思维品质在科学课堂中的生长之路

徐燕

摘 要：思维品质的培养是提升学生科学素养、培养创新思维能力的关键。针对初中科学教学中的难点，在教学设计中引入生活素材，创设学习情境，以问题任务引发学生的思维冲突，引导学生积极思维、主动解决问题，不仅能培养学生“思之新、思之活、思之深、思之惑”的良好思维品质，也有利于实现“科学来源于生活而应用于生活”这一认识的教学目标。

关键词：酸碱盐 ；复习拓展 ；思维品质

思维品质，实质是人的思维的个性特征。思维品质反映了每个个体智力或思维水平的差异，主要包括深刻性、灵活性、创造性、批判性、敏捷性五个方面。[1]优秀的思维品质来源于优秀的逻辑思维能力：即思之新、思之活、思之深、思之惑。思维品质是智力品质的核心，而智力品质是智力活动特别是思维活动中智力特点在个体身上的表现。在教学过程中抓住了思维品质的培养，就抓住了发展智力、培养能力的关键，这与初中科学教学提升学生科学素养，培养创新思维能力的根本任务相吻合。

由于教师自身的认知与经验、关注点等限制，在初中科学教学中，往往重材料“展示”，轻思维“工具”；重“实验”过程，轻思维“判断”；重“收集”数据，轻思维“整理”。特别是复习课，常常采用“重复再现知识点加综合练习”来提高学生成绩，忽视了对学生学习的主动性和学习能力的培养，导致学生普遍感觉复习课枯燥无味，制约了学生科学素养和优秀思维品质的发展。如何更好地发展学生的优秀思维品质、培养学生的创新能力呢？笔者以初中“酸碱盐复习”拓展课为例具体论述之。

初中科学中酸碱盐部分的内容，知识点繁多、联系紧密、内容综合，一直是初中复习教学中的难点，对学生的能力要求也较高。按照传统的复习模式，一般是先复习酸、碱、盐代表物质的性质，再小结酸碱盐的通性，然后按通性规律写出常见酸碱盐的化学方程式。相对新课来说这种复习方式比较枯燥，考虑到繁多的酸碱盐知识点中酸的化学性质是其中重中之重，学生掌握了酸的化学性质就很容易类比迁移出碱的化学性质，酸和碱的性质又與盐的部分化学性质重叠，熟悉了酸与碱的化学性质，盐的化学性质也就变得简单了，而在酸碱盐化学性质中最本质的是典型离子的化学性质。同时如何能使酸、碱、盐的复习寓教于乐，引导学生主动学习，提高学生思维品质，这也是笔者在进行教学设计时着重思考的。心理学家皮亚杰认为思维源于好奇。在生活中有大量学生感兴趣的与酸碱盐相关的素材，很容易激发起学生的探究欲望，从而激发起学生的主动思维。所以在教学设计时通过来自生活中的素材，创设学习情境，以典型离子为线索，由点及面，点面结合地展开，其间以问题任务为引导，激发学生思维冲突，促使学生积极思维、主动解决问题。通过这一教学，以期达到引导学生总结梳理酸碱盐部分知识，能在复杂具体的情境中以核心离子为线索、借助实验解决具体问题，促进学生科学思维品质的发展，并建立科学来源于生活而应用于生活的教学目标。

本课在教学时先通过小组展示课前收集到的饮食生活中的科学知识和问题导入，然后围绕盐卤豆腐、石膏豆腐两种豆腐的鉴别（重要盐离子鉴别）→菠菜汤中的是否存在氢离子（酸的通性复习）→菠菜中草酸可能有什么用途（物质性质决定用途）→菠菜与豆腐能否同吃（灵活运用酸与盐、酸与碱、盐与碱的综合反应）。在探究过程中提供信息，通过问题任务，层层深入探究、引导学生积极思维，在小组讨论思维碰撞中借助实验进行研究，解决问题。教学设计流程如图1。

一、思之新

课前布置学生收集日常饮食中诸如食物相克等的科学知识和问题，小组展示交流，使学生体会到生活中有很多科学问题。通过简短视频创设情境：豆腐制作过程，使学生知道需要点卤豆腐才能成形，还知道常见的点卤有两种方法：盐卤和石膏卤。在情境中给出任务一：能用所学知识鉴别出两种豆腐的点卤液吗？

（1）提供信息：A、豆腐的营养成分表。B、常见的两种老豆腐：盐卤豆腐一般用氯化镁溶液点卤。石膏豆腐用石膏（硫酸钙）点卤。（2）提供试剂：硝酸银、氯化钡、盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸铜、铁钉、铁锈、镁条、石蕊、酚酞。

