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一、数学思维与数学思维能力的含义
人类的活动离不开思维,钱学森教授曾指出:“教育工作的最终机智在于人脑的思维过程.”思维活动的研究,是教学研究的基础,数学教学与思维的关系十分密切,数学教学就是指数学思维活动的教学.中学数学教学,一方面要传授数学知识,使学生具备数学基础知识的素养;另一方面,要通过数学知识的传授,培养学生能力,发展智力,这是数学教学中一个非常重要的方面,在诸多能力培养中,我认为思维能力培养是核心.
数学思维是对数学对象(空间形式、数量关系、结构关系等)的本质属性和内部规律的间接反映,并按照一般思维规律认识数学内容的理性活动.
二、教学过程中对学生思维能力培养的方法与途径
1.优化课堂设计,调动学生内在的思维能力
(1) 培养兴趣,让学生迸发思维.教师是课堂教学过程的策划人和导演,精心设计每节课,据教学内容创造形象生动教学情境,设置诱人悬念,激发学生思维的火花和求知的欲望.
(2) 鼓励创新,让学生乐于思维.对于较难的问题或教学内容,教师应根据学生的实际情况,适当分解,减缓坡度,分散难点,在探究新知的过程中,给学生多一些鼓励,多一份肯定,少一分惩罚、少一分指责,鼓励学生进行求异思维活动,引导学生从不同的角度去观察问题,分析问题,养成良好的思维习惯和品质;使学生敢于发表不同的见解,并从中感受成功的喜悦,使学生乐于思维.促进学生思维的广阔性发展.
2.重视课本知识的挖掘与思辩,保证思维发展的原动力
知识和思维能力是相辅相成的,离开知识,培养能力就成了无源之水、无本之木.基础知识是解决问题强有力的武器,但这里所说的基础知识决不是死记硬背而获得的内容.而是指悟透其实质,彻底理顺其来龙去脉的逻辑关系,并且能组成有机网络的概念、公式、图案、规律等.如果没有对数学概念、原理和方法的理解和掌握,就不可能顺利地进行分析、综合、抽象、概括、判断和推理等思维活动.在教学过程中,引导学生阅读课本,掌握基本数学知识,潜移默化培养和提高学生准确说练的文字表达能力和学习能力,以保证思维得以正常发展.
3.在解题过程中培养思维能力,发展思维品质
数学的思维训练通常是以解题教学为中心展开的.没有一定量的题练,固然达不到练就过硬解题本领的要求,数学解题中,应就题目的目标、内容、结构、特征等采用一题多解、多题一解、一题多变、一题多用、一题多联,进行不同方面、不同角度、不同层次的分析、探索,从而发展学生的思维品质.
(1) 挖掘题目中的隐含条件,发展思维的深刻性
例1 已知动点P(x,y)满足5(x-1)2+(y-2)2 =|3x+4y-11|,则点P的轨迹是( )
(A) 直线 (B) 抛物线 (C) 双曲线 (D) 椭圆
看到此题,学生很容易想到:将5(x-1)2+(y-2)2 =
|3x+4y-11| 化为(x-1)2+(y-2)2 =|3x+4y-11| 32+42, 等式的左边表示动点P(x,y)与定点(1,2)的距离,等式的右边表示动点P(x,y)到定直线l: 3x+4y-11=0的距离.由抛物线的定义知动点P的轨迹是抛物线.
但是题目中的点(1,2)在直线l:3x+4y-11=0上,这样P点的轨迹为过P且垂直于直线l: 3x+4y-11=0的直线,其方程为4x-3y+2=0.
思维的深刻性要求学生学会透过现象看本质,学会全面地思考问题,养成追根究底的习惯.
(2)以形示数,数形结合发展思维的广阔性
例2 设f (x)=x2,|x|≥1,
x,|x|
解析:画出函数y=f (x)的图象易知,当g(x)值域是[0,+∞)时,f (g(x))的值域是[0,+∞).
(3)变式训练,发展思维的探索性、创造性
例3 在新授定理“x+y2≥ xy” 其中x,y∈R+,通过如下课本习题进行变式练习.
原题:已知x>0,当x取什么值,x+1/x有最小值?最小值是多少?
变式1:当x∈R,函数y=x+1/x有最小值吗?为什么?
变式2:已知x>5,求f (x)=4x+9x-5的最小值.
变式3:当x>3,函数y=x+1x的最小值为2吗?
1探究式教学目标,发散学生思维
实现高质量的素质教育,就必须让学生们养成独立思考与不拘于标准答案的习惯,并注重在教学过程中培养学生们的创新思维,而这一系列的要求,都符合开展探究式教学的目标.如,“宇宙航行”一课教学中, 先不直接讲解三个宇宙速度,而是给学生设置情境:(1)第一宇宙速度是怎样推导出来的?有没有其他方法?(2)将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易?为什么?(3)发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度?发射速度大说明了什么?卫星运转速度大又说明了什么?通过这样的一组讨论,学生会发现第一宇宙速度的推导办法,在讨论中始终处于一种兴奋状态.兴奋之余,深化了对第一宇宙速度的理解,同时也拓展了学生的视野,培养了学生的发散思维.
2创设物理情境,拓展学生思维
2.1从物理猜想出发
物理猜想是指从物理概念出发,让思想自由发散思维,冲破原有知识体系,提出新的猜想和设想.物理教学中如能恰当渗透猜想是引导学生发现提出解决问题的有效方法.
(1)顺向猜想.以潜在因素的特征、联系、变化趋向为线索,以物理问题为源.如加速度,引导学生从概念出发,即加速度与增加速度,速度变化与速率变化等.
(2)逆向猜想.将物理问题形成的过程反向思维,引发诱因.如,对理想气体可引导学生从理想气体向实际气体进行逆向反思,理想气体怎样还原为实际气体,实际气体是谁来决定的等.
(3)类比猜想.物理问题的关系和属性存在相近的判断推理.如电势的特性,电场力做功特征和等势面理解掌握.
