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关键词:思维方法
教学误区
教学内容
在思想品德课的实际教学过程中注意贯穿科学的思维方法,是我们取得良好的教学效果的重要保证,对学生情感、道德教育具有重要作用,能为学生的终身教育、长远发展打下一个坚实的基础。培养科学的思维方法与思想品德课的教学任务、教学目标是相辅相成、共同促进的。它一方面可以促进教学效果的提高,另一方面也促进了对学生的情感教育、道德教育。
一方面,贯穿科学思维方法的运用是实现良好教学效果的重要保证。在思想品德课程的教学中,有大量的知识都是与初中生的现实生活紧密相连的,这些知识都是从学生的现实生活中提炼出来的,学生对这些知识的掌握还处于一种比较模糊、零散的状态,即还处在一种只知其“所然”,不知道其“所以然”的状态。因此,采用何种方式、方法,使学生能够在理论或者以一种理性的态度来进行这部分知识的学习,成为思想品德教学效果如何的一个关键所在。在思想品德课教学中,所遇到的各类知识,都需要运用科学的思维方法进行分析、判断、总结、归纳。例如,如何正确看待挫折的作用;如何保护青少年的健康成长;如何正确认识自己的角色定位,实现自身价值的最大化等问题,都需要我们运用辩证的观点,演绎归纳的方法进行学习。
另一方面,培养学生科学的思维方法,也是实现情感教育、道德教育,促进学生终身发展的重要基础。由于初中生自身特点以及所处的客观环境的影响,思想品德课程教学的重要任务就是培养学生形成正确的世界观、人生观和价值观,正确看待和处理周围的人和事。加强对学生科学思维方法的培养,可以使学生更好地看待自身所遇到的各类问题,比如如何看待自身的角色定位,承担自己的责任和履行自己的义务;如何处理个人利益和集体、国家的利益,树立为国家的发展努力奋斗的决心,在运用科学的思维方法解决这一系列问题的过程中,学生的情感也在潜移默化中得到了升华。
二、新课程理念下初中思想品德课教学的几个误区
新课程的核心理念在于突出学生的主体地位,强调学生为主体,教师为主导的教学方式。新的教学理念意在改变传统的以教师为主的课堂教学模式,充分调动学生的学习积极性,挖掘学生自身的内在潜能。
(一)注重课堂活动的“笑”果,缺乏对学生的理论引导
新课改背景下,注重以学生为主体的教学模式,在很大程度上激发了学生学习思想品德课程的积极性,教师在教学的过程中也绞尽脑汁设计各种活动,活跃课堂气氛,增强学生的学习效果。但我发现,在实际的教学过程中,尤其是在设计各式各样的教学情境、教学活动中,很多教师过分注重了课堂活动的“笑”果,也就是说,活动设计过多地加入了一些趣味性的活动、游戏,在一定程度上忽视了各个知识点之间的内在联系,从而在活动结束后,给学生的知识展示的时候,显示出各个知识点之间的一种凌乱、杂乱无章的状态,对学生知识的引导不多甚至是不够深入。出现这种情况的原因就是教师在课前准备过程中缺乏对知识点有机联系的把握,从而导致课堂教学无序。
(二)注重结果的生成,缺乏探究的过程
随着新课程改革的不断深入,教师在努力研究激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性的同时往往会走入另一个误区,即是缺乏对活动过程的引导、课本内容的提炼以及主题思想的升华。这就导致了在初中思想品德课堂上,学生活动很活跃,积极回答问题,而教师在对整个课堂的把握和引导上不够深入,缺乏一个探究和提升的过程,缺乏思维方法的渗透和讲解,从而使学生甚至整堂课在理论层次上不够深入。
(三)注重课堂的内容,轻视思维方法的培养
我认为,初中思想品德课程其重要的功能和教学成果应该体现在对学生进行科学的思维方法的锻炼和培养,这既是为他们步入高中阶段学习打下良好的基础,同时也可以锻炼学生的思维方法、思维逻辑和行文规范。初中思想品德课程往往会陷入单纯地使学生背诵具体的知识点,而忽视各个知识点之间的关系,忽视培养学生科学的思维方法,从而无法更好地实现和促进学生成绩的提高。
三、初中思想品德思维方法教学的主要内容
结合教学实际情况,我认为,教师应在初中思想品德的教学过程中重点培养学生如下的思维方法。
(一)培养学生辩证的思维方法
