浅论高中学生理科综合能力的培养，本文主要内容关键词为：理科论文,综合能力论文,高中学生论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
今年，浙江、吉林、江苏等三省在高考中率先实行了“3+综合”考试改革，明年将会在更多的省市中推广。高考中“综合科目”的设置，在社会上引起了强烈的反响。对此，教育工作者多局限于对高三升学复习的模式的认识与实践。本文拟从开设“综合科目”考试的缘由谈起，重点阐述培养理科综合能力的基本途径，以祈同仁匡正。
一、加深认识学科综合考试
为什么要在高考科目中设立一个目前在高中阶段尚未开设的“综合科目”呢？
从科学发展看：我们知道，现代科学发展的一个显著特点就是各学科之间再一次趋向综合。在科学工作中有分析的方法，也有综合的方法，展望21世纪的科学发展趋势，综合比分析更重要。要解决一个实际问题，往往要用到多种学科知识，单一的学科在错综复杂的问题面前往往显得势单力薄。综合是创新的基础。日本人说得更干脆：综合就是创造。中国古代有许多精美的瓷器，等到发现时都已经成了碎片，如何使文物复原？靠的便是整体思维，综合联想。中国科学院院士王选发明了汉字精密激光照排系统，被人誉为现代的毕升。据他自己讲，由于从数学系毕业，有多年的硬件经验，并懂得微程序，又有了这三者的相互贯通，终于导致了科学发明。因此，综合能力的提高是科学发展对人提出的自然要求，是大势所趋。
从现代系统论看：任何系统都是有结构的，系统整体的功能不等于各孤立部分功能之和。当各部分以有序、合理、优化的结构形成整体时，整体的功能就会大于各部分功能之和，不仅如此，还会产生部分所没有的新的整体功能。相反，当部分以无序、欠佳的结构形成整体时，各部分原有的功能得不到发挥，力量削弱，甚至相互抵消，从而使整体功能小于各部分之和。综合就是把各个部分结合起来，组成一个整体的思维方法和思考过程。只有对事物各部分从内在联系上加以综合，才能正确地认识整个客观事物。如果各学科之间结构优化，协同反应，整合发展，产生强烈的共鸣和共振，那么，综合起来教学的整体效果就会比分散开来教学的部分效果之和好得多。
从学校现实看：前几年，苏步青先生曾经尖税地指出：现在有的理工科学生都大学毕业了，还写不出像样的文章。这是过去教学中“分课分家”的后果。他自己以及其他许多中外闻名的科学家如杨振宁、华罗庚等都有很深的古文底子，写得一手好文章。他们都大力提倡文理相通。这实在是富于远见的呼唤。可是，当时并没有得到教育界应有的反应。现在，文理不通仍然是一种普通现象。即使文科或理科内部各学科之间也是“鸡犬相闻，老死不相往来”。而在同一学科内普遍流行所谓的知识点教学，抓住一点，深挖洞，好像地质队勘探矿藏一样，越钻越深。这是一种“只见树木，不见森林”的教育，与新世纪教育要培养具有科学精神、创新能力的人才毫无共同之处。
从学科关系看：世界是普遍联系的，这种联系是客观存在的。不但事物内部有联系，而且不同事物之间也有联系。同样，各门学科其知识之间也有内在的必然的联系。对于理科而言，不论是物理，还是化学和生物，研究对象都是物质，都必须研究物质的结构微粒。在研究中，阿佛加德罗常数是普遍应用的常数，物质的量的单位"mol"把微观世界和宏观世界联系在一起。同时，都必须遵守如能量守恒、质量守恒、电荷守恒、动量守恒、能量最低原理等基本原理。对于文科而言，任何政治观点、政治事件的概述，均离不开对历史现象、历史事件的综合分析与考查；而任何历史现象、历史事件都发生在一定的地理空间之内。这也许是学科综合的客观条件。
基于上述原因，“3+综合”考试便应运而生。这不仅仅是考试制度的改革，也是教育制度的改革，是贯彻落实全教会精神，全面推进素质教育的一项重要举措。只有站在时代的制高点来认识高考改革，才能搞好教育改革，从而避免把“3+综合”演变成一种新的应试教育模式。
二、尽快提高教师综合素质