学生小组活动：分析提供的信息，根据提供的试剂，讨论方案，设计实验鉴别离子，然后通过实验鉴别出两种点卤液。学生通过分析和小组交流发现：两种点卤液分别含有氯离子、镁离子、硫酸根离子、钙离子，要区别这两种点卤液，就是区别出这几种离子。通过交流讨论，多维度、全面考虑，学生发现有多种鉴别方面。方法一：利用银离子鉴别氯离子和硫酸根离子。各取少量，分别滴加硝酸银溶液，若发现溶液中有白色沉淀生成则为氯化镁点卤液；方法二：利用钡离子鉴别氯离子和硫酸根离子。各取少量，分别滴加氯化钡溶液，若发现溶液中有白色沉淀生成则为硫酸钙点卤液。教师鼓励和肯定学生的思维，继续引导观察实验现象比较不同鉴别方法：哪一种现象更明显？采用哪一种鉴别方法更好？

培养学生思维的新颖性，是指思考问题时既要考虑整体性，又要关注问题的细节；既要深入了解问题的本质，又要认真分析相关可能因素。其思维要求为能抓住事物的本质，从多方面、全面地考察问题。要培养学生思维的新颖性，应积极引导学生发现问题，分析问题的本质，创造性地解决问题。此教学环节从生活中寻找学生感兴趣的素材，调动学生主动思维，找出问题的本质即两种点卤液核心离子的鉴别，引导学生应用所学酸碱盐知识，寻找多种方法鉴别离子，并通过实验对不同方法进行辨析、比较优缺点。这一过程有利于发展学生思维的新颖性，提升学生的实证意识。

二、思之活

教师进一步创设情境：展示菠菜的营养成分表，提供信息：菠菜中含有较多草酸，每100g菠菜中含有草酸0.2～0.3g。请学生思考、讨论，利用提供的药品试剂完成任务二：菠菜汤中真的有H+吗？菠菜汤中的草酸是否具有酸的通性？ 提供试剂和药品：菠菜浓缩汁、硝酸银溶液、氯化钡溶液、盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、硫酸铜溶液、铁钉、铁锈、镁条、石蕊试剂、酚酞试剂。

学生小组活动：回忆酸的通性，并据此利用提供的药品试剂设计实验，进行验证。学生主动合作、一起设计实验，通过实验发现草酸能使石蕊指示剂变红、能与金属镁条反应放出气体、能与金属氧化物铁锈反应、能与碱氢氧化钙反应生成沉淀、能与盐碳酸钠反应放出气体等，得出结论：草酸具有酸的通性。

教师展示草酸的资料如图2，进一步引导学生深入思考：根据任务二的结论，说明草酸可能有什么用途？使学生理解物质的性质决定用途。学生通过讨论，根据草酸的化学性质推理出生活中草酸可以用于除水垢、除锈等。然后教师说明生活中草酸的用途。

思维的活，即敏捷性，也即思维活动的反应速度，是指学生智力的敏锐程度，其具体表现为新颖独特的灵活性、善于举一反三和触类旁通的迁移性。[2]要培养学生思维的敏捷性，抛出的思维任务难度要适中且易于知识迁移。

在此教学环节中要求学生能从学过的酸通性的知识举一反三迁移到菠菜汤中的草酸性质的研究中，这样的设计不仅使酸的性质的复习更贴近生活、更有趣味、更有挑战，也对学生的思维品质提出了更高要求。

三、思之深

在了解了豆腐中含有钙、菠菜汤中含有草酸之后，教师再抛出一个生活中一直有争议的话题：菠菜与豆腐能同吃吗？先出示网上调查数据：46%赞同能同吃，54%不赞同两者同吃，以及网友的各种观点理由。网上的调查数据和网友的观点激起了学生的好奇心，教师因势利导统计学生的两种观点人数，发现接近持平，两派学生坚持己见，谁也不服谁。这时教师引导学生借助模拟实验，进行探究。

学生主动寻求讨论合作、设计实验、模拟实验，学生发现菠菜汤中滴加氢氧化钙溶液，有白色沉淀生成，进而得出一致观点：菠菜与豆腐同吃会在人体形成结石，不可同吃。

思维的深刻性是指思维活动的广度、深度和难度。思维深刻性的培养可通过制造认知冲突，调动起好奇心，学生越好奇、思维越积极主动，往往思维也就能越深刻。本环节的教学设计通过铺垫，制造出菠菜与豆腐能同吃与不能同吃两个相反的观点似乎都有道理的认知矛盾，激发学生好奇心和求知欲，学生在急切地寻求答案的意愿的趨动下主动合作、深入思考，剔除干扰因素，抓住问题的本质，即豆腐中的钙离子与菠菜中的阴离子是否会反应生成难溶性沉淀，设计出模拟实验来研究菠菜与豆腐能否同吃，在学生得到结论的过程中学生思维的深刻性也得到了训练。