最重要的一个理论特征在于辩证的思维方法。在实际的教学过程中,培养学生辩证的思考问题,不仅能更好地锻炼其思维方法、思维习惯,同时也更有利于其对知识点的掌握程度。如在七年级下册学习关于“挫折的作用”这一问题时,我引导学生思考:挫折的作用是不是都是积极的,或者挫折的作用是不是都是消极的。这一问题的设置,从课堂学生的表现来看,能够激发学生对这一问题的辩证思考。部分学生能够说出,挫折的作用一方面是积极的,另一方面是消极的观点。此时,我抓住时机加以引导,点明挫折的作用具有两面性,既具有积极的一面,又具有消极的一面,挫折具有双重的作用,从而解决了这一问题。
(二)培养学生用发展的眼光看问题
事物的发展并不是一帆风顺的,都会遇到各种各样的挫折和困难。如何正确引导学生正确认识这些挫折和困难,既是教学的重点,也是培养学生正确的世界观、人生观和价值观的重要部分,是促进学生全面发展的重要内容。在课堂教学中,我利用多种形式,充分利用教材提供的材料培养学生进行运用发展的眼光看问题的思维。比如,在期中考试成绩出来以后,有些学生的成绩不理想。于是,我提醒学生要正确的、用发展的眼光看待成绩。如我告诉学生:要正确看待自己的成绩,成绩不理想的学生,要找出自己的不足;成绩较好的,要鼓足干劲,下次努力取得更好的成绩。这在无形之中使学生能够正确看待自己。
(三)注意引导学生归纳总结方法的引导,激发学生的创新意识和探索精神
内地新疆高中班(以下简称内高班)是国家为加强新疆人才培养工作而在内地多个经济发达城市开办,招收新疆初中应届优秀毕业生就读高中的办学形式。教育部要求内高班学制四年(含预科一年),预科重点补习初中的汉语文、英语和数理化课程,以达到办班学校当地初中毕业水平。学生从15岁到19岁一直在内地学习和生活,这段时间正是他们树立正确的世界观,了解和掌握科学思维方法的黄金时期。因此,预科课程除了要让学生巩固学科知识基础和丰富学习经验外,更要让学生了解常见的科学思维方法,充分发展学科思维能力,为学生顺利过渡到高中课程的学习提供一定的帮助。
为满足学生思维能力发展的需要,我校预科思想政治课程创造性地增设了“科学思维方法初步”的教学专题,其目的在于培养学生的形式逻辑思维和辩证逻辑思维,并且引导学生通过该教学专题的学习来提高个人的学习能力。与此同时,科学思维方法的教学不仅要让学生了解各种具体的思维方法的概念和原理,另一目的还在于让学生体会到它们能够在其他学科知识的学习中迁移。而要较好地实现第二个教学目标,政治教师需要获得其他学科教师尤其是理科教师的支持,或直接与理科教师合作完成。为此,我校预科政治、化学教师共同以协同教学的方式,对求异法和共变法这两种归纳法的教学进行了教学实验,了解学生的学习成效和存在的问题。
二、归纳法和协同教学
归纳法是人们认识事物规律的过程中使用的重要思维方法。穆勒五法指运用归纳法来探究事物现象间因果联系的五种逻辑推理方法,求异法和共变法是其中的两种方法。教师进行归纳法的教学能够让学生充满智慧。但是单有好的科学思维方法还不行,正如有了船还必须有合力划船的团队。两个学科教师把科学思维方法教学与化学教学通过协同教学的方式有机地结合起来,是本研究的创新特色。
协同教学(team teaching)是外国教育研究者为加强教师间的合作而提出的概念,具体指两位或两位以上教师通过合作来共同负责同一个学生群体的教学活动,是一种特别的教学组织形态。根据该定义,合作的教师应该能够形成一个正式或非正式的教育教学团队(team)。在综合实践活动或综合主题的校本课程中,同一学科或不同学科的教师合作教导参与课程的学生,这是较常见的协同教学。学校学科组、同一年级学科备课组的集体备课也可以算是协同教学。不同学科的教师在各自的学科教学中围绕同一个教学主题来实施协同教学则较少见。协同教学可以加强教师间的交流、合作和支持,汇集各种教育力量和资源,对形成教育合力,提高教育整体效果多有帮助。
三、研究方法
(一)研究参与者
我校预科43名学生参与本研究,他们在新疆学习期间均未参加过科学思维方法专题学习。根据学生在内高班统一招生考试的成绩,成绩高于班平均分的25名学生归为高分组,其余18名学生归为低分组。
(二)研究工具
预科化学教师编写了两份题型相同、试题难度相近的复本试题,每份试题均有4道化学实验填空题,其中考查求异法的2道试题共2分,考查共变法的2道试题共5分,总分是7分。试题参考广州市中考化学试题、广东省高考化学试题修改而成,着重考查学生根据实验条件或现象、两种归纳法的原理,分析和选择实验方案的能力,以及根据实验现象和两种归纳法的原理,归纳实验结论的能力。试题作为学生在前、后测的测试工具,了解学生在协同教学前后运用求异法和共变法解决化学实验问题的能力。