高考改革同样也给教师带来了许多新的问题，给教学工作增加了难度，一些熟悉的东西用不上了，“陌生”是普遍的感觉。但是，挑战与机遇同在，压力与动力并存。高考改革给了我们这样一个使自己的教学工作进入新的境界的极好机会。为此，每一个教师都要把改革的外在要求转化为内在动力，练好内功，提高自身的综合素质。达到上述要求的途径是努力学习。我们的老师，无论是早一点毕业的还是近几年走出校门的，都有重新学习、接受继续教育的必要。“一张文凭，终身够用”的观念已经落伍。“要想给学生一杯水，先得使自己有一桶水”，而今这“一杯”和“一桶”，已是指以某一学科为主，兼具其他学科的知识、能力的综合与创造创新的知识。为师者，即使有一桶水，这一桶水应该是“活水”，而不是“死水”，否则仍然不能满足学生的求知欲。教师要努力了解本学科的发展趋势，尽可能地学习相关学科的理论和实际知识。“随便翻翻”，绝对不能一天到晚只看几本教科书、几本习题集。
当然，教师继续教育的内容非常丰富，不仅要学习学科知识，还要更新教育思想、教育观念，学会运用新的教育方法。要掌握现代教育技术，尤其是掌握多媒体和网络技术，这既是教的需要，也是自身学习的需要。如今，许多教师都在网上学习，“鼠标一点，世界尽在眼前”。同时，还要在网上实施教育。
应该指出，教师即使有了丰富的知识，综合能力也不见得就一定强，这里有一个整合问题。所谓整合指的是各种知识之间的融合、打通、交汇的相互作用，是在多层次上不断增强和相互渗透的结合的过程。其相互作用的机制是在下属一些层次上实现的：理论、经验、方法论、功能结构、价值等。否则，路是路，桥是桥，各种知识无不沟通，仍然要闹出“盲人摸象”的笑话。因此，我们要主动实现自身学科间知识的自然交叉和整合，并且注重优化自己的知识机构，争取成为复合型的教师。
在中学理科中，我认为化学是联系物理、生物的桥梁和纽带。作为一个化学教师既学过大学化学，也学过大学物理、生物和高等数学，似乎比别的理科教师有更宽的知识基础。因此，在理科综合能力培养中，化学教师有更多的义务、责任和贡献。
三、合力培养学生综合能力
课堂教育应该是培养学生综合能力的主战场。要加强教学研究，把着力点从仅仅依据大纲要求重视知识教学，转移到抓好基本知识教学的基础上加强创新精神和实践能力的培养，运用基本知识分析、解决实际问题上来，在教学内容、教学方法、教学手段上都要进行改革，只有这样，才能把培养学生综合能力的要求落实到实处。具体地说其基本途径是在教学中实施“四个合起来”即合起来教、合起来学、合起来练和合起来做。当然，这里的“合”不是指开设一门综合理科，而是指把多学科知识和多学科思想熔于一炉，贯穿于每一个相关任课教师和每一个学生平时的教与学的活动中。
1.合起来教
教师之间要构建信息交流的“绿色通道”，加强横向联系、沟通，理化生老师集体备课不失为一种行之有效的方法。要主动及时地了解彼此的教学进度和内容，那些内容什么时候应该结合其他哪些学科知识和方法，有一个统盘的计划，整体的考虑，做到适时渗透，有机结合，量力而行。
教师在上课时，要抓住教材实际，把其他有关学科知识有机地结合起来，横向贯通，不仅如此，还要把其他学科方法嫁接到本学科中去，这样上课给学生以耳目一新的感觉，正像文艺演出中演员的角色反串一样，容易激发学生的积极性，学生特别爱听。例如：化学里有一个极性分子的概念，比较抽象，是教学的难点。怎么办？用正负电荷重心是否重合来判断就十分通俗易懂。又如何来分析分子有没有极性？还借用物理方法：把一个极性键看作一个力，根据力的合成规则分析其合力是否为零，就可以方便地判断出分子的极性。真所谓“他山之石，可以攻玉”。类似这样的例子在理化生课本中不胜枚举。理化生教师应该充分而机智地进行横向迁移，从而收到化难为易、事半功倍的教学效果。当然，还有另一种情形，不同学科之间可能产生知识的负迁移，先学的知识对后学的知识有干扰作用，这是需要避免的。例如在生物课里讲到植物吸收矿质元素时，认为盐有三种即生理碱性、酸性、中性盐如、NaNo[,3]、K[,2]SO[,4]、NH[,4]NO[,3]。但是，在化学里讲到盐类水解时指出这三种盐的水溶液分别呈中性、中性、酸性，两者并不一致。因此，有关老师在适当的时候要加以联系，指出它们的区别，否则就会引起概念上的混淆。
