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所谓适度型的问题,就是教师提出问题的深浅、难易程度恰好处地触及学生的“最近发展区”,让学生“跳一跳,摘得到”。也就是说,经过学生一番紧张的思考做出回答。如果问题太深太难,超越学生的认知水平,学生望而生畏,那就会挫伤学生的积极性;如果问题太浅太易,就不能启发学生思维,那是徒劳无意的。只有根据学生的认知水平量力而问,才能发动学生的思维之弦。
二、设计比较型的问题,培养学生的类比思维能力
比较就是比相同、较差异。“有比较,才有鉴别”,比较是从已知中迁出未知的开始和基础。教师创设比较型的问题,能促使学生从旧知识和旧经验中,类推出新知识和新技能,并把旧知识熔于一炉,铸成新的认知结构。长此以往,学生的类比推理能力就能得到不断强化和逐步提高,认知结构得到不断完善和发展。
三、设计开放型问题,培养学生发散思维能力
所谓开放型的问题,就是问题的答案可以有多个,学生在思考解决这类问题时,要从不同的角度、不同的侧面、不同的层次进行思考,以寻找解决问题的多种途径,多种办法,进而达到知识的融会贯通,思维的充分发散与收敛。长期以来,我国中学数学题型的答案都是唯一的,这是封闭性的题型把学生的思维束缚得很死,因此,教师在数学教学实践中,很有必要设计一些开放的题型,培养学生的发散思维能力。
四、设计互逆型问题,培养学生逆向思维能力
在心里学上,从对立的角度去考虑的思维方式称为双向可逆联想思维,包括正向思维和逆向思维两种。中学生往往习惯于逆向思维,常常造成正逆混淆的错误或障碍,这正是学生思维的薄弱环节,为此,教师必须重视设计互逆型的问题,加强对逆向思维的训练。
五、设计迷惑型的问题,培养学生批判思维能力
常言道:吃一堑,长一智。可见,“用错”是行之有效地教学方法。在数学教学中,如果教师能根据具体的教学内容,充分估计学生在学习中可能出现的认知失误或思维偏差,有意识、有计划地设计迷惑型问题,使学生的错误充分“曝光”,再引导学生在出错、知错、改错的过程中,明辨是非,走出思维误区,能提高学生思维的防御能力,有利于培养学生思维的批判能力。
【关键词】:小学生 数学思维能力 方法
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.162
教学是教师与学生彼此互动沟通的双向过程,而在具体的教学活动中每个教师都应具备培养学生思维能力的高素质与水平。由于小学生年龄和认知水平,他们往往是注重对于事物的感性认知,而相对缺乏对于事物的理性思考。而也正因此,小学数学这门学科的开设就显得尤为重要。众所周知,数学是一门理性思维要求较高的学科,而在小学教学的过程中,大部分学生会觉得数学特别抽象,有些概念、公式难以理解,此为常理,但万物皆有规律,皆有方法可寻。本文笔者将以自己多年丰富的小学数学教学经验来探讨如何提高小学生的数学思维能力。
一、从思维定向走出去
思维定向是指人类对于事物认知层面的固有思维,如学生在学校时听到打铃就会想到上课或者下课。而对于小学数学的教学而言,由于教学过程中存在太多思维活动,而这样的思维过程需要学生跳出固有思维,将自己的思维发散开来,从而对事物形成一个相对完整的认知。例如在向学生讲解某一道题型的解法时,要引导学生去探讨多种解法,同时变化题目的题干,从而让学生掌握这一类题目的解法,而不只是局限于对于一道题目的讲解。这样打破思维定向的过程并非是一日之功,需要在每天的教学过程中渗透与引导,同时还应注意方法的用。
首先,培养学生独立思考的能力。教学是一个双向的过程,不仅需要教师对于知识的讲解与渗透,更需要学生自身的独立思考。因此在日常的教学活动中,要注重让学生独立思考,去思考一个题目为什么有这样的解法,去思考为什么会有乘法口诀。在平时的教学中也要多留一些有趣的、和日常生活相关的数学课后思考题,从而让学生在对于这些问题的探讨与思考中逐渐养成自我思考与探究的习惯。而这样独立思考的能力正是培养学生抽象思维能力的必备条件。
其次,形成分组讨论机制。抽象思维的培养过程需要靠具体的教学活动来完成。分组讨论机制有助于学生在自主讨论学习中汲取别人的思维模式从而能够完善自我思维。与此同时,分组讨论机制有助于拓宽学生对于同一种问题的不同理解,从而为问题的解决提供多种可能性,而对于问题的不同可能性的思考有助于学生走出自我的思维定向,进而提升自我的抽象思维能力。
二、从教学方法入手
如果说提高小学生的数学思维能力是我们的目标,那么这个目标的实现就需要具体的教学方法来完成。我们在本文的第一部分探讨了如何使学生打破思维定式,在此段落我们将进一步探讨提高学生数学思维能力的具体教学方法。而正确的方法会使学生在数学的学习过程中少走弯路与错路。
首先,树立以思为学的目标。正确的目标方向是教学成功的开始。作为一名高素质的教师,我们要树立以思为学的目标,而不是为学而学。在具体的教学过程中,我们要减少刻板繁重的家庭作业,多布置一些思维型的题目让学生去思考,去自主探讨,而不是将学生淹没在繁重的作业中去。
其次,以感性思维引导学生。由于小学生目前的思维状态是感性多于理性,而抽象思维的提高又是一个极为缓慢的过程,所以作为一名合格的人民教师,我们需要在这个过程中运用更为感性直观的方法去引导学生去理解那些抽象的概念、公式、方法。从而在我们有意识的引导中逐步提高学生的抽象思维能力。
最后,形成奖励竞争机制。小学生的学习是以引导型为主的,这种有意识的引导需要靠一定的竞争奖励机制来完成,因为这样可以激发学生的学习动力,这种动力正是学生自我思考与探讨需要的条件。只有在这种机制中,学生才会在我们有效的引导中可以不断地去思考、去探讨,从而提高他们自己的抽象思维能力。
三、实践出真知