2.2从思考价值出发
在物理教学中,要能够使学生通过教师创设的情境发现其中所蕴含的物理学信息,进而引发学生的思考,提出相关的物理学问题.然后让学生先独立思考,接着相互讨论,加强交流合作,拓宽思路,引发灵感,再进行深入的思考.
例1一个电源的电动势为6 V,内电阻为0.5 Ω,在做实验时,要求使外电路上的电热线获得9 W的功率,怎样合理选取电热线的电阻值?
分析设电热丝电阻值为R,
P=I2R=(εR+r)2R(1)
将已知数据代入(1),解得R1=2.9 Ω,R2=0.083 Ω.认为选取电热丝的电阻值R1=2.9 Ω或R2=0.083 Ω.但是忽视对具体问题的物理意义的讨论,若紧紧抓住物理规律再分析,则内耗功率与输出功率之比为:
取R1=2.9 Ω时,P内P外=I2rI2R外=rR1=0.52.9
取R2=0.083 Ω时,P内P外=I2rI2R外=rR外=0.50.0831.
通过分析发现,当取R2时电池内部消耗的功率很大,且比对外的功率大得多,很容易损坏电池.故应为R1=2.9 Ω.这样的过程可锻炼学生思维的逻辑性与敏捷性,同时锻炼学生的语言表达能力及应变能力.
2.3从化繁为简,简约性出发
我们所说的“简约”,不是一种简单,而是化繁为简、简洁、深刻、清晰、流畅.课堂教学情境的创设要简于形,而精于神,寓丰富于简单之中.有些教师为体现新课程理念,让物理课堂教学精彩,创设过多的教学情境,使学生失去了思维所需要的时间和空间,削弱了学生对情境背后知识的关注,扰乱了学生的正常思维.如,飞机与天鹅碰撞是一个异常复杂的过程,但掌握他们碰撞过程中有机械能损失和碰撞后两者的速度相等这两个基本特征,即可作为完全非弹性碰撞.用这一理想化的物理模型代替实际原型,解题就有了较清晰的思路.
例2(2014年海淀区模拟)如图1所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图2所示.由振动图象可以得知
A.振子的振动周期等于t1
B.在t=0时刻,振子的位置在a点
C.在t=t1时刻,振子的速度为零
D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动
解析简谐运动中振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间,由图直接读出;根据位移分析振子的位置和速度,振子在最大位移处速度为零,通过平衡位置时速度最大;根据位移的变化,分析振子的运动情况.选项A,振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间,由图直接读出其周期T=2t1;故A错误;选项B,由图2知在t=0时刻,振子的位移为零,正通过平衡位置,所以振子的位置在O点,故B错误;选项C,在t=t1时刻,振子的位移为零,正通过平衡位置,速度最大,故C错误;选项D,从t1到t2,振子的位移从0变化到正向最大,说明正从O点向b点运动.故D正确.
点拨对振动图象读出周期、振幅和振子的位移情况,从而判断出其速度、加速度情况,是应具备的基本能力,应加强相关练习,做到熟练掌握.
3多媒体技术应用搭建智慧碰撞平台
3.1多媒体技术播放视频
对于抽象、学生难于理解的物理现象,只有利用多媒体技术来模拟这些过程,辅助物理课堂教学,才能化抽象为直观.如在讲授 “曲线运动”一节时可以通过过山车视频的多媒体教学方式来导入新课,此时部分学生可能会勾起自己体验时的心情或打算去尝试,提起学生精力集中的状态.教师抓住时机提出问题:当过山车运转到轨道高空的下面为什么也不掉下来?原理是什么?从而发散学生的思维,引导学生思考并提出假设,通过过山车视频加深学生课堂认知度,促使综合教学更直观性,进一步提升学习乐趣,从而使学生获得事半功倍的学习效果.
3.2利用动画模拟到多媒体
利用动画模拟使学生在问题的引领下从静态到动态,从抽象到具体,生动形象地理解问题原理.如,在学习“带电粒子在电场中的运动时”,由于无法在现实试验中模拟,可以运用多媒体,用动画模拟了带电粒子在电场中的运动,让学生一目了然,很快理解了所学知识.此外,我还经常引导学生进行分组讨论,培养他们的合作能力和分析能力.通过采用不同的教学方式,激发了学生的学习积极性,课堂效率更高,学习效果更好.又如弹簧振子,万有引力当中人造地球卫星的运动轨迹、其他天体的运动轨迹等都可以利用这些多媒体的手段,由原先静止的说教转化为现在形象、生动、直观的动画演示.
