律變化、物質結構組成的學科,通過邏輯思維培養學生知識整合梳理的能力顯得非常重要。本次研究筆者圍繞生活情境導入、問題情境創設、實踐操作演練、戶外實踐教學這四個方面展開研究。
一、 生活情境導入培養邏輯思維
科學課程是將自然科學進行整合,初中科學知識囊括了自然界所有的表面現象和自然規律,而自然規律和現象大都體現在我們的實際生活中,所以我們可以根據教學內容將生活情境引入課堂教學,為學生營造熟悉的場景,利用知識對現象進行分析,或者從現象中歸納得出知識,從而培養學生的邏輯思維。但是生活情境的創設大家值得注意的有,情境內容必須要和教學內容相符合,不能夠為了提升教學的華麗,而將一些沒有實際教學意義的情境引入課堂之中,從而影響了學生的知識學習。
例如在講授《生物體的結構層次》這部分知識時,為了讓學生對植物體的結構層次和動物體的結構層次有一個比較清晰的理解,對組織和器官是如何形成的進行全面分析,筆者將學生、班級、初中部、學校這些基本概念引入課堂。詢問學生我們班級有60位學生,每一個學生都是獨立地進行學習活動自主性較強,那么類似于動物體的結構層次,學生相當于動物體結構層次當中的哪部分呢?學生進過思考想象知道,班級的學生相當于動物體結構層次中的細胞。一個班級有60位學生,換句話說也就是班級是由一個學生群體組成的,那類似于動物體的結構層次,哪一個部分相當于班級呢?學生經過思考,組織是由具有相同功能的細胞群體所組成的結構,學生類似于細胞,班級是由學生群體組成的,所以班級就相當于組織。教師繼續啟發:我們學校的初中部有很多初中班級,而且這些班級都是有序地排列組合而成,從而讓我們的初中部教學能夠平穩有序地開展。有了前面的思路,學生經過思考知道:初中部相當于動物體的器官。通過循序漸進的邏輯思維幫助學生對知識進行思考分析,最后學生能夠知道學校相當于動物體的系統這個層次。原本一個非常復雜,學生很容易遺忘的動物體結構層次知識,瞬時間聯系實際生活情境,變得非常的直觀通俗易懂。
課前教師在備課時,對知識進行分析研究,尋找新知識和實際生活之間的聯系,從學生身邊最熟悉、最直觀的教學情境出發,引導學生將知識和生活相聯系。在教師的指導下,學生對知識展開深入分析研究,按照知識的邏輯一步步向更高、更深層次進行探索,從而培養學生的邏輯思維能力。
二、 結合問題情境培養邏輯思維
問題是理科知識學習和理解的主要途徑與方式,因為學生知識儲備不足、心智能力不成熟,對外界環境以及自然現象的分析還存在著諸多的缺陷。為了激發學生對現象本質的分析,從多方面來探索自然規律和現象,教師很有必要從問題出發,引發學生對問題進行思考。學生在思考的過程中,就會主動地對知識進行整合、分析,潛移默化地培養學生的邏輯思維。在問題情境的創設過程中,教師要注意的是,問題的創設必須要具有有效性、興趣性,問題必須要能夠激發學生學習的主動性。
例如在講授《熔化與凝固》這部分知識時,筆者采用的是問題情境教學法,但是問題情境仍然是以生活為背景創設的。首先教師向學生展示了一段過生日點燃生日蠟燭的視頻,主人公通過打火機將蛋糕上的蠟燭點燃后,教師將白板進行放大,發現蠟燭的火焰開始劇烈燃燒。教師要求學生將注意力轉向蠟燭上,學生發現原本是固體的蠟燭在受到了高溫的燃燒后,漸漸地開始變成液體狀的蠟油,蠟油隨著蠟燭壁緩緩地流下去,漸漸地凝固成為固體狀態。整個過程蠟油由原本的固體變為液體,最后再由液體又變為最初狀態——固體。這么一個過程是如何實現的呢?其中又蘊含著什么樣的物理知識呢?教師隨即指導學生進行分析,在一開始將蠟燭點燃時,蠟燭的溫度是不是瞬時間就升高了呢?學生作出了肯定的回答。當蠟燭的溫度緩慢地上升至一定溫度的時候,這個一定溫度就是我們所要學習的熔點,隨即將熔點的概念展示給學生。學生通過對概念的理解,懂得了原來蠟燭熔化是因為溫度上升至了熔點才會出現熔化的現象。教師引導學生分析凝固的過程,在蠟燭油下落的過程中,溫度是升高還是逐漸下降呢?學生回答:下降。教師隨后展示凝固點的概念,并指導學生理解:溫度在緩慢下降的過程中,當溫度降到蠟油的凝固點的時候,蠟油又會立刻凝固成固體。
以生活背景為素材,將問題情境展示給學生,讓學生結合問題情境進行深入分析探索,并通過教師的問題啟發引導,一步步地剖析新知識。而且在對問題情境進行分析的過程中,學生會主動地進行邏輯思維。