实践是检验真理的唯一方法与途径,一个学生的实践能力决定了这个学生是否能够学以致用与独立思考,因此培养学生的动手能力是提高一个学生抽象思维能力的重要方法,而此方法对于提高学生学习数学的抽象思维能力十分必要。由于小学生年纪和认知水平有限,他们无法更为直接地去面对数学教学中那些晦涩难懂的概念与公式,他们需要在实践中、在生活中进行更为直观的感受,从而在教师有意识的引导下形成自己的认识。而在实际数学教学过程中,在学生进行数学的生活化实践时要注意如下两点:
首先,在授课时注意课本知识点与生活的有机结合。如在学习几何图形时,可以让学生寻找生活中他们见到的图形,并让他们制作出来,让他们在具体的动手过程中去思考这些图形有什么特点。再如学习几何图形的拼接时,可以让学生自行去拼接,让他们拼接成自己喜欢的动物、房子、树木、数字、电视等等。这样在具体的知识点的教学过程中不仅可以直观地展示课本的知识点,还可以有效地激发学生的想象,从而在实践中提升自我抽象思维能力。
关键词:领域一般;领域特殊;思维能力
中图分类号:G441文献标志码:A文章编号:1673-4289(2014)06-0016-03
心理学创建之初,第一批心理学家为了将自己研究的学科与生理学和神经学区别开来,并不按照特定的研究内容去思考,而是寻找普遍的心理功能和心理能力,如记忆、思维及学习等能力的规律,认为这些能力在处理不同问题时所起的作用是相同的,它们并不依赖在该领域中的观念和内容的形式[1]。随着认知科学的发展,学者们逐渐认识到这些心理能力的迁移作用是有限的,认知能力的发展与特定领域的知识紧密相关,在某一学科知识领域获得的技能并不能很好地迁移到其他学科知识领域。近些年来,多数学者逐渐认为认知发展既不是绝对的领域一般的,也不是绝对的领域特殊的,而是领域一般性与领域特殊性的统一。在这种背景下,我们需要重新审视思维能力的培养问题。
一、问题:教育应该培养领域一般思维还是领域特殊思维
心理学研究从领域一般到领域特殊的转向引发了思维能力培养的两难问题,即:思维能力是跨学科领域的还是与特定学科领域紧密相关的,文中分别将其简称为领域一般思维能力(domain-general thinking)和领域特殊思维能力(domain-specific thinking);思维能力可以单独传授,还是要与学科知识融合在一起?这两种观点在现实中都能找到各自的支持证据。
持领域一般思维能力观点的学者认为思维能力是跨领域的,具有广泛的迁移能力,与特定领域的知识和内容没有多大关联。因而,学者们在进行实验研究时,并不关注具体学科的内容,而是寻找通用的思维能力培养策略。如盛行于18世纪的形式训练说认为教育的目的,并不是使学生掌握某门学科,而是要打开学生的心智,发展学生的官能。官能一旦得到发展,将有利于所有知识的学习。因而,它并不关注学科本身的价值,而是学科对心智的训练价值[2]。又如,英国教育心理学家斯皮尔曼通过实验得出结论,人类的智力存在一般因素,它是被用于许多不同任务之中的、单一的智力能力,影响个体在所有智力测验中的表现[3]。现代的元认知理论也能为这种观点提供证明,元认知理论认为,学习者从某情景、某学科、某领域中习得的自觉的计划、评价、总结、调节、修正、补救等技能,不仅能积极地迁移到本学科、本领域的其他方面,而且可自觉地适用于另一情景、另一学科、另一领域,从而对学习等产生影响[4]。
持领域特殊思维能力观点的学者认为一般思维能力在面临新的问题情境时产生的迁移作用是很小的,思维与特定领域的知识和内容密切相关,每个领域培养的思维是不同的。培养思维能力的唯一途径是学习该领域的知识和方法。例如,教育心理学家桑代克在1924年经过两项实验得出,因某些学科引起的理智能力的提高极为有限,每门学科都有自己特殊的能力训练价值,不存在哪一门学科在一般能力迁移方面更为优越的问题[5]。又如,20世纪70、80年代,学者们通过一系列“专家――新手”实验证明,专家之所以能快速准确地解决问题,原因在于他们较新手有着庞大的知识储备,而且这些知识是以独特的方式组织的,在解决问题时易被提取,从而能很好地表征问题,取得好的表现[6]348。
二、分歧:基于领域一般思维和领域特殊思维的教学观
对于思维能力培养的不同看法,带来了教学认识上的分歧,即产生了不同的教学观。持领域一般思维能力观点的学者倡导在教学中教授通用的思维能力。持领域特殊思维能力观点的学者则认为,在教学中应该传授具体的学科知识,使学生掌握学科的知识结构,在此基础上形成良好的认知结构。
(一)基于领域一般思维观点:在教学中教授思维培养的一般原则和策略
思维能力有跨领域的一般特性,学习者从某一领域习得的推理、归纳和问题解决等能力能够有效地迁移到其他领域的学习中。因而,教师在教学中应该教授一般领域的思维培养策略,直接训练人们的推理能力、理解能力和问题解决能力等。所谓一般策略,主要有问题解决的启发式和元认知策略。启发式指根据目标的指引,试图不断地将问题状态转换成与目标状态相近的状态,从而试探那些只对成功趋向目标状态有价值的操作,主要包括目的手段分析,逆向反推法,爬山法,类比思维等。同时,教师还要教授指导认知活动的元认知训练策略,主要包括计划策略,监控策略和调节策略。例如,对解题过程的计划,对理解状况的监察,根据认知目标及时评价、反馈自己认知活动的结果与不足,及时修正、调整认知策略等。
支持这种观点的学者设计了很多教程,如鲁宾斯坦的问题解决模式,弗斯坦的思维工具强化教程等。这些教程旨在教给学生解决问题的一般原则和策略,通过这些训练,学生的确能够从中学到表征问题的抽象技术。例如德波诺的CoRT教程,这项教程教学生如何看待他们可能在校外面临的问题,并对问题进行独特的解答。教程包括广度、组织、交互、创造力、信息和感觉、行动共六个单元,每单元包括10课,每一课都集中训练表征或分析某一问题情境的特定策略。每一课开始,先由教师简要解释所要学习的认知技能,然后将学生分组,让他们练习问题的解答,几分钟过后,各组汇报自己的进展,在教师的组织下进行讨论。学生对类似的问题进行分析,列举有利和不利因素,以及所有相关的观点,确实提高了学生的问题解决能力[6]348。