3.3利用网络中的视频资料加入到多媒体
1.迁移法
所谓迁移,是指己经获得的知识技能甚至方法和态度,对学习新知识,新技能与解决新问题产生的影响。如果影响是积极的,起促进作用,就是正迁移;如果影响是消极的,起干扰作用,就是负迁移。
原型启发、相似原理、仿生移植、模拟类比、联想等都是迁移法的具体运用。心理学的实验研究表明:能否顺利地、正确地迁移,受制于许多条件,诸如不同情境所具有的共同因素、己有经验的概括化水平、分析问题及使课题类化的能力等都是影响迁移的重要因素。因此,为了在生物学学习中实现有效的迁移,更好地实施发散性思维,应注意以下几个方面:
一是要注重掌握生物学基础知识与基本技能。迁移的实质就是将基础知识与基本技能的概括化与具体化。生物学基础知识与基本技能蕴含于各种具体的课题之中,所以,掌握基础知识与基本技能就能促进迁移。
二是要发展概括能力。经验的概括化水平直接影响着迁移的效果。概括能力的发展,有助于对生物学知识之间的关系做出概括性的了解,有利于实施发散性思维。课题的类化是以己有的知识和经验系统或认知结构的概括化水平为基础的。实验研究表明:概括能力越高、越易发现新问题、越易于与已有的知识之间产生内在联系,才能正确地认识问题,创造性地解决生物学学习过程中遇到的问题。
三是要注重知识与技能的应用。只有在不同情境中积极运用生物学原理,才能真正弄懂原理,才能明白某个原理的应用不仅仅局限于狭小的范围。运用的范围越广,将来迁移的可能性就越大。
四是要提高分析问题和解决问题的能力。要养成分析问题及进行对应联想的习惯,以便在复杂情景中也能很好的迁移,有效地促进创造、发明。
比如,我国杰出的生物学家袁隆平对杂交水稻的研究就经历了这么一个过程,他从1964年就开始培育杂交水稻,但连续六年都没有成功,原因就是没有培育出“不育株”。1970年在与日本学者交流时,受到“这路不通那路通”思维方法的启发,忽然想到能不能从野生稻里发现不育株,于是他们跳出原先人工栽培稻的圈子,到海南岛崖县进行野生水稻资源考察,结果当年就发现了一株雄花不育的野生稻。经过反复试验终于在1973年培育出了我国第一批籼型杂交水稻。这就是思维迁移的结果。
2.组合法
爱因斯坦认为,组合作用似乎是发散性思维的本质特征。一个人为了更经济地满足人类需要而将原物进行新的组合,就是发明家。爱因斯坦创立相对论时,他所掌握的知识并没有超过他之前60年科学界己发现的东西。他做的只不过是把人类己经拥有的知识和已经发现的事实,从一个新角度用一种新观点重新看一下、重新排列组合一下而己。
在对DNA分子结构的研究中,1953年摘取桂冠的两位年轻的科学家――美国的生物学家沃森和英国的物理学家克里克,同样也是将英国著名生物物理学家威尔金斯(M.Willkins)DNA的X射线衍射的幻灯片和富兰克林(R.E.Frinklin)提供的有关数据以及奥地利著名生物化学系查哥夫的碱基信息组合到一起得到了DNA的双螺旋结构,从而在1962年获得了诺贝尔生理学和医学奖。生长素的发现同样也经历了这样一个过程,1934年荷兰人郭葛就是在达尔文和温特试验的基础上分离出了纯粹的生长素――吲哚乙酸。
3.分离法
上面的组合法表明,组合可以实施发散思维,其实分离法也可以实施发散性思维。例如科学家通过发散性思维把扬声器从收录机分离出来,分别设计出了音箱和单放机。在生物学教学中也是一样,我们可以把真核细胞的分裂方式分解为有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种形式分别去讲述,让学生通过发散性思维来比较观察三种分裂方式的异同。我们可以把DNA的分子结构分离为碱基、五碳糖和磷酸分子去讲解,这样学生就更容易接受,同时还可以培养学生认识事物之间联系的思维能力。
4.相反法
所谓相反也就是在解决问题的过程中,当运用某种方法不能解决问题时,改用相反的方法。如顺向思维及其相反的逆向思维,水平思维及其相反的倾斜思维,正面思维及其相反的背面思维,直线思维及其相反的曲线思维,纵向思维及其相反地的横向思维,单一角度思维及其相反的多种角度思维,平面思维及其相反的立体思维,朝向目标思维及其相反的背离目标思维等等。
遗传学上的连锁与互换定律就是著名的生物学家摩尔根利用发散思维的相反法发现的,最初,摩尔根认为孟德尔的遗传规律是正确的,因为它们都是建立在可靠的实验基础之上的。后来,由于在自己所进行的实验中没能取得类似的结果,他便对这些定律产生了怀疑。于是,他便展开自己思维的翅膀利用发散思维的相反法,进行了一系列新的实验。当大量的果蝇实验结果最终验证了孟德尔的定律之后,他不仅确信了两大定律的正确性,而且还发现了遗传学上新的连锁与互换定律。
5.群体法
发散性思维活动是复杂的社会实践活动,需要具备各种各样的才能,但个人的智力和精力总是有限的。俗话说:“三个臭皮匠,赛过诸葛亮”。通过合作,把大家的智慧集中起来,形成“1+1〉2”的力量完成自己无法完成的工作。
至于合作的形式是多种多样的,可以长期在一起讨论研究;也可以固定分小组进行合作交流;还可以参加兴趣小组,开展学术交流。无论哪种形式的合作,只要合作得好,就能发挥群体的作用,就可以利用发散性思维的结果,集思广益,很好地解决问题。正如贝弗里奇所认为的:一个人如果被隔绝于世,接触不到与他同样兴趣的人,那么,他自己是很难有足够的精力和兴趣长期从事一项研究的。多数科学家在孤独一人时就会停滞而无生气,而在集体中就能发生一种类似共生的作用。我们前面所谈到的DNA双螺旋结构的发现就是由美国的生物学家沃森和英国的物理学家克里克共同合作完成的。
群体合作有助于集思广益,还能相互激励,可以使每一个学生始终处于生机勃勃的思维状态之中。在群体中,合作者之间应该是和谐一致的,这样,才能有效地培养学生气发散性思维能力。
【关键词】高中物理 培养 思维能力
在物理教学中,无论是物理概念的建立,还是物理规律的发现,物理基础理论的创立,还是对理性认识的掌握,都离不开思维能力的作用。在现阶段,如何提高物理教学质量,摆脱目前高中物理学科的困境,关键是在教学中加强对学生思维能力的培养。因此,物理教学过程既 是传授知识、训练技能的过程,又是发展学生思维能力的过程,培养学生的思维能力既是物理教学的任务,又是提高物理教学质量的保证。那么在教学中怎样培养学生的思维能力呢?
