基于灵活性思维品质发展的科学实验教学研究

沈伟云

摘要：思维的灵活性是指思维活动的灵活程度，结合实验教学，从正逆思维结合、不同角度思考、概括迁移规律、组合分析装置等角度开展实践与研究，进而促进学生灵活性思维品质的发展。

关键词：灵活性；思维品质；科学实验；研究

文章编号：1008-0546（2017）05-0087-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.028

思维品质是智力活动中，特别是思维活动中智力与能力在个体身上的表现，实质是人的思维的个性特征[1]。具体表现在敏捷性、灵活性、创造性、批判性和深刻性五方面。林崇德教授通过二十多年的实践研究得出，培养学生的思维品质是发展其智能的突破口。灵活性作为思维品质的重要组成部分，其特点具有广度和富有顺应性，是创造性思维的基础。教学实践表明，思维灵活的人，不仅智力方向灵活，而且分析、解决问题全面透彻。

一、正逆思维结合，促进科学概念的建构

心理学研究表明，每一个思维过程都有一个与之相反的思维过程，在这个互逆过程中，存在着正、逆思维的联结[2]。在实验教学中，若把正逆双向思维结合起来，将积极有效促进学生对科学概念的建构。

例如，中和反应是指酸与碱发生反应生成盐和水。若教师在组织学生完成实验的同时，引导学生逆向思维：生成盐和水的反应是中和反应吗？通过小组合作、交流，引导学生举出诸如NaOH与CO2反应生成Na2CO3和水，就不是中和反应，其原因是中和反应不仅生成物要求是盐和水，而且反应物必须是酸与碱。通过正逆思维相结合，学生较明确建构了中和反应的概念。又如电解水与H2在O2中燃烧实验，通过正逆思维结合，有助于正确概念的建构。

通过正逆思维相结合，既可以帮助我们建立正确的科学概念，深化对概念理解，又可完善思维顺序，优化思维过程，发展学生灵活性的思维品质。

二、不同角度思考，训练学生发散性思维

思维的灵活性表现在人们发散思维活跃，能从不同角度、不同侧重点开展分析和研究，善于超越一般模式，積极地进行各种猜想与联系[3]。在实验教学中，教师可引导学生立足不同角度思考，培养学生发散性思维能力。

例如，笔者在复习教学中要求每个小组结合图1，进行仪器组装。然后开展讨论，该装置有哪些作用？讨论结果如下：

（1）收集气体，若用排空气法收集，则收集密度比空气大气体如O2，应从a端进入，收集密度比空气小的气体如H2则应从b端进入。若将集气瓶装满水，又可收集什么气体？该气体从哪端进入？在学生讨论基础上，教师可补充该问题，促进学生发散性思考。

（2）洗气装置，若干燥O2，则在集气瓶中装浓硫酸，气体从a端进入。

（3）除杂装置，若要除去CO中混有少量的CO2，则集气瓶中应装NaOH溶液，气体从a端进入。

（4）测量比较产生气体速度，如在探究不同的催化剂对H2O2反应速度的影响时，通过该装置装满水，从b端通入气体，以从a端排入到量筒的水体积来表示产生O2的多少。

心理学研究表明，发散思维是创造性思维的重要组成部分，是寻求变异、独辟蹊径的一种开放式思维方式[4]。在实验教学中对同一个装置开展多角度、不同层次的探索，既培养了学生的思维发散能力，也有助于学生灵活性思维品质的发展。

三、概括迁移规律，提高问题解决速度

迁移是指一种学习对另一种学习的影响。在学习新知之前，学生已具有一定的知识经验和认知结构，而实验教学往往是在学生已获得的技能和问题解决方法的基础上迁移开展的，也就是将新的、需解决的问题纳入到学生自己已具备的问题解决的图式之中。

例如，如图2所示，请同学们推测发生的现象并分析其原因。图2由于锥形瓶内CO2和NaOH反应，导致气体量减少，气压变小，小气球变大。在实际学习过程中许多学生感觉难以理解，究其原因，这与学生迁移能力不强有关。其实在学习测空气中O2含量时，已运用了类似原理。如图3，瓶内O2含量减少，气压变小，水就压入瓶内。得出规律：一定容积的容器内，气体量变少，气压减小。若把此概括出的规律，迁移运用到上述实验题的解决，则可提高学生解决问题的速度。

加涅认为：“提高学生或人们在问题解决中的认知策略能力，最重要的问题是提高人们认识和掌握学习迁移的能力。随着时代发展，知识量骤增，实验教学的目的不再是在有限的时间内向学生传授更多的知识和技能，而是培养学生学习迁移的能力，提高问题解决速度，促进思维灵活性的发展。

四、组合分析装置，培养动手操作能力

在实验教学中，思维品质的灵活性经常表现在对实验仪器的正确选择上，能根据实验目的对仪器进行正确的组装，并按一定的程序进行正确的调试和操作。在学生对实验的动手操作过程中，经常会滋生出许多“为什么”，这是宝贵的教学资源，教师要及时引导学生分析，从而训练学生思维品质的灵活性。

例如，在按教材装置测定空气中氧气含量时（见上图3），发现测量结果偏小。笔者组织学生认真分析原因，其中通过查阅资料发现，当装置内的氧气低于一定含量时，红磷就不再与氧气反应，从而导致测量结果偏小，为此，针对该原因笔者引导学生进行了实验改进，如图4所示，在一容器中放入“暖宝宝“黑色铁粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上烧杯，随后白磷自燃，利用这一装置可更准确地测定空气中O2的体积分数。

通过对实验误差的分析，引导学生改进实验装置，既提高了学生分析问题能力，训练了学生的动手操作能力，又促进了学生思维灵活性品质的发展。

实验教学的目的不仅要帮助学生去建构新的概念，去设计、改进实验，培养学生的科学探究能力，运用实验去解决一些实际问题，而且更应该注重引导学生把看似无序的现象观察变为有序的思维活动，使实验教学真正成为激发学生变式思维、培养学生思维灵活性的载体，进而提升学生的科学素养。

参考文献

[1] 林崇德.培养思维品质是发展智能的突破口[J].国家教育行政学院学报，2005（9）：21-26

[2] 丁莉.化学教学中学生逆向思维的培养及应用[J].中学化学教学参考，2016（2）：15-16

[3] 熊言林，张勇.创设实验教学情境 优化学生思维品质[J].中国教育学刊，2009（6）：38-41

[4] 王敬义.化学教学中培养学生发散思维与提高创新意识[J].化学教育，2003（1）：14-16

[5] 袁铮.“动手操作”能彰显高中化学思维光芒[J].江西教育，2015（11）：40-41

[6] 李韶卿.高中生物教学应注重培养学生的思维品质[J].教育理论与实践，2016（5）：57-59