在数学教学中运用概念图就是一种有效的培养逻辑思维的教学策略。概念图是用来组织和表征知识的工具,它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念和命题连接,这样就形成了关于该主题的概念或命题网络,以此形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。制作概念图通常由“选出中心概念内化概念间纵向结构确定概念图的横向关联建立概念间连接反思完善概念图”五个步骤组成,既可以针对一个具体的章节,也可以是一个教学单元或者一个学期计划[7]。学生要绘制清晰的概念图,必须对所学概念及概念之间的联系有清晰的认识和把握,在这种过程中,学生的逻辑思维得以发展。这种教学策略也适用于物理、化学等其他逻辑性较强的学科。
(二)基于领域特殊思维观点:在教学中教授具体学科的内容
认知主义者通过“专家――新手”等实验得出,思维能力的发展与具体领域的知识结构紧密相关。因而,教师在教学中应该注重具体学科内容的传授。知识是通过个体与信息甚至是整个情境相互作用而获得的,个体一旦获得知识,就会在头脑中用某种形式代表其意义,形成认知结构。图式是用来描述认知结构的一个重要概念。图式理论试图描述获得的知识是怎样组织和表征的,以及这些认知结构是怎样促进知识以特殊的方式运用的。皮亚杰认为,随着与环境的相互作用,图式会得到不断改造,认知结构不断发展。个体与环境相互作用的建构过程促进了其内部心理结构的不断变化。这种变化不是简单地在原有信息的基础上加上新的事实和思想,而是涉及思维过程的质的变化。
许多学者通过实验证实了这一观点。例如,凯利设计的关于动物辨识实验,结果也显示推理能力和问题解决能力深受知识掌握程度的影响[8]。最典型的是格拉泽等人设计的专家新手实验。格拉泽及其同事在1982年设计了专家和新手在物理学科中问题解决能力的实验。结果表明,新手与专家相比,解决问题的困难在于不完整的知识结构,而不是问题解决的策略知识的缺乏。
以物理中的一道习题为例,“在一小水池里,浮着一条船,船载满了石头。如果把石头全部扔到水池里,池里的水面将会上升还是下降?”对这一问题的回答受到头脑中认知结构的影响。不了解阿基米德原理及相关知识的学生,受日常生活经验的影响,会认为“石头抛进水里,水就会上涨”或“船上的石头抛出后吃水就少了,水面因而下降”等[9]。这类学生头脑中因缺乏本学科的知识、概念及原理,无法形成正确的问题表征。而熟悉阿基米德原理的学生,头脑中有着与此相关的丰富的概念和原理,能够认识问题的初始条件及其相互关系,形成正确的问题表征,顺利地解决难题。因而,学习者头脑中拥有大量的具体学科的知识、概念或原理,形成丰富、完善的认知结构,是问题解决的重要前提。
三、处方:领域一般思维和领域特殊思维的交互作用
领域一般思维和领域特殊思维相互依存,不能人为将二者割裂。在问题解决过程中,既需要具体领域的知识,又离不开一般的思维培养策略。
(一)具体领域的知识是提高思维能力的前提条件
思维的训练建立在一定知识基础之上,缺乏了基本的知识,思维过程将成为无源之水。西蒙曾说,“我们不能在没有教授物理知识的情况下培养出物理学家,或者脱离了心理学知识培养心理学家”[10]375-404。在学习者运用一般策略解决问题时,必须要拥有相关领域的知识基础。大量的实证性研究证明了这个观点,如史密斯和古德在1984年做的专家新手实验表明,是否成功解决问题在于相关的和适合的知识的可利用性。并进一步总结说,一定量的相关知识对于问题解决是必要的,但是额外的知识会使问题解决变得更加容易和有效[10]375-404。事实上,如今大多数学者都承认知识对思维培养的重要作用。当学习者获得知识的同时,他们同时也获得了对问题进行心理表征的能力。
另外,要对获得的知识进行积极地加工和运用,大多数突出的表现归因于图式的可利用性和活跃性。从建构主义观点看,个体获得知识的过程不简单是知识从外到内的传送转移过程,不是学习者原封不动地接受、占有知识,而是学习者建构自己的知识的过程,这种建构活动是通过新信息与原有知识经验之间双向的、反复的相互作用而完成的[11]。此外,Pressly等人认为学生在学习过程中还应该对学习到的知识进行大胆的质疑,尤其应该对所学知识的重要性进行质疑,以及反思具体事实性关系存在的合理性。这种教学方式有助于提高学生在解决问题时的表现。
(二)掌握一般思维策略有助于具体领域知识的获得和利用
拥有了必备的具体领域的知识,学习者并非能够成功的解决问题。有能力的学习者能够意识到不同领域和任务之间的相关性,并根据这种相关性指导他们的表现。通过提炼和识别特定任务的显著特征和宏观结构,学习者能够更加有效的运用最适合的图式表征问题。许多研究者设计了各种实验证实一般思维策略在问题解决中的重要作用。
Schoenfeld认为一般的管理和监控策略有助于学习者有效地解决数学问题,学习者缺乏这些策略很可能无法解决问题。为了证明这个观点,他描述了知识丰富但不能顺利解决问题的大学生的表现,然而,一旦这些学生获得了一般策略或启发式方法的指导,当这些学生再次完成同样的任务时,他们很少出错。Chi等人通过例子学习的实验也强调了掌握一般策略对获得特殊领域知识的作用,他们在研究力学问题中的例子时,通过分析大学新生有声思维方案,认为有效运用一般策略的学生能够从例子中获得更多的信息,表现差的学生在理解中很少能发现问题,这些例子更多的是强化了他们所知道的。
参考文献:
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关键词:高中物理;课堂教学;抽象思维能力