一、教会学生学习物理概念的一般思想方法
众所周知,物理概念是反映物理现象的本质属性,是掌握物理规律的基础。教师要根据物理概念形成的特点,以及物理概念的不同类型,引领学生认识抽象物理概念的一般方法,从而掌握学习物理概念的基本方法。在学习物理概念时要弄清引入某个物理概念的必要性,掌握定义这个物理概念的思维方法,能否从不同角 度去理解这个概念 的本质意义。没有理解“力”的概念,就很难理解“牛顿运动定律”;如果对力学的基本概念模糊不清,那么想学好电磁学肯定会缺乏相应的基础。
例如:在研究匀变速直线运动时,必然会涉及到速度的变化。“加速度”这个概念的形成可以通过列举实例:火车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,需要几分钟,急速驶行的火车要停下来,需要几分钟;汽车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,只需几秒钟,正常行驶的汽车要停下来,几秒钟就够了;机枪射击时,子弹的速度从零增加到几百米每秒,仅用千分之几秒,子弹射入墙壁中,千分之几秒就可停止了。
由此可知,常见的诸多变速运动,其速度变化的快慢不同,而且差别也较大。为了表示速度改变的快慢,便引入了一个新的物理概念“加速度”。让学生知道当速度的变化量相同时,速度的变化快慢与所用的时间成反比,当变化时间一定时,速度的变化快慢又与 速度的变化量成正比。运用直接概括方法,综合可得速度的变化快慢――加速度,应由速度的变化量与变化所用的时间的比值来定义,从而得出加速度的公式。
又如,在进行静电场中的电势、电势能的概念教学时,宜采取与重力场中的高度、重力势能类比分析的教学方法;再如库仑定律与万有引力定律的惊人相似、电场线与磁感线的类比。这样的教学安排,不仅在传授知识上起到了借用旧概念建立 新概念,利用旧概念深化理解新概念的作用,也在有意识地培养学生推理、类比、分析、综合等思维方法。
二、物理概念和建立物理规律的教学过程,培养学生的抽象思维能力
在物理教学中,对抽象思维的培养主要是通过在形成物理概念和建立物理规律的教学过程中完成的。
物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象,而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映,物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的。因此,重视物理概念的形成和物理规律的建立过程,从而使学生的抽象思维能力得到培养,关键是抓住物理概念和物理规律的“引入”和“推导”。引入不当、推导呆板、僵化,就可能变为老师武断地把学生往前“拖”,“拖不动就可能抱着学生或背着学生“走”,从而使学生变为死记结论。所以“引入”和“推导”不是看老师说了多少,而是看是否说到点子上,切中要害。如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导,则“话不多”而学生更能理解和掌握。
“引入”的方法有:实验引入法(实验要求明显、新奇、巧妙)、类比引入法(类比要恰当、生动形象)、现象引入法(现象要典型、充分,这种方法也叫举例引入法)、问题引入法(也叫提问法,提问要富有启发性)和逻辑推理引入法。这些方法的共同点都是从生动直观到抽象概括,经过分析、综合、抽象、概括等思维活动实现由感性认识到理性认识的飞跃和升华。
三、在物理上实现系统思维方法的迁移,让学生学会学习。
系统思维方法可以从力学中的应用,迁移到电学、热学等其它物理学分支。例如,在力学中学生学会了通过实验,用“控制变量法”研究F、m、a的关系,同样可以用到电学上通过实验,研究R、U、I的关系得出欧姆定律,用到热学上通过实验研究P、V、T的关系得出理想气体的状态方程。
在物理教学中,对学生进行系统思考训练,会改变学生思考问题的模式,给学生指明思考的方向。有了这个方向,学生就会迁移到其他学科,甚至运用到生活中去。当学生在意识中形成这样的思维方式,我们是否可以做出这样的设想:学生在今后的生活中如果遇到了复杂的事情,他就会试图找出相关联的系统,搞清楚系统中每部分的情况,把握部分与部分的联系,对系统得出正确的认识,最终制定正确的解决方案。我想,这是完全有可能的。这样做的好处是节省了大量的时间,提高了处理事务的效率,保证了决策的正确性。
总之,培养学生物理思维能力的方法很多,培养学生的思维品质是一项长期的、复杂的系统工程,需要师生的共同努力。在物理教学中我们不仅要有意识的训练学生的系统思维方法,还要训练学生的归纳思维方法、纵深思维方法和发散思维方法,不断提高学生的独立思考能力,让学生学会学习、学会思考,真正让物理教学变成物理教育。为学生走向社会,步入职场,体现个人的社会价值打下坚实的基础。
【参考文献】
关键词:小学 数学 思维
一、发散思维的培养
发散思维,是沿着不同的方向去探求多种答案的思维形式。研究者认为发散思维是创造性思维的核心。所以在数学教学中,我们就应该注重学生发散思维的培养和训练。例如,在教学三角形的底和高时学生可能常常只会把处于三角形下方的那一边作为底。那么,教师教学时可以用一个三角板在黑板上转动,让学生明白三角形的三条边都可以作它的底。另外,在教学应用题时,一些题目会有多种解答法或不同答案。作为教师,就应该充分运用教学材料,培养和训练学生的发散思维能力。例如,在教学可能性时,有这样一道练习题:一堆乒乓球共有10个,5个红球、5个白球,把其中的5个放入口袋中,要保证每摸4次,就能从中摸出1个红球。放红球、白球各多少个?这道题的答案有几种可能(0白红;1白4红;2白3红;3白2红)。在教学这个练习题时,要注意引导学生找出不同的答案,并动手验证,训练他们的发散思维习惯和能力。
二、设计设疑,诱发学生积极思维