教师除了自己上课时作出示范和榜样之外，还应该鼓励学生把在某一门学科中学到的知识和方法运用到其他学科中。要求学生关注物理与生物、化学与物理、生物与化学等学科之间的相互联系。如果哪位教师对学生说：“我都被搞糊涂了，我们在讲物理，而你却在谈论化学。”那肯定会在学生中产生负面效应。
2.合起来学
教师要积极创设条件，引导学生构建面向“3+综合”的新的学习观，合起来学，为自己的终生学习和终生发展打下坚实的基础。
合起来学的第一种重要形式是比较阅读。比较阅读是把两种或两种以上的在内容或形式上有某种联系的课文进行有对比、有分析的阅读。我们知道同一知识内容在不同学科的课本里可能都有阐述，但是，由于问题的背景不同、侧重点不同、学习的时机不同，因而叙述的角度、深度、广度都可能不同，此时，几种不同的课本集中起来进行比较阅读，互相之间可以补充、启发、印证，甚至校正，从而达到触类旁通、融会贯通的目的。例如：学生在化学课里读到了胶体知识，似乎所有小分子都能通过半透膜。后来，在生物课里又读到蔗糖分子不能通过半透膜的知识，学生觉得这里有矛盾，于是就向老师提出质疑，说明学生在比较阅读时引起了思考，从而有了收获。实践证明，比较阅读也是培养学生综合能力的有效途径。
合起来学的第二种重要形式是课外自学。要引导学生打破课堂的封闭性，进行开放式学习，关心社会人生，关心生存环境，关心科技的进步与发展，既读课内书，又读课外书，开阔知识视野，白色污染、绿色食品、无铅汽油、臭氧空洞、克隆等等都应略知一二，不可一无所知，彻底改变“两耳不问窗外事，一心只读圣贤书”的不良状况，有道是：“世事洞明皆学问”。
合起来学还有一种方式是让学生自己编综合题。学生自己命题是一种学习方式的转变，富于挑战性，学生兴趣浓厚，积极性和主动性大为高涨，简直跃跃欲试。命题时，学生先要找到学科知识的结合点，还要考虑已知条件如何给出？相关问题又如何设计？这可以诱导学生自觉深入学习，也有助于提高学生的审题能力。可以说，命题的过程是一个复习知识的过程，是一个对综合试题不断加深认识的过程，也是一个综合意识和综合能力逐步提高的过程。这种“从命题中学习解题”的教学方法，就是孙子兵法中的“知己知彼，百战不殆”。如果从中挑选一些题目并作适当修改后组成一份试卷，让学生练习即“从学生中来，到学生中去”，那就更妙。
目前，在高三教学中有一个带普遍性的问题是跨学科试题无人讲评。一个老师讲评一道综合题，对于涉及非本专业的问题总是底气不足，心理不踏实。三个老师讲评一道综合题也很难操作。结果造成综合题只练不讲或讲而不透的局面，真是“三个和尚没水喝”。我想，这里同样可以发动优秀学生来讲评。那些学科竞赛的获奖者上讲台时，往往从自己的解题实践中去思考去讲评，更符合学生的认知心理，也容易激发学生的自信心，课堂气氛特别活跃。因而这种“兵教兵”的讲评方式可能会取得更好的效果。
3.合起来练
有人做过对照试验：同样的知识点编制成单学科试题和综合试题，考试起来后一种情况学生得分明显偏低。今年我们还发现有些在理化生省级竞赛中获奖的学生高考中理科综合成绩也不理想。正像乒乓界人士所熟知的那样：两个单打世界冠军组合起来不一定是双打冠军。这都是因学生没有把知识融合起来，同时也不习惯综合考试的缘故。因此，必须合起来练。俗话说得好：“光说不练不是真把式”。让学生做一定数量的综合试题，既是培养综合能力的途径，又是检查综合能力的途径，应该把它放在重要位置上。