一、从有利于提升学生抽象逻辑思维能力的角度出发开展教学活动
学生的学习活动主要是在教师的指导下进行的.教师在教学过程中,应适当安排教材,有计划、有目的、有系统的组织课堂教学,从有利于提升学生抽象逻辑思维能力的角度出发,开展教学活动,促进学生抽象思维能力的发展.如,“用牛顿定律解决问题”这一教学内容中的“动力学中的临界问题”,对于学生来说,是比较抽象的,教师可以联系学生身边的物理现象,并结合教材内容设计物理实验,引导学生的思维从“形象”向“抽象”发展.即教师可以通过物理实验,引导学生观察、发现和总结出动力学中的“临界问题”.如,“相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零,绳子松驰的临界条件是绳中张力为零,存在静摩擦的连接系统之间相对静止与相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值等,从而使学生体会到看似高深莫测的物理知识并不是遥不可及的,而是就在每一个人的身边.为了帮助学生加深理解和认识,教师还可以给出有关例题:质量为m的物体放在质量为M的倾斜度为a的斜面上,如果物体与斜面间、斜面体与地面间的摩擦均不计,请问,作用于斜面体上的水面力为多大时,物体与斜面体刚好不发生相对运动?此时m对M的压力为多大?此时地面对斜面体的支持力多大?引导学生分析和解决问题,使同学们通过对于知识的实际运用,促进学生的抽象思维能力的提高,从而达到预期的教学目的.教师在高中物理教学过程中,对教学过程进行有效的控制,从而推动了中学生抽象思维能力的发展.
二、遵循现代心理学的观点发展学生的抽象思维能力
根据心理学研究成果,智力的核心是思维能力,思维的核心则是抽象逻辑思维,而智力则是顺利完成每项活动的前提条件。因此,教师在高中物理教学过程中,应着力于提高学生的抽象思维能力,把学生培养成为适应当今社会发展的新型人才.按照思维结构发展的阶段来看,抽象逻辑思维是思维发展的较高阶段,也可以说是思维发展的最后阶段.按教育心理学的研究成果来看,学生学习知识的过程,就是在已有的认知结构上进行深化和建构的过程,即将新知识与原有的认知内容建立联系,并予以融会贯通和有机结合.为了发展学生智力,提高学生能力,教师在高中物理课堂教学过程中,应围绕物理教材,以心理学尤其是现代认知心理学的研究成果作为理论依据开展教学活动,比如,教师在带领同学们学习“速度改变快慢的描述一加速度”这一章节时,可以先让学生回忆已经学习过的“速度”概念,然后,再引导学生从直观观察和亲身感受的角度描述“百米起跑”等通俗的生活事例,并通过多媒体教学辅助设备为同学们播放赛车起动、列车开动或运动员起跑到加速的慢镜头,在帮助同学们温习“速度”的概念,并体会“速度的改变”的同时,“顺理成章”地引入“加速度”的概念.这时同学们已对于“加速度”这一新的知识点产生了感性认识,“加速度”的概念可以顺利进入学生的知识结构,从而收到了事半功倍的教学效果.教师在高中物理教学过程中,遵循现代心理学的观点,强调对“已有认知结构的顺应过程”,从同学们已有的知识结构和熟悉的生活体验出发,通过因势利导,将新知识呈现在学生的面前,并进一步“内化”为知识结构的一部分,从而有效地提高了高学生的思维能力.
三、结合学生的年龄特点提高学生的抽象思维能力
1. 培养学生的抽象思维能力
由于“结构的重要性”,必须要求有一套与之相适应的教材。目前,在物理教学大纲规定的范围内,可以对现行物理教材进行一番加工改造,突出结构,强调对抽象思维能力的培养。
1.1建立高中物理的整体的知识和逻辑的结构和系统
同时建立各部分(力学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理等)的子结构和子系统;以及各章、节的结构。并与学生的认知过程相适应。
1.2培养和提高学生抽象思维能力
大家都知道,随着实验研究对象远离人们直观经验的领域,特别是现代物理学实验的发展,使人们愈来愈认识到实验与观察依赖于理论,实验所获得的认识实际上受制于仪器和实验设计中所包含的假设,是不可能摆脱理性思维的指导的。尤其是高中物理。由于实验设备的限制,学生又没有误差理论的系统知识,往往对于实验原理、实验得到的数值(哪怕是不准的)都抱着轻视的态度,而集注意力于操作上,这对于培养和提高学生抽象思维能力是不利的。为此,高中物理实验的重点,应放在实验的设计思想,仪器的原理以及在中学仪器条件下对实验数据的认识和处理上,而不应仅仅停留在操作和观察上。
1.3有意识的多加指导和训练
教学中最重要的任务是概念的形成和问题的解决。概念不仅是学科结构的最基本的要素,是“框架”的“交结点”,而且是思维的“细胞”。而问题的解决,即应用,正是结构中各部分之间联系的建立以及结构的发展所必需经过的阶段。这也就是思维的过程。统计表明,仅就中学生而言,掌握归纳推理的水平略优于掌握演绎推理的水平。实践中,我们也常常发现就多数学生而言,从自然现象和实验归纳出概念和规律,学生掌握较好,而运用概念和规律去解决问题则困难较大。这是由于演绎推理较之归纳推理可以通过更多种形式来表现,掌握起来也复杂些,因此,就需要有意识的多加指导和训练。按照提高抽象逻辑思维能力的要求编写例题和习题,并加以适合的配量。这与“题海战术”是有本质区别的。当前,好的例题和习题(指符合我们这种要求的)不是太多而是太少了。
1.4培养学生抽象思维能力
大家知道,从物理学发展史来看,“结构”是随着物理思想和对物理概念的理解更加深化而发展的,不是一成不变的。适当地、完整地围绕某一部分物理知识(如力学)介绍这种发展,较之分散地介绍某一部分历史事实,更有利于学生思维的发展。
2. 面对大多数学生进行课堂教学
