科学解题中思维障碍的成因与策略研究

摘要：解题中思维障碍产生的原因较多，记忆、学习、技能、情境、动机等许多环节都会影响解题的思维。本文分析了初中学生科学思维障碍的成因及解决方法。
　　
　　关键词：思维障碍；成因；策略
　　
　　思维是人脑对客观现实的概括和间接的反映，它反映的是事物的本质及内部的规律。初中学生科学思维是指学生在对初中科学感性认识的基础上，运用比较、分析、综合、归纳、演绎等思维的基本方法，理解并掌握初中科学内容并且能对具体的科学问题进行推论与判断，从而加深对初中科学知识本质和规律的认识。然而，在学习初中科学的过程中，我们经常听到学生反映，上课听得很“明白”，但每到自己解题时，总感到困难重重，无从入手。
　　
　　事实上，学生对不少问题的解答困难并不是因为这些问题的解答太难，以致学生无法解决，而是因其思维形式或结果与具体问题的解决存在着差异，也就是说，学生的科学思维存在着障碍。这种思维障碍，少部分来自于教学中的疏漏，更多的来自于学生自身，来自于学生中存在的非科学的知识结构和思维模式。因此，研究初中学生的科学思维障碍对增强初中学生科学教学的针对性和实效性有着十分重要的意义。
　　
　　一、思维中存在许多盲点
　　
　　人离不开习惯，习惯对我们的学习有着很重要的影响。习惯可能是最好的仆人，帮我们达到新的高度，同样它也可以成为我们最坏的敌人，僵化、凝固我们的思维，思维盲点指的就是习惯的这种消极性。
　　
　　例1：居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会造成很大浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人起动发出声音时，自动闭合，无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用，就可以使楼道灯变得“聪明”。则这种“聪明”的电路是（）。
　　
　　按照学生习惯的电路连接，要么是光控要么是声控来控制路灯，因此应该是并联故选（B）。其实光控与声控是两种不同状态下的变化情况，符合设计要求的应选（D）。
　　
　　由于学生习惯的消极性的存在，使得学生在解决新问题，拓展新领域时，受到原有思维的局限，因此我们要走出思维盲点，不要总依赖原有路径。
　　
　　二、思维缺乏灵活性、变通性
　　
　　思维的变通性和灵活性是提高学生应变能力的主要途径，训练思维的变通性主要是培养学生变通的意识和习惯，“活”是培养学生灵敏地产生思维层面的积极效应。
　　
　　例2：在图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“0～0．6A”，电压表的规格为“0～15V”，灯泡上标有“6V6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示，求：
　　
　　(1)灯泡正常发光时的电流；
　　
　　(2)当电流表示数为0．4A时，电压表的示数；
　　
　　(3)为了保证电路安全，滑动变阻器接人电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率。
　　
　　学生初看此题觉得比较简单，第（1）小题直接根据电路公式即可求得，于是第（2）小题也根据公式求解，而造成一种误解：
　　
　　由于思维的连续性，进一步造成第（3）小题错误，实际上根据U—I曲线可知，本题小灯泡的电阻并非是一个定值，因此求小灯泡的电压应从图表中看出来，而不是根据公式计算。
　　
　　大多数学生习惯用公式解题，但此题更深远的意义在于使学生能深入到问题的本质中去，吸收新信息，能从问题的特殊解法中，概括推广出同类问题的一般解法，以达到触类旁通的目的。因此，在教学中不能陷入一味地利用公式做题的机械运动，因为这种单一的方法不能适应复杂丰富的教学内容和千姿百态的教学对象。俗语说得好：“授人以鱼，不如授人以渔。”只有让学生真正掌握了科学的思维方法，把学习兴趣引入科学方法的轨道上来，才能激发学生学习的能动性。
　　
　　三、思维定势造成的解题错误
　　
　　定势（即心向）是心理活动的一种准备状态，这种准备状态容易影响人对刺激情境的某种习惯的方式进行反应。定势对解决问题有积极作用，但也有一定的消极影响。
　　
　　例3：小军用弹簧秤来探究“底面积相同的木块和铁块的下表面哪个更粗糙”，如何进行实验设计？
　　
　　不少同学是这样思考的，找两块质量相同，底面积相同的木块和铁块，然后用弹簧秤在水平拉力作用下均做匀速直线运动，分别测出拉力，进行比较。很显然，要找这样的木块和铁块很麻烦，而且即使有也不可能外表完全一样，其实按照上图设计的进行很容易比较出来。让木块和铁块叠放在一起，然后互换叠放位置即可得出结论，而且这样的设计不受其它条件的限制。
　　
　　为了消除学生在思维活动中只会“按部就班”的倾向，在教学中教师还应鼓励学生进行求异思维活动，培养学生善于思考、独立思考的方法。不要满足于用常规方法解得正确答案，而要多尝试、探索最简单、最好的方法解决问题的习惯，发展思维的创造性也是突破学生思维障碍的一条有效途径。
　　
　　那么应该如何解决这些问题呢？
　　
　　1.注意思维的广阔性和深刻性，要善于把握事物的各方面的联系，全面地思考和分析问题，善于分析本质和非本质的特征，给学生一个展示自己才华的空间。
　　
　　2.培养学生思维的灵活性和敏捷性，适时借题发挥，开拓学生思路。
　　
　　3.一题多变。即把题目进行加工、引申、发展、提供问题的背景，增加发散的成分。一般可通过隐去结论、增加限制、改变陈述方式等减少问题条件。
　　
　　4.一题多解。这有利于使学生思路广阔，有助于学生创造力的培养。教师要注意进行各种方法的比较，注意解题思想的深挖。
　　
　　5.一法多用。用不变的规律去解千变万化的题目，以不变应万变。
　　
　　6.碰到疑难问题教师要勇于暴露自己的解题思路。
　　
　　7.加强对学生进行言语训练。运用心理定势的积极作用，发展“求异”思维，限制心理定势的消极作用。
　　
　　8.加强对学生变异思维的强化训练，从而走出单调、机械重复的模式。
　　
　　当然，要解决学生思维上的障碍问题，不是一朝一夕的事，需要教师长期引导和启迪才能形成。
　　
　　素质教育已经向传统的科学教学提出了更高的要求，但只要我们坚持以学生为主体，以培养学生的思维发展为己任，势必会提高学生科学教学质量，摆脱题海战术，真正减轻学生学习科学的负担，从而为提高初中生的整体素质做出我们应有的贡献。