今年高考的综合试题题量很少，综合度不高。现以比较典型的第8题和第23题为例来分析，从中可以得出四点有益的启示：①从知识综合程度看，第23题是拼盘式，第8题是融合式。在高考的过渡期拼盘式的试题还有存在的市场和意义，但是，融合式才是今后综合试题发展的方向，这是毋庸置疑的。②从题目篇幅看，第8题是小题，第23题是大题。这就提醒师生综合题不一定总是长篇大论的。其实第8题知识容量较大，是唯一的融化学、生物和物理知识于一体的试题，可谓短小精悍。考生在选择题中遭遇这种不显山露水的题目，常常会感到猝不及防，因而更有助于正确考查学生的综合能力，也更值得大力提倡。③从测试目标看，这两道题考查的重点都是“双基”，并没有把考查的重点放在“综合能力”上。如第8题考查了动物的呼吸、碱液吸收CO[,2]、气压变化等最基本的知识。④从学科份量看，这两道题都涉及化学，再看其他综合试题也发现都有化学的成分。可以这么说，在综合题中化学的地位相对突出。所有这些都为我们的综合教学指明了方向。
从近几年的保送生综合能力测试和今年的高考理科综合能力测试题不难看出，综合试题与以往的单科试题有明显不同。对比如下：
描述
联系
开放考查
考查
事物
实际
程度知识
能力
单学科试题
局部
松散
封闭
基础、典型
单一
综合试题
整体
紧密
开放
多样、复杂
综合
正因为如此，其解题方法也有所不同。
总之，通过练习，要让学生明白综合试题的特点和解题方法，更要让学生明白调整自己的学习方式以适应现代社会对人才的综合能力和创新能力的要求。
当前有一种倾向：综合能力的培养只局限于高三解题教学之中，高一、高二老师处于观望状态，觉得为时尚早，到了高三再说。事实上，高三的解题教学只是一种应急的措施，治表不治本，实属不得已而为之。综合能力的培养决不是光靠练习综合题能够完全奏效的。
4.合起来做
今年高考中的综合试题的一大缺憾，是没有出现真正意义上的综合实验试题。大家知道，理化生都是实验科学。因此，实验，尤其是综合实验是化学、物理、生物等学科知识的天然“粘合剂”，因而是综合能力培养的又一种很好的载体和有效实现形式。
有人说：“儿童的智慧就在他的手指头上。”又有诗云：“纸上得来终究浅，躬身践行方觉深。”这是很有见地的。可是，受应试教育的影响，教学中重理论、轻实践的现象比较突出和普遍，这无疑会影响到人的素质。据说，我国的某些留学生在国外笔试成绩十分优秀，而在实验室里往往显得“笨手笨脚”，这不能不引起我们的反思。现在，中学生的课业负担过重，其实，只是笔头作业过重，而动手操作的作业过轻。因此，在做好做足演示实验和学生实验之外，课外布置适当的实践性作业如家庭小实验、小制作等就显得很有必要。“常回家做做”，让学生在实践中去开阔视野，增长才干。这些“小搞搞”，对于培养学生的综合能力大有裨益。
目前不少实验并不理想：有的时间太长，有的现象不明显，有的安全系数太低，还有的环境污染严重。平时实验时，应该主动让学生参与实验的改进甚至设计。学生在实验设计中，必须综合应用自己的物理、生物和化学等多学科知识，创造性地思维，才能有所发现，有所创造。例如按现行化学课本用亚铁盐溶液与烧碱反应制备Fe(OH)[,2]，学生很难观察到白色沉淀。老师把改进实验装置的任务给学生，经过反复实践不断改进，终于设计出了如下实验装置图1和图2：
实验设计（图1）：打开止水夹a，使A管开始反应一段时间后用氢气排除管内空气，再夹紧止水夹a，于是A管内气体压强增大将溶液压入B管中。实验设计（图2）：利用电解产生Fe[2+]和OH[-]，并用苯隔绝空气。以上实验都明显观察到了Fe(OH)[,2]的白色沉淀，并且较长时间没有被氧气所氧化。通过以上实验设计，很好地培养了学生运用物理知识解决化学实际问题的能力，而且对学生的科学方法和态度也进行了训练和培养。同时，也使学生初步体会到了创造发明的无穷乐趣。事实上，这才是我们培养综合能力的出发点和归缩。
众所周知，“3+综合”还是一个刚出炉的新名词，高考“综合科目”的考试也只进行过一次。但是，“3+综合”的高考科目设置，无疑吹响了学校教育改革及高考制度改革的号角，同时也为我们的教学工作指明了明确的航向。让我们摸着石头过河，积极探索，努力实践，培养出具有综合能力和创新能力的一代新人。