亚里士多德认为:“思维自疑问和惊奇开始。”在课堂上设计一个好的问题是激发学生思维火花的催化剂。特别在数学教学过程中,教师要善于设疑才能激起学生的积极的思维,再通过释疑、解决问题等环节,使学生实现掌握知识、开发智力和形成良好思维习惯的目标。例如,在教学《商不变性质》一课时,我先利用多媒体课件向学生播放了猴王分桃的故事:今天花果山上特别热闹,因为今天是一年一度的分桃节。桃树上挂满了桃子,桃树下坐着一群猴子,它们等猴王来分桃子。大家都希望能多分到一些桃子。猴王准时来到。猴王对小猴子说:“给你6个桃子,平均分给3只猴子吧。”小猴子说:“太少了。太少了。”猴王说:“那就给你60个桃子,平均分给30只猴子,怎么样?”小猴子挠挠头皮说:“大王,请你开恩,再多给点吧。”猴王一拍胸脯说:“那好吧,给你600个桃子,平均分给300只猴子,这下总该满意了吧?!”可小猴还是一个劲地嚷着:“不够!不够!”这时,我就问学生:为什么猴王把桃子数增加了那么多,小猴子还是说不够呢?这就是我们今天要学习的新内容。学生一听这是学习的新内容,学习兴趣一下子就被激发了出来。于是我将小猴三次分桃的过程用三个算式表示成:6÷3=2,60÷30=2,600÷300=2,然后让学生观察这三个算式的特点及变化规律,从而得出了“商不变性质”这一结论。学生就在如此轻松、愉快的氛围中弄清楚了知识的形成过程和结果。
三、引导――加强学生思维能力
古人说“授人以鱼不如授人以渔。”这句话用在教学上可以说教师的任务不仅仅是教书,更重要的是教给学生学习的方法,特别是对于数学来说,教给学生方法非常重要,所以我在教学过程中注重加强学生思维方法的引导。引导学生学会主动学习的思考方法。学生是教学活动的主体,是学习的主人。引导学生通过动脑、动口、动手,自觉地思考问题,主动地分析问题和解决问题。引导学生学会比较、分析、综合的思维方法。比较、分析、综合是对所学知识的巩固,通常在综合性练习中出现,所以练习的设计很重要。通过综合性练习,使学生在观察、比较、分析中找规律,启迪思维,开发智力。例如,在学习了长方形和正方形的面积之后,我结合了以前学过的周长,给了学生这样两道练习:①周长是20厘米的长方形有几种?他们的面积相等吗?②周长相等的长方形和正方形面积相等吗?这两道练习是把周长和面积联系起来的综合性练习,是对周长和面积这两个知识的巩固,学生可能会通过举例来说明,但是也需要对例子出现的几种情况进行比较、分析,最后才能综合出:①周长相等的长方形,面积不一定相等。②周长相等时正方形面积比长方形面积大。这个解题过程就是比较、分析、综合的思维能力的训练过程。
四、设计好练习题对于培养学生思维能力起着重要的促进作用
学生的思维能力同学习计算方法、掌握解题方法一样必须通过练习培养,思维与解题过程是密切联系着的,培养思维能力的最有效办法解题练习,设计好练习题就成为能否促进学生思维能力发展的重要一环。一般而言,课本中都安排了一定数量的有助于发展学生思维能力的练习题,但是不一定都能满足教学的需要,同时由于班级的情况不同,课本中的练习题也很难做到完全适应各种情况的需要。因此,教学时,教师往往要根据具体情况做一些调整或补充。设计练习题时要有针对性,根据培养目标进行设计。例如:为了解学生对数学概念是否清楚,同时也为培养学生运用概念进行判断的能力,教师可以考虑出一些判断对错或选择正确答案的练习题。如:“所有的质数都是奇数。()”要作出正确判断,学生就要分析偶数里面有没有质数。要弄清这一点,学生就要明确什么叫做偶数,什么叫做质数,而后根据这两个概念的定义去分析能被2整除的数里面有没有一个数,它的约数只有1和它自身,联想到2既是偶数又是质数,这样就可以确定上面的判断是错误的。
总之,数学教学不应该只机械地教给学生一些公式和定义,而应该注重对学生各种有效思维的培养和训练,特别是加强对学生创新思维的训练。因为要建设创新型国家,必须要有大量具有创新思维的人才作为保障。
参考文献:
[1]杜得勤.浅谈小学数学教学中的思维训练[J].科技信息,2007.5.
关键词:兴趣;归纳;逆向思维;思维能力
数学是一门比较抽象的基础学科,学好数学必须要有一定的数学能力。数学能力主要包括概括能力、运算能力、判断能力、推理能力、探索能力、创新能力等。而数学思维就是对数学对象的本质属性的反映。所以,数学思维就是人的大脑和数学对象的相互作用,并按思维规律认识数学对象到本质属性的过程,这就是说,数学思维是以认识数学对象为任务、以概括数学语言为载体、以发现数学规律为目的的一种思维。因此,学习数学和解决问题的过程,就是一种思维活动过程。苏联教育家奥加涅相认为:数学思维是具有自己特有的特征和特点,它们是由所研究的对象的特点和研究的方法所决定的。由此可见,数学问题要通过数学思维才能解决,因此,提高学生的数学能力关键在于提高学生的思维能力。笔者结合个人的教学实践,谈谈在数学教学中如何培养和提高学生的思维能力。
一、激活思维的基础——兴趣
“兴趣是最好的老师”。要学生产生思维,就要学生有求知欲,要使学生有较强的求知欲,就必须激发他们的兴趣,从而使之积极地、主动地参与教学过程,并促进思维的发展。
教师要在课堂教学中创设问题情景,巧妙设疑。而问题情景对学生来说必须是恰当的,有能“跳一跳,摸得着”的尺度,最能激发学生的兴趣,激活学生的思维。新课前,笔者常从设置疑问入手,设置一个新颖奇特而富有挑战性的问题,往往能在不知不觉中引领学生进入新知探求中。例如,在讲授一元二次方程的根的判别式这一节课,笔者是这样引入的:复习了几种一元二次方程的解法之后,在黑板上写出一个具体的一元二次方程,问这个方程有多少个根?怎样可以知道呢?学生回答是解出来可以知道;然后再在黑板上写出一个没有实数根的一元二次方程,让学生去判别,结果由于学生解不出根来,而答不出这个方程的根的情况,这时有的学生开始迷惑,有的学生在议论纷纷,有的学生还在想方设法求出这个方程的根,这个时候,笔者见时机成熟,肯定地指出,这个问题根本不用解方程就可以判别出它的根的情况,可以判别出它有根还是没有根,有多少个根。这时学生感到问题“奇”,从而想尽快学到这种“奇异”而简捷的方法。就这样引入了新课,并迅速吸引了学生的兴趣,该节课收到了很好的教学效果。
二、培养思维的习惯——归纳
“优秀是一种习惯”。 在数学世界里,有很多知识点是很有规律的,如果把握了这些规律,就会大大减少学生学习上的负担,起到事半功倍的作用。因此,引导学生归纳知识的规律,是在教学中不可缺少的一个环节,也是培养学生思维习惯的一种有效方法。