一是从有利于提高学生抽象逻辑思维能力出发,增强学习的目的性、方向性,应该让学生知道学习过程、思维过程、思维的形式和方法,以调动其自觉、主动性。只有自觉地遵循思维规律来进行思维,才能使概念明确、判断恰当、推理合理、论证得法,具有抽象逻辑性,培养出深刻性的思维品质。这是一切思维品质的基础。二是按现代认知心理学的观点,学生在学校的学习的实质就是前述认知结构的“同化”和“顺应”的过程。学习的类型主要是“意义学习”,即在良好的教学条件下,学生理解符号所代表的知识,并能融会贯通,发展了智力,提高了能力。其实质是符号所代表的新知识与学生的认知结构建立了非人为的实质性联系。这是最有价值的学习。学习进行的方式主要是“接受学习”,即要学习的全部内容都是以定论的形式呈献给学生,然后让学生加以“内化”(即与原有知识有机结合),大量的知识和材料都要靠此获得。三是因材施教,开展课外活动,培养一些优秀学生。便他们不受思维定式的约束。大力培养他们的直觉思维和创造性思维。直觉思维是创造性思维的基础。强调直觉思维是爱因斯坦科学观的一个重要特征。他说:“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要得到这些定律,并没有逻辑的道路:只有通过那以对经验共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”探索就得用直觉思维:整体的、跳跃的、猜测的,以知识结构为根据的直接而迅速的认识。同时,我们对于学习物理有困难的学生,则应加强课外辅导,消除他们心理上,思维上的障碍,以适应面对大多数学生进行的课堂教学。
3.教学过程的控制和评价
3.1教学过程离不开信息的传递,因此也是可以量化的
现代系统科学据现代认知心理学的“产生式”理论,从信息加工的角度,把人的短时记忆的最小单位定为“组块”,多大是一个组块,不是固定不变的。一个数字、字、词、符号、成语、短语等都可以是一个组块。它的存贮时间需要0.5秒,而转化为长时记忆至少需8秒。掌握物理学科,首先要懂得物理语言,大脑中要有一套物理符号系统。即在长时记忆中要存贮一定数量的组块(信息)。仅有组块还不够,还必须把组块组成若干程序,形成产生式系统。一个产生式包括两部分:条件和动作。一定条件做出一定动作就是一个产生式。如:一个公式,一个定理就是一个产生式。组块必须按产生式组合才有意义,二者不可截然分开。普通教科书一章所传授的知识约有十几个产生式。掌握一间课程等于掌握几百个产生式。而获得物理学科那样的专业能力,就得掌握几千或几万个产生式。从时间上讲,一天学习5小时,1小时可以学习4―20组块,1个产生式。这就是相当于一课时的信息量。依此类推。如果能仔细地将高中物理教材中必须掌握的组块和产生式统计出来,实行控制是有可能的。
3.2教学方法
关键词:课堂提问;问题意识;创设情境;提问方式;主导作用;认知飞跃
在初中思想品德教学中,既往的教育模式只注重对于学生知识的传授,学生在这个过程中只有被动地接受,这样不但导致了学生学习兴趣低下,同时,还造成了学生思维能力的片面性,缺乏逆向思维能力以及延伸性思维能力。而在初中思想品德的课堂教学中采取提问式课堂教学模式能够有效地解决上述难题,学生通过有针对性的提问能够自行发现教学过程中的知识重点和难点,不断提高学生的问题意识,逐步促进学生知识体系的形成和完善。
一、创设问题情境,激发学生提问兴趣
提问式的初中思想品德课堂教学需要有良好的课堂氛围以及良好问题情境作为支持,首先,需要有融洽的课堂氛围,学生在这个过程中能够感觉到自然与和谐,这样他们的主观能动性才能够发挥出来。其次,问题的提出也需要一定的情境,教师可以人为的为学生创设一些情境,例如:根据课程内容讲述的故事,将问题融入故事的讲述过程中,这样学生的提问兴趣会被激发出来,对于故事内容的本身以及故事内容中所包含的政治问题都会产生浓厚的兴趣,继而学生的问题意识就会逐渐地培养起来,学会带着问题去学习。
二、教授提问方式,培养思维能力
在学生逐渐培养起问题意识之后,教师还应该对学生的提问方式进行一定的培养,让学生能够逐渐地学会发现问题的关键,抓住事物的本质,这样学生的提问能力就会大幅度的提高,这种提高还会良好的反作用于学生问题意识的提高。而这种良性的相互作用还有个最为有意义的功效就是学生们的思维能力得到了充分的培养。学生提出问题的过程就是一个学生延伸性思维或者是逆向思维的过程,这种思维的过程对于学生思维能力的提高以及政治知识体系的完善都有着非常深刻的意义。
三、主导作用的发挥,促进学生知识认知上的飞跃
在培养学生问题意识的时候,教师要充分地发挥这个过程中的主导作用,让学生能够逐步顺着教师的思维路线去寻找和发现问题的本质和关键,这不仅是一种意识的培养,一种能力的提高,更是学生在思想品德知识认知上的一个飞跃。同时,这个过程对于学生思想品德能力的提高以及思想品德知识体系的完善有着非常重要的意义。发现事物本质,抓住问题的关键是学生在思想品德学习中非常难得能力,而问题式课堂教学是实现这种能力的基础,教师的引导是这种能力形成的关键。
总之,在初中思想品德教学中,教师应该通过教学来努力培养学生的问题意识,让学生能够通过问题意识的提高来逐步完善自身的政治知识体系。并且通过其提问能力的提高来促进学生们学习热情的提高,将自己的主观能动性以及潜在的能力充分地激发出来。与此同时,学生问题意识的提高必定会带动学生们思维能力的提高,这不但对于学生政治学习有着非常深刻的意义,同时,对于学生在其他学科乃至未来的工作和生活中都有着非常重要的意义。
关键词: 高中物理教学 抽象思维能力 教材 教法 教学过程
教学中如何培养学生的智力,特别是思维能力这个问题上,一些心理学家经过研究与实践,提出了“培养思维品质是发展思维能力的突破点,是提高教育质量的好途径”的观点。这是因为智力是存在层次的,它是由人的思维的个性差异确定的,这种差异体现为个体思维品质,也是思维能力的表现形式。研究思维品质的发展与培养,有利于克服传统教学的一些弊病,并对之实施改革。