三、 通過科學實驗培養邏輯思維
既然初中科學研究的是自然現象和規律,和我們的生活是如此的貼近,那么我們肯定不能忽視引導學生展開科學實驗操作。通過科學實驗操作,讓學生在實驗的過程中,利用邏輯思維對知識進行分析,探索知識的關聯性和時效性。同時通過實驗操作也能夠培養學生的動手操作能力,以及現象分析、小組合作交流能力,因此實驗教學是培養學生核心素養的一條非常重要的途徑。但是實驗的過程中,教師必須要重視對學生的操作行為進行監控,防止實驗意外等一類的突發情況出現。
例如在開展關于科學觀察的實驗時,實驗的場所為科學實驗室,實驗的材料包括:飲料、顯微鏡、放大鏡、燒杯等等。首先向學生展示若干瓶飲料詢問學生:大家是否想知道這些飲料的味道如何呢?由于學生對飲料非常感興趣,因此都作出了肯定的回答。隨后教師將手洗干凈后,用大拇指沾取少許的飲料,再用舌頭舔一下無名指,隨后告訴學生這是一杯可樂。其中觀察仔細的學生發現教師用大拇指沾取,而伸向舌頭的卻是食指,不符合實驗的規則。教師肯定了學生仔細觀察的態度,告訴學生我們科學觀察必須要做到認真仔細。隨后要求學生以小組為單位開展溶液兩兩混合的實驗,教師給出了①硫酸銅、②氫氧化鈉、③稀鹽酸、④碳酸鈉溶液,實驗報告上第一個任務是要求學生說出溶液混合的方式,學生都知道有六種。隨后小組內開始溶液混合實驗,實驗的方法以其中一個溶液為例,將其他的溶液分別對其進行混合,并記錄現象,隨后再以另外一個溶液為例,按同樣的方法開展實驗。保證實驗按照一定的邏輯方式開展,也培養了學生的邏輯思維,在現象分析中,學生通過實踐知道應該首先分析顏色變化,隨后再分析氣泡、沉淀,也展現出了知識的邏輯。
通過引導學生展開實驗操作,在實驗的過程中,讓學生主動思考問題,學會觀察現象分析現象的步驟。并在實踐操作的過程中,體現出知識的邏輯性和結構性,不但有利于實驗的順利開展,同時還培養了學生的邏輯思維能力。
四、 戶外實踐教學培養學生的邏輯思維能力
初中科學研究的是自然規律變化和物質的結構組成,是對大自然萬物的探索,因此在實際教學過程中,我們很有必要組織學生展開戶外教學實踐活動。在活動的過程中,帶領學生感受大自然,應用知識和方法去探索大自然的奧妙和神奇。同時在對自然現象展開分析的過程中,學生必須結合邏輯思維展開分析研究。但是戶外教學教師仍然需要注意對紀律的把控。
例如在開展生物分類的戶外實踐活動時,活動的場所是本市的森林公園,活動的主體是學生,要求學生在森林公園中,將自己所觀察到的植物進行歸類。比如學生發現公園當中的桂花盛開了,那么對桂花來進行分類,它是屬于什么界?什么門?以及什么綱呢?等等。首先學生對桂花樹進行觀察發現,桂花樹的高度大約在四米左右,樹皮是褐色,但是小枝條略成黃色,葉片大都為橢圓形。隨后學生摘取一小段桂花枝條,在教師的指導下對整個外形進行觀察研究知道桂花是聚傘花序,以及對花瓣、花苞、萼片的顏色和長度有了一定的了解。學生在查閱植物分類學書本后知道,桂花樹是屬于植物界,因為觀察他的種子發現有種皮包裹,所以桂花樹是被子植物門;通過觀察桂花樹的葉子,發現它的葉片是網狀葉片,所以桂花樹是雙子葉植物;再進一步分析可以知道桂花是屬于唇形目植物;由于桂花的葉是對生,有的花有鋸齒而且花帶有著芳香,花冠為黃色,這些特征都符合木犀科植物的特征,因此桂花樹屬于木犀科和木犀屬;最后桂花樹在種當中的分類是屬于桂花種。按照這種戶外實踐活動方式,教師同樣可以要求學生對動物進行分類研究。
通過在戶外實踐教學中,引導學生對植物體進行分析,并對植物進行歸類研究,在教師的指導下以及結合學生自身的邏輯思維,一步步地來推動戶外實踐活動的開展,培養了學生的觀察分析、邏輯思維能力,是新時代下多氧化教學的推進。
五、 結語
思維是學習活動的起點,邏輯思維是對知識的深入探析和結構化理解,邏輯思維能力在初中科學教學中非常重要,是學生分析自然現象、探索自然規律的主要心理活動,同時也是學生生物學綜合素養的主要組成部分。在實際教學中,教師可以通過生活情境、問題情境、實踐操作,以及戶外教學模式的開展來培養學生邏輯思維。
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作者簡介:王首春,浙江省紹興市,浙江省新昌縣西郊中學。