在学习知识中创设情景问题,巧妙引导。情景问题必须是所学知识中具有一定规律的设问,有“一用力,就到岸”的尺度,这样有利于培养学生的思维习惯。例如,在学习了“一元一次不等式组”的内容后,问:你发现一元一次不等式组的解集有什么规律吗?引导学生从所有四种不同形式的不等式组去寻找,结果很快就能得到规律:同大取大,同小取小,小大大小取中间,大大小小为无解。又例如,把顺次连结一个四边形各边中点所得到的四边形叫做中点四边形。你发现我们学过的四边形中,它们的中点四边形有什么规律吗?引导学生从特殊的四边形到一般四边形去寻找,容易得到规律:如果原四边形的对角线互相垂直,那么它的中点四边形是矩形;如果原四边形的对角线相等,那么它的中点四边形是菱形;如果原四边形的对角线互相垂直且相等,那么它的中点四边形是正方形;如果原四边形的对角线既不垂直也不相等或其它条件,那么它的中点四边形是平行四边形。
三、拓展思维的空间——逆思
逆向思维,是指由果索因,知本求源,从原问题的相反方向进行的一种思维,是与顺向思维方向相反而又相互联系的思维过程,也是我们平常所说的“倒着想”、“反过来想”、倒行逆“思”。逆向思维属于发散思维的范畴,是一种创造性的求异思维,也是创新思维。那么数学教学中应如何培养学生的逆向思维能力呢?
1.加强数学概念的互逆理解
数学概念实际上是揭示事物的本质属性,因此数学概念都有逆命题,而且它的逆命题都是成立的,即定义具有逆向性,通过双向思维更能理解事物的本质属性。例如,线段中点定义:点M把线段AB分成两条相等的线段,把点M叫做线段AB的中点。它的逆命题为:若点M是线段AB的中点,则点M把AB分成两条相等的线段。这样对线段中点的理解就更深刻了。
2.加强数学公式的互逆应用
数学公式实际上是一条等式,因此它的左右两边是可以互换的,它实际上是一条左右通用公式。加强公式的互逆应用,可激发学生的创造性思维。例如,多项式的乘法公式和因式分解这两种运算是互逆的,不同的运算产生不同的思维方式,加强理解,加强训练,更能培养学生灵活运用公式的能力。
3.加强数学定理的互逆探讨
数学定理都有它的逆命题,但不是所有定理的逆命题都是正确的,引导学生探讨定理逆命题的正确性,既可训练学生的逆向思维能力,又能使学生学到的知识更加完备,更能激发学生的学习兴趣和创造思维。例如,平行线的判定和性质、线段的垂直平分线的性质定理和逆定理、平行四边形的性质和判定等,在教学中都是通过互逆命题进行探索论证正确而得到的互逆定理。实践证明,逆向思维能拓展空间,促进思维能力的提高。
四、提高思维能力——变通
数学思维能力的高低,反映在解决数学问题时的灵敏程度和解题速度之中,思维灵敏程度高的学生在思考数学问题时往往会产生清晰的思路、快速的推理、准确的判断。因此,提高数学思维能力是十分重要和必要的。
数学基本上是用例题把章、节的知识样板式地运用,然后让学生类似地运用知识做练习题,从而达到巩固所学的知识。特别是几何学科,例题与练习更能体现出运用知识和巩固知识的实用性。因此,例题只是样板,练习就为巩固,如果能够把题目举一反三,开拓思路,触类旁通,就能有效地提高学生的思维能力。一题多变的思想方法有以下四种:
1.统一思想:图形变方法不变
有些题目,改变图形的位置或形状,题目相对保持稳定,但方法仍然相同,而能够进一步巩固所学的知识,使学生达到异曲同工的效果。
2.逆向思想:题设与结论对换
有些题目,把命题中的题设与结论对换,因果关系相反,思维方向转变,使学生从相反的方向分析问题和解决问题,能有效发展学生的思维能力。
例如:已知在ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,且AB+BD=AC,求证:∠B=2∠C。将已知中的“AB+BD=AC”与求证中的“∠B=2∠C”对换,得到一个新的命题。
3.拓展思想:结论引发新结论
有些题目,在题设不变的前提下,可把结论进一步延伸,得到一个新的结论,可把学生引到“打破沙锅问到底”中去,步步深入,吸引学生再思考,进一步开拓学生的思维,以达到巩固知识并灵活运用知识的效果。
例如:已知一条直线L和它同一旁的两点A和B,求作:在直线L上求一点P,使得PA+PB的值最小。
将该题改为:①点D在ABC的AB边上,在BC上求作一点P,使APD的周长最小。
进一步改为:②点D在ABC的AB边上,在BC上求一点P,在AC上求一点Q,使PDQ的周长最小。
4.开放思想:定向思维到发散
很多题目,基本上都是定向思维,问题的处理总是有个方向和规律的,带有思维的约束性和局限性,如果能够把问题从固守中跳出来,把“死问题”变成“活问题”,那么必定会激活学生的思维,从不同的角度想办法解决问题,这样有助于学生灵活运用知识,有助于提高思维能力和解决问题的能力。
例如:已知ABC是等边三角形,点D、E分别在AB、BC上,且AD=BE,AE、CD相交于F,求∠AFC的度数。
一、情境引入,激发学生思维
思维是行动的指南,兴趣是学习的动力。俗话说,思想有多远,我们就能走多远。在每节课的开头,我总是恰到好处地设计教学情境,引起学生的强烈兴趣,激发学生的思维。例如,在学氧化碳的性质时,以一则故事开头:一位老人牵着一只小狗走进了山洞,结果小狗晕倒了,老人却安然无恙,这是为什么呢?学生马上就兴趣高涨,积极思考,进入课堂学习中去了。
二、课中质疑,启发学生思维
在化学课堂教学中,我总是提出质疑性问题,创设新奇的教学情境,给学生创设思维的良好环境,让学生经过思考、分析、比较来加深知识的理解。例如:在学习《酸和碱发生什么反应》时,启发学生联系生活实际:人们在用洗发液洗头时,为什么还要用护发素?夏天被蚊虫叮咬后,为什么可涂点牙膏或肥皂呢?学生情绪高昂,脑子里充满疑惑,从而产生了浓厚的兴趣和强烈的求知欲,促使学生自觉、积极地思考并寻找原因。实践证明,在课堂中恰当质疑,有利于激发学生思维的热情。
三、化学实验,诱发学生思维
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验的过程就是激发学生兴趣、促进学生思维的过程。如:在讲实验室制取二氧化碳选择什么药品时,让学生通过实验观察、思考,回答下列问题:
(1)在盛有碳酸钠的试管中倒入少量的稀盐酸,可观察到什么现象?