人的思维结构和各门科学的知识、逻辑结构都是人们对客观现实世界的反映,是紧密联系的。因此,从教学必须发展学生思维能力上来说,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。”不掌握学科结构,就难以发挥该学科的功能。无论是物理学的学科特点,还是现代认知心理学和现代系统科学的研究成果都强调了“结构的重要性”。由此必须对物理的教材、教法进行新的处理,必须建立起一套有效的检测、评价系统,对教学过程进行有效的控制。下面我就此谈几点粗浅的看法。
一、关于教材
目前,在物理教学大纲规定的范围内,可以对现行物理教材进行一番加工改造,突出结构,强调对抽象思维能力的培养。
1.建立高中物理的整体的知识和逻辑的结构和系统,同时建立各部分(力学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理等)的子结构和子系统,以及各章、节的结构。并与学生的认知过程相适应。
2.实验是上述系统中不可少的组成部分。应强调通过实验培养学生抽象逻辑思维的能力。改变传统的认为观察和实验是不依赖于理论的观点,改变那种认为实验方法的本质是完全离开理性的体系,单纯起着事实的裁判作用的观点。随着实验研究对象远离人们直观经验的领域,特别是现代物理学实验的发展,使人们愈来愈认识到实验与观察依赖于理论,实验所获得的认识实际上受制于仪器和实验设计中所包含的假设,是不可能摆脱理性思维的指导的。
由于实验设备的限制,学生又没有误差理论的系统知识,往往对于实验原理、实验得到的数值都抱着轻视的态度,而集注意力于操作上,这对于培养和提高学生抽象思维能力是不利的。为此,高中物理实验的重点,应放在实验的设计思想,仪器的原理,以及在中学仪器条件下对实验数据的认识和处理上,而不应仅仅停留在操作和观察上,这也是如今高考考查的重点。
3.例题和习题的配置。实践中,我们常常发现就多数学生而言,从自然现象和实验归纳出概念和规律,学生掌握较好,而运用概念和规律去解决问题则困难较大。这是由于演绎推理较之归纳推理可以通过更多种形式来表现,掌握起来也复杂些,因此,就需要有意识地多加指导和训练。按照提高抽象逻辑思维能力的要求编写例题和习题,并加以适合的配量。这与“题海战术”是有本质区别的。
4.关于物理学史的教育,也应从有利于培养学生抽象思维能力加以组织。从物理学发展史来看,“结构”是随着物理思想和对物理概念的理解更加深化而发展的,不是一成不变的。适当地、完整地围绕某一部分物理知识介绍这种发展,较之分散地介绍某一部分历史事实,更有利于学生思维的发展。
二、关于教法
1.从有利于提高学生抽象逻辑思维能力出发,增强学习的目的性、方向性,应该让学生知道学习过程、思维过程、思维的形式和方法,以调动其自觉性、主动性。只有自觉地遵循思维规律来进行思维,才能使概念明确、判断恰当、推理合理、论证得法,具有抽象逻辑性,培养思维品质的深刻性。
2.按现代认知心理学的观点,学生在学校的学习的实质就是前述认知结构的“同化”和“顺应”的过程。学习的类型主要是“意义学习”,即在良好的教学条件下,学生理解符号所代表的知识,并能融会贯通,发展了智力,提高了能力。其实质是符号所代表的新知识与学生的认知结构建立了非人为的实质性联系。这是最有价值的学习。学习进行的方式主要是“接受学习”,即要学习的全部内容都是以定论的形式呈献给学生,然后让学生与原有知识有机结合,大量的知识和材料都要靠此获得。具体的课堂组织形式可以各人不同。但从着重思维能力的培养上看,应更重视每学期第一部分“结构”建立开始的绪言课,结束时的复习课,以及对实验课和习题课有关思维方法和物理方法的指导。
3.因材施教,开展课外活动,培养优秀学生,使他们不受思维定式的约束。培养他们的直觉思维和创造性思维。直觉思维是创造性思维的基础。爱因斯坦说:“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要得到这些定律,并没有逻辑的道路:只有通过那以对经验共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”探索就得用直觉思维:整体的、跳跃的、猜测的,以知识结构为根据的直接而迅速的认识。
对于学习物理有困难的学生,应加强课外辅导,消除他们心理上,思维上的障碍,以适应面向大多数学生进行的课堂教学。
三、关于教学过程的控制和评价仍需研究
1.思维的智力品质研究是有客观指标的。我国一些心理学家,所进行的小学数学教改试验,即运用这一套指标。(详情请见《思维发展心理学》,朱智贤、林崇德著。)
2.教学过程离不开信息的传递,因此也是可以量化的。掌握物理学科,首先要懂得物理语言,大脑中要有一套物理符号系统。仔细地将高中物理教材中必须掌握的组块和产生式统计出来,实行控制是有可能的。
关键词: 机械制图课程空间想象能力形象思维能力创造性思维能力培养
机械制图是机电类专业一门比较重要的专业基础课,是机电类专业学生的必修课。机械制图的教学目的是使学生掌握正投影法的基本理论,提高空间想象能力和形象思维能力,使学生能够阅读和绘制二维平面图样。机械制图课程的难点是提高学生的空间想象能力和形象思维能力,使学生能实现三维空间形象与二维平面图样的转换。这也是机械制图课程的教学重点。在机械制图的教学实践中,笔者就如何让学生学好机械制图课程,提高空间想象能力和形象思维能力,并培养学生的创造性思维能力,作了一些探索。
一、通过自制模型,增加学生三维空间物体的表象储备,拓展学生的空间想象能力。