四、思之惑

学生通过模拟实验得出菠菜与豆腐不能同吃的结论后，教师进一步追问：真的不能同吃吗？教师引导学生在具体情境中展开思考、组内及小组间互相质疑，层层深入探究：菠菜与豆腐同吃在胃里会不会形成结石？到了小肠里又会发生什么？不同吃，草酸被吸收进入人体又会怎样？菠菜与豆腐到底能不能同吃？想吃菠菜豆腐汤又不中草酸的招，你有什么好办法？为什么人们平时吃这些菜都没有问题呢？

学生通过质疑、再通过模拟实验步步释疑，到逐渐清晰。菠菜与豆腐同吃形成的草酸钙（菠菜与钙离子反应生成的沉淀模拟），进入胃里遇到胃酸（HCl），模拟实验发现草酸钙与HCl反应，沉淀消失，所以在胃里不会形成结石。但很快学生发现这不是最终结论，当进入小肠，肠里的消化液呈碱性，在反应中继续滴入氢氧化钠溶液，发现沉淀又生成，即小肠里会形成草酸钙结石。如果菠菜不与豆腐同吃，草酸被人体吸收又会怎样？学生发现草酸被人体吸收进而和人体中的钙结合形成草酸钙结石沉淀在人体中。新的认知一次次与学生原有认知相冲突，促使学生不断思辨，改进结论。最后学生经过激烈的讨论，发现利用草酸的可溶性，菠菜中的草酸只要用开水焯一下就可以去除掉80%，再与豆腐同吃就可以了。学生更深切体会到学以致用的快乐。最后，通过小组活动，总结课堂中出现的典型离子间的相互反应类型，进一步将酸、碱、盐的化学性质形成知识体系。

思之惑，即思维的批判性。是指对自己思维过程中产生的原有思考和结论以及对别人的结论产生疑问，在肯定相关内容的同时，采取批判的态度不断探究以求完善的过程。要培养具有批判性思维的学生，首先我们教师应该成为一个真正的批判性思维教师。[3]通过教学，为学生提供自己发现和思考的机会，引出不同的观点，鼓励学生思考质疑，寻求证据与根据。在这部分教学设计中创设情境菠菜与豆腐经过消化道的不同部位时，菠菜与豆腐不可同吃原有认知和新信息不断形成思维冲突，促使学生不断质疑、思辨，通过不同观点的辩论和实验获得新的认知，发展思维能力。这一学习过程也让学生体会到科学是在各种观念、认识的论争、竞争中蹒跚前行的，是一个不断质疑、大胆猜想、逻辑推理、实验探索的循环发展的认识过程。

从本教学设计的实际教学效果来看，从生活中提取学生感兴趣的问题，引导学生运用酸碱盐知识解决生活中的实际问题，兴趣加上挑战，促发学生主动思维；创设情境，使学生已有认知与新信息形成思维冲突，鼓励学生不断质疑，在课堂上形成“思维性讨论”的气氛，整堂课学生思维活跃、积极，良好思维品质获得培养。同时在解决实际问题的过程中使酸碱盐知识在运用中得到复习提升，并通过学习过程使学生明白科学是讲究实证的学科，更理解科学探究的方法，促进学生综合能力的发展。此外，使学生深切体会到生活中处处有科学，引导学生主动地去关注发现生活中的科学问题，并运用科学和思想、方法、知识去解决问题，帮助学生进一步认识社会、认识生活。

在知识时代的当下，人们不再为知识的获得而犯愁，而是为如何处理、判断、整合繁杂的知识而犯困，因此为了当下学生适应未来，要特别关注思维力的提升。通过这堂课，让我深深感受到，教师发展的正确思路或核心价值指向，应当是优化学科教学思想。也就是说，只关心教学的操作方法是不够的，必须有教学思想。同时，这教学思想是学科的，要与学科的特殊规律结合起来，才有实践的价值。因此，对于科学教师来说，更要优化科学教学思想。

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）：21-32.

[2]沈伟云.基于发展学生思维品质的生物学实验教学 [J].生物学教学，2015 （11）：47-48.

[3]钱华.核心素养背景下发展学生批判性思维的教学实践 [J].化学教与学，2018 （3）：76-89.