(2)在盛有碳酸钙的试管中倒入少量的稀盐酸,又能观察到什么现象?
(3)在盛有碳酸钙的试管中倒入少量的稀硫酸,又会看到什么现象?
学生经过观察与分析,归纳总结得出结论:实验室制取二氧化碳的最好药品是大理石和稀盐酸,因为它们的反应速率适中,便于在实验室收集。而碳酸钠与稀盐酸反应速率太快,不利于收集。大理石与稀硫酸反应一会就停止了。通过实验观察获得感性材料,能诱发学生积极思考。
四、课外活动,创新学生思维
一题多解,多角度、全方位地思考问题,有利于培养学生的创新思维。如,在学习金属生锈的条件时,提前一周布置任务,让学生在课外活动中探究铁生锈与哪些因素有关。上课时交流的结果如下:与氧气和水有关,与酸溶液有关,与盐溶液有关,与二氧化碳有关,这些既涉及教材内容又在此基础上有进一步延伸和扩展的实际问题,能引导学生进行创新性思维。
【关键词】历史教学;创新思维能力;学生
随着新课程的实施,创新教育进一步受到了广大教育工作者的普遍关注,成为大家积极探讨的热门话题。历史学科是中学教育的基础课,是一门思想性、科学性、知识性和综合性很强的学科,其中蕴含着丰富的创新思维素材。历史学科是富有创新内涵的学科,因此,《初中历史义务课程标准实验教程》中明确提到使学生具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素质以及环境意识。由此可见,培养学生创新思维能力是摆在我们历史教师面前重要课题。那么,在历史教学怎样培养学生创新思维能力呢?
一、紧扣“提问”的科学性积极引导
爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”提出问题是学生思维活动的开始,有利于启迪学生的创新“潜质”。“学则须疑”。因此,教师要鼓励学生,敢于怀疑,敢于提出不同凡响的见解。帮助学生拨正认识,回归于史实认知的科学性,促进学生思维能力的提高。例如,对中国近代史“落后挨打”这一命题,我在上新课时一谈到圆明园的毁灭和被动挨打的历史,讲多了学生们张口就是说“落后就要挨打”,也就是说,这一命题在学生心中已形成思维定势了,甚至有个别学生将之演变为“挨打有理”、“挨打活该”了,这就阻碍了学生思维的拓展和对历史问题的深入的研究了。针对这种情况,我向学生提出一个问题:“落后一定挨打吗?”要求学生思考并举例说明。学生们先是面面相觑,然后教室里就开始热闹了,学生们饶有兴趣地讨论起来。之后再经过我的启发,把这一观点进行重组演绎,最终得出了6种结论:a.落后可以不挨打,如隋唐对待日本的政策;b.落后打先进,如法兰克王国入侵西欧、我国古代辽夏金元入侵中原;c.落后与先进平等共存、互通有无,如唐与周边少数民族政权的关系;d.落后受先进援助,如三国时,蜀国帮助西南少数民族开发南中;e.落后反击先进,先进受到重创,如非洲埃塞俄比亚抗意斗争的胜利;f.落后必挨打,理由是政治、经济发展不平衡,必然会发生弱肉强食。这些富于创新火花的观点,就是扩散思维组合分解的产物。
再如,在讲到对华盛顿会议的评价时,可以先分析教科书上的评价:华盛顿会议对中国来说是一次失败的会议。中国的多项要求遭到拒绝。这次会议以共同宰割中国为结束。教师然后列举近年来关于对华盛顿会议评价的一种与教科书上的评价相对立的新观点:中国在华盛顿会议上取得了外交胜利。中国自1840年与西方列强打交道以来,这是第一次没有丧失更多的民族权利,而争回了某些东西。山东权利的归还虽然带有附加条件,但已没有像日本当初提出的那么苛刻。为什么对华盛顿会议的评价会有如此大差异呢?历史教师应该同学生共同分析原因,于是得出这样的结论:这种差异在很大程度上是由于观察历史问题的角度不同而产生的。传统的评价着眼于把中国在华盛顿会议上所取得的结果同最初参加华盛顿会议的愿望作比较,而第二种评价则着眼于把华盛顿会议上中国代表团取得的成绩同中国近代史上其它的外交活动进行比较。
二、创设问题情境激发学生创新思维
创设问题情境是启迪学生思维的重要开端.在备课过程中,教师要有目的的提出各种具有较强启发性的问题,组织学生讨论,让他们去探索解决问题的办法,从而激起学习的动力,养成爱思、多思、会思的习惯。新课标教科书在每一课巧妙的设置了引言,创设问题情境激发学生的学习兴趣。例如七年级(上)《西周兴亡》一课就有这样的导入语:人们常称北京一带为燕蓟之地,山东为齐鲁大地,山西为三晋之地。这些地名是怎样来的?从西周的制度立,我们可以找到问题的答案。教师通过学生齐读或作为教师教学导入语。激起学生对本课学习的热情。新课标教材辅栏设置的读读、议议是课堂上培养学生创新思维的最佳切入点。如:《春秋争霸》一课中辅栏中议议:越王勾践的成功给我们的启示。自然地引入对该问题的讨论。这是一个开放式的设问,不会造成学生无话可说。学生可以在课堂上畅所欲言,教师只作正面引导和鼓励即可。
三、改变传统教学形式培养学生创新动机