机械制图是一门研究绘制机械图样的科学,要学好这一门课程,学生要有比较强的空间概念和空间想象能力。学生拥有这些能力的前提是具备丰富的三维空间物体的表象储备,但学生对三维空间物体的认知普遍比较匮乏,学习机械制图所需的表象储备远远不足,空间想象能力也比较差。因此在学习过程中,部分空间想象能力较差的学生很快就会因为听不懂课、想不出图形而对机械制图课产生畏学、厌学情绪,从而影响后续内容的学习。
为了改善这种情况,在机械制图教学的初始阶段,笔者组织学生分组自制模型,用橡皮泥、硬纸板等材料,制作一些比较简单的基本体,如长方形、三棱锥、圆锥等。通过动手制作模型,学生激发了学习机械制图的兴趣,调动了学习的积极性、主动性,变被动学习为主动学习。同时,学生在自制模型的过程中,通过触摸、观看、思考,逐渐对三维模型有了一个比较直观的感性的认识,增加了对于三维空间物体的表象储备,拓展了空间想象能力。在讲授点、线、面投影时,笔者让学生拿着自制的模型绘制三视图,效果比较好。学生对三维空间物体到二维平面视图的转变有了较为直接的感性认识,为后续内容的学习打下了良好的基础。
二、充分利用教学模型、挂图、多媒体等手段,充实三维物体表象储备,提高学生的空间想象能力和形象思维能力。
在学习机械制图的初始阶段,通过制作模型,学生能较好地建立三维空间概念,拓展空间想象能力。但是这种方式存在较大的缺陷,即花费的时间比较多,效率相对较低。因此,在机械制图教学中,它只能作为一种辅助方式,只能在初始阶段使用。教师要让学生在较短的时间内获得大量的三维空间物体表象储备,从而为提高学生空间想象能力和形象思维能力打下扎实的基础,必须充分利用教具,即教学模型与挂图,并且充分利用AutoCAD、Solidworks等软件和Internet等多媒体手段。
对照教学模型绘制三视图,是提高学生的空间想象能力和形象思维能力非常重要的一种训练手段。感性认知是理性思维的基础,尤其是机械制图课程,强化感性认知是帮助学生建立理性思维的重要手段。学生通过观看教学模型绘制三视图,通过分析点、线、面的三面投影确定其空间位置属性,是一个从感性认知到理性认知的过程。这个过程能使学生从感性思维突破到抽象的理性思维,达到一种质的飞跃。教师提供给学生大量的教学模型,能让学生充分感受三维空间形象向二维平面图形的转变过程,更好地掌握不同位置的线、面的投影特征,更好地掌握正投影法的投影规律,从而更好地促进学生空间想象能力和思维能力的提高。
在利用教学模型和挂图的同时,教师还可以利用AutoCAD、Solidworks、Internet等手段帮助学生学习机械制图。如利用AutoCAD和Solidworks制作2D和3D模型,将2D图形和3D图形在多个窗口同时演示;采用自由旋转观察形体的六个方位表面的连接关系;采取局部或整体缩放观察细节处的结构特征等。AutoCAD和Solidworks演示能很好地激发学生的识图兴趣,逐步增加他们对视图中线框的感性认识,帮助学生实现从二维平面向三维立体的转换。
另外,教师利用Internet,可以收集大量机械零件、机械设备的三维图形或三维动画,为学生学习机械制图,提高空间想象能力和形象思维能力做好充足的表象储备。
三、通过补画第三视图,强化空间想象能力和形象思维能力的训练。
通过观看教学模型,绘制二维平面图形,是三维空间形象向二维平面图形的转变过程,也是从感性思维到理性思维的过程。经过一定数量的绘图练习,学生能够获得一定的空间想象能力和形象思维能力。而通过两张视图,补画第三视图,则是一个二维平面图形向三维空间形象的转变过程,因为要把第三视图正确绘制出来,学生必须利用两张视图把物体的三维空间形象想象出来。这是提高学生空间想象能力和形象思维能力非常有效的训练方式,但也是难度最大的。刚开始这类训练的时候,很多学生感觉不适应。因此在开始时,笔者通过辅以一定的三维图形来降低学习难度,帮助学生实现二维平面图形向三维空间形象的转换。同时,更多地利用正投影理论,通过线面分析法和形体分析法,帮助学生进行分析、综合、记忆、学习,最后绘制出正确的第三视图。在经过一段时间的训练以后,逐渐降低学生对三维图形的依赖性,直到最后能够不依靠三维图形,把第三视图绘制出来。在补画第三视图过程中,学生一定要耐心细致,不急不躁,对个别空间想象能力比较弱的学生,教师要采取个别辅导的方式,保证其不掉队。通过反复的艰苦练习,学生的空间想象能力和形象思维能力一般都能得到很大的提高。
四、在机械制图教学中,学生创造性思维能力的培养。
随着社会的发展进步,劳动力市场对劳动本体的素质要求也越来越高,不仅要求劳动本体有较强的专业技能,而且要求他们有科学的思维和行为方法能力,具有新颖地、独创地、灵活地解决问题的能力,即有创造性思维能力。创造性思维能力是人类思维的高级过程,是人类意识发展水平的标志,它是发散性思维与聚合性思维活动相结合的产物。创造性思维是在一般思维的基础上发展起来的,它是后天培养与训练的结果。培养学生的创造性思维能力,是教育的最终目标。在机械制图的教学中,笔者主要通过以下几种方法来培养学生的创造性思维能力。
1.一题多解法。只给出一张视图,让学生利用记忆表象、想象表象,通过创造性想象,画出其余两张视图。由于只有一张视图,因此符合这张视图条件的实际三维空间物体是多种多样的,其答案是不确定的,学生可以不受固定思维的约束,自由想象,得出自己的具有独创性的结论,从而培养发散性思维能力。
2.局部改变法。在已有的事物属性中,改变其局部,即为创造。在机械制图中,笔者通过改变某一张视图的线段位置或线型,让学生更改另外两张视图,来培养学生分析、判断、推理、比较的能力,培养学生的聚合思维能力。
机械制图课程的教学不仅要使学生掌握该课程的相关知识,更重要的使学生获得空间想象能力、形象思维能力和创造性思维能力等各种能力。只有以“能力为本位”的教学,才能培养出满足社会需求的合格技术人才。
参考文献:
[1]游国经,钟定华.创遗性思维与方法[M].北京:人民日报出版社.
[2]刘小年,郭克希.机械制图[M].北京:机械工业出版社,2004.
【关键词】幼儿数学教育 概念学习 数学应用能力
有些幼儿园教师对数学教育活动的目标、价值和功能、幼儿数学学习的心理机制等缺乏足够的了解,导致幼儿数学教育活动课堂气氛沉闷,效率低下。以下是有关幼儿数学教育的几点想法,以期能提高幼儿教师组织幼儿数学集体教学活动的有效性。
一、明晰幼儿数学教育的目标
教育部2012年10月印发的《3~6岁儿童学习与发展指南》中提到,幼儿数学教育的目标有三个:一是初步感知生活中数学的有用和有趣,二是感知和理解数、量及数量关系,三是感知形状与空间关系。这样一种表述的方式缺乏一定的概括与高度,另外,逻辑性方面也不够强。笔者认为,幼儿数学教育的目标包括以下三个:一是使幼儿体会到数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值和有趣;二是通过感知和理解数、量及数量关系,感知形状与空间关系,提高幼儿的数学思维能力;三是增强幼儿的数学应用意识,学会用数学的思维方式去观察、分析和解决日常生活中遇到的问题。
教师设置与生活有关的学习情境,引导幼儿运用数学方法来解决生活中的问题,让幼儿体验到数学学习有趣、有用的同时,增强了幼儿的数学应用意识和能力。通过数学教育活动,让孩子体验到了乐趣、价值,提高了幼儿数学应用意识和能力,幼儿数学教育的目标也就实现了。
二、准确定位幼儿数学教育的价值和功能
经常听到这样一种说法:“数学是思维的体操。”言下之意,数学是最有利于思维能力培养的,思维能力的培养主要靠数学这一课程来实现。这种观念已被人们广泛地接受,这可以从奥数、珠心算、数学思维能力训练等课程很有市场,许多家长趋之若鹜这一点上看出来。事实上,只要我们仔细分析就不难发现这种观点其实是站不住脚的。毫无疑问,数学是能促进思维能力的发展,但这种作用不能被无限地扩大,数学对思维能力的促进作用仅仅体现在有利于数学思维能力的培养这一方面。就幼儿数学思维能力而言,具体包含了计数、计算、推理、归类、排序等方面的能力。也就是说,通过幼儿数学教育活动,可以提高幼儿的计数、计算、推理、归类和排序等数学思维能力。它并不能促进幼儿语文思维能力、音乐思维能力、美术思维能力等其他方面思维能力的培养。如语文的思维包括了分段、归结段落大意和中心思想、阅读、写作等,通过数学教育活动并不能很好地促进语文思维能力的发展。对音乐思维能力的促进作用就更难以达到了,如音乐中的歌曲创作,其依赖的是一种声音形象思维,这种能力只能主要依赖于音乐课程进行培养。
三、幼儿数学教育应注重保护幼儿对数学的兴趣
不论是《幼儿园教育指导纲要》,还是《3~6岁儿童学习与发展指南》,都非常重视幼儿数学学习的兴趣问题。《幼儿园教育指导纲要》提出幼儿数学教育的目标之一是让幼儿“能从生活和游戏中感受事物的数量关系并体验到数学的重要和有趣”; 《3~6岁儿童学习与发展指南》中提到幼儿数学教育的目标之一是“初步感知生活中数学的有用和有趣”。
假如通过幼儿数学教育,并不能让幼儿产生数学的兴趣,反倒让幼儿对数学产生厌恶心理甚至于有一种恐惧感,这样的幼儿数学教育可以说是彻底失败了。在实际幼儿数学教育中,由于幼儿园老师数学教育理念上的偏差,如幼儿数学教育形式、要求等方面小学化;幼儿心理发展知识的缺乏,如认识不到不同幼儿数学认知能力发展水平受神经系统发育水平的影响差距很大;在实际教学活动组织过程中无法做到因材施教等原因,结果是一部分数学认知能力发展水平较低的幼儿常常体验一种挫折感,数学学习效能低下,数学学习动机减弱,最终失去兴趣,甚至产生对数学的恐惧。
四、了解数学概念学习的两个水平
概念学习有两个水平,一个是表象层面的学习,二是本质层面的学习。对幼儿来说,主要是表象层面的学习,所谓表象是事物不在面前时,人们在头脑中出现的关于事物的形象。如我们头脑中有电脑、房子等与图像有关的形象,救护车警报、歌曲旋律等与声音有关的形象,还有醋、酱油等与味道有关的形象。表象层面的学习指的是通过学习能掌握某类事物的主要特征,与其他事物作出简单区分。而本质层面的学习指的是掌握一类事物的本质属性,能与其他事物作出严格的、准确的区分,是一种科学意义上的掌握。
对幼儿来说,大部分概念的学习能达到表象层面的掌握就可以了,目标就达成了。但我们许多幼儿教师由于受到中小学教师概念教学的影响太深,无意识地模仿中小学教师那样来教幼儿学习概念,即要求幼儿达到本质层面的掌握。当教学不成功时,便会产生一种挫败感,或成为许多幼儿教师的困惑。有一位老师因无法让幼儿理解什么叫“平行”,无法让幼儿掌握梯形的概念而苦恼。