培养学生的创新能力,需要良好的课堂教育环境,尤其是促进学生创新智能发展的心理环境(如情绪、心境、兴趣等)。在教学中,笔者注意做到:
1、学术专题讲座
如教师在讲完中国近代史“”一节内容后,可以以“近十年来关于对研究的新进展”为题目举办一个专题讲座。其目的在于开阔学生的视野,启迪学生的思维,使学生摆脱中学历史教材的“一家之言”的束缚。
2、专题辩论
如引导若干学生支持或反对教师的某一观点(如辩论是否是成功的),通过有序的积极辩论,使学生各抒己见,想人之所不想,见人之所不见,能人之所不能,从而优化学生的创新心理环境,激发他们想象的冲动、联想的新颖、思路的开阔,有效调动学生的潜意智能,使之成为创新思维的策源地。
3、撰写小论文
通过要求撰写历史小论文,引导学生查阅相关的资料丰富学生的感性认识并博采众言提出自己的见解。
四、关注社会现实培养学生联系实际解决现实问题的能力
在历史教学中,教师应当注意将历史知识与时代潮流相结合,揭示历史与现实的联系,开拓学生的视野,引导他们关注社会现实,培育学生健康的时代精神。针对此,我创设了“寻找身边的历史”的活动,要求学生广泛收集资料用专题演讲的形式对身边的大事或重要历史事件进行“追本溯源”。如围绕着现在普遍关心的“”和台湾归属问题,我就让学生围绕着台湾的过去、现在、未来问题开展了“台湾―想说分手也很难”的时事开讲活动。
五、创新作业设计培养学生的创新思维
课堂教学中,教师往往已经注意多方面地调动学生的感官参与学习,提高学生的学习积极性和学习效率。但是,同样作为学习的重要环节的作业练习,教师却往往忽视了指导学生充分运用感官,全方位、多角度地感知和认识事物教育论文,也没有鼓励学生以丰富多彩的形式展现其学习、思考的结果,最终每一段丰富多彩的历史都成为单调的“原因、过程、意义”或者“背景、内容、作用”等的固定陈述。
怎样培养这种思维能力呢?我在这几年的教学中进行了如下几方面的尝试,并取得了一定的成效。
一、密切联系生活实际,创设情境
新编英语教材有个突出的特点就是在内容的编排上强调交际性。也是根据功能项目进行编排的,这些功能项目包括“Asking the way”“Offering help”“See the doctor”“Making a telephone call”等,都是和实际生活密切相关的。如果我们在教学中,能给学生创造一个真实或半真实的情境的话,学生就能融入这样的情境中,使学生不知不觉地用英语进行思维。
二、尽量减少使用母语,排除干扰
近十多年来语言教学界逐渐接受了这样一种思想,即外语学习有与母语学习相似之处,需要自然的语言接触和耳濡目染,这种接触越多,就越有利于语言能力的形成。外语教学要设法增加语言接触、增加“输入” 、增加“自然”的因素。具体地说就是要增加学生的听、读理解活动,让他们在理解文章的意思、欣赏故事内容、接受科学文化信息的过程中潜移默化获得英语语言知识,而不要完全依赖那种人为的、正式的教学活动——那种始终围绕语言形式的活动,如语法讲解、句型操练以及大量地做习题等。少用母语,使学生用英语思维,只有在英语的环境下,才能促进学生更好地用英语思维。
三、了解英美人的生活、起居、习惯和风土人情,有利于学生用英语思维
我们经常在读英语短文时,不理解其中的意思,那是因为我们对英美人生活不太了解,更不必说理解了,也就不可能站在英美人的角度去看待事物,去思考问题了。再比如我们不太了解英美人的生活习惯、风土人情,看英文幽默故事的人,通常会感觉并没有什么可笑之处,那是因为我们不能理解,不能站在他们的角度去思维,不能用英国人的思维方式进行思维。所以多了解英美等一些西方国家,对于我们理解英语文章是有益的。
四、多看、多听、多说,增加语言摄入,从而培养思维能力
1.多看有英文字幕的电视和电影,多看适当难度的英语报刊
看英文电视和电影,能使我们了解国外人的生活特点,各种习惯爱好。在看的同时还必须用英语进行思维,培养阅读能力,不断提高阅读速度。
2.多听磁带、广播或有情节的英语碟片
学英语要从听入手,听力是一种实实在在的技能。如果我们多听一些语言地道,语音纯正,难度和速度适中的磁带、广播和碟片,既能扩大学生的词汇量,增加语言实践的机会,接触到英语国家的风俗文化,也能培养学生用英语思维的能力。
五、适时启发,促进其用英语思维
启发式教学的核心在于启迪学生思维,而不是简单形式上的一问一答。可有些教师片面地认为启发式教学就是体现在课堂气氛的活跃上,因此,启发式教学被看作一味追求课堂气氛活跃的一问一答式。我认为思维训练中,无论是设疑、激趣,还是诱导、点拨,既要有针对性,还要留下一段相应“合理”的距离,一定要使学生们“跳起来摘苹果”。在“差距”中在“跳跃”中思索、领悟、挖掘、变通从而发幽探微,沙里淘金。这样,学生将会以高度的注意力与浓厚的兴趣投入到训练中,并以跃跃欲试的态度试图去解决问题,这时教师可以引导学生围绕解决问题开展一系列的探索活动,适时诱导,点拨思考方法,从而使学生获取知识技能。
六、多做游戏,启发思维