(三)研究过程
预科政治、化学教师围绕求异法和共变法的内容进行集体备课,确定协同教学的方式和进度。在完成各种准备工作后,两位教师实施协同教学,具体过程如下:
1. 政治教师对学生进行前测,根据教学计划进行2课时“求异法和共变法”专题教学,介绍两种归纳法的原理和形式结构,以生活实例和化学、生物学科实例作为讲解范例。
2. 化学教师进行1课时“思维方法与对照实验的设计”专题教学,用求异法和共变法的原理分析初中化学课程中若干实验的实验设计。学生在课后完成“探究实验条件影响双氧水分解反应速率”的实验设计方案,可改变的变量是双氧水的浓度和体积、催化剂二氧化锰的质量。
3. 化学教师安排1课时让学生根据个人的实验设计方案亲身完成实验,撰写实验报告和总结实验条件影响双氧水分解反应速率的规律。
4. 政治教师对学生进行后测,继续进行后续其他教学内容的教学。
四、研究结果
使用SPSS 10.0软件对全体学生的前、后测得分进行成对样本t检验,所得结果见表1。全体学生在后测求异法试题、共变法试题和整份试题的得分均较前测时略高,但是两次测试得分的差异并未达到显著性。分别对高分组、低分组的前、后测得分进行成对样本t检验,表2的数据表示高分组的后测得分较前测时略高,低分组在两次测试的得分则略微变化,两组学生的前、后测得分均不存在显著差异。以上数据表示学生在教师实施协同教学前已经具有一定的解决前测试题的能力,尽管学生未必是从求异法和共变法的原理来构思解题思路。由于这次教学干预的时间较短,学生在两次测试的表现无显著差异,这说明这次协同教学只对学生产生了一定的影响,而且对高分组的影响略优于低分组。
分别对高分组、低分组的前测得分、后测得分进行独立样本t检验,具体结果见表3。两组学生在前测、后测时均无显著差异,也即表示两组学生的学习表现在这次协同教学前后都没有产生分化。
五、对协同教学价值的思考
囿于教学干预时间较短,学生在前、后测的得分并未达到显著差异,仍然不能证明这次协同教学对学生认识求异法和共变法有产生重大的影响,但是笔者认为这次试探性的教学实践仍然有其价值。
【关键词】初中语文教学;学生思维能力;培养
【中图分类号】G632 【文献标识码】A
中学生思维能力是语文教学的智力和能力的核心,同时,我国基础教育的重要目标是对学生思维能力的培养。在实际实验中,许多初中语文教师进行了大胆的、大量的教学实践。语文课程作为思维和语言相结合的重要学科,其初中阶段也是学生思维能力发展的重要阶段,所以说,探索学生思维能力的培养,既有利于学生思维的提高,又有利于学生素养的提高。以已有的培养思维能力的理论和方法为基础,结合初中语文的实际情况,我将探索初中语文教学中思维能力培养的方式。
一、明确课堂教学目标,制订思维培养计划
语文课程教学是一种有规划、有目的的教学活动,思维能力的培养是其十分重要的目标之一,所以,初中语文教师必须要做好规划工作,结合教学的目标和计划,制订出一系列方法和目标来培养学生的思维。第一,教师掌握教学目标后,要确定培养思维能力的方法;第二,教师根据思维能力的培养目标和教学内容,制定出课堂教学的方法;第三,教师要学会训练学生的迁移能力,设置不同的情景进行训练。
二、创设良好教学环境,引起学生认知冲突
说到语文思维能力的基础,其最主要的就是学生的积极主动性了,而积极思维的必要前提就是营造一个良好的、健康的思维环境。有专家提出情境教学理论,并整理出了情境教学的五种操作点。据悉,“创设情境”可以有效地激发学生对语文的热情。在整个教学中,良好的思维环境十分重要,所以,教师要把握教学的目标和重难点,结合实际情况,设计“两难的情境”,激发学生的欲望和热情,从而锻炼出学生良好的思维。首先,教师要创设民主平等的教学环境,做到不偏不倚,平等友爱地对待每一个学生,鼓励他们独立思考、自主选择,并在其中形成优良的课堂氛围。其次,有问必答。教师要善于培养学生独立思考的能力,并提出疑问,挖掘出他们思维的“闪光点”。最后,教师要建立良好的问题情境,鼓励学生自主思考。例如,在《风筝》一课中,教师可以从提问入手:首先,风筝是写对兄弟之间的各种矛盾的,那么,他们为什么会产生这样的矛盾呢?然后,课文为什么用“嫌恶”二字?是否用“讨厌”代替呢?可见,课文巧妙地把“嫌恶”和“讨厌”进行了比较,帮助了学生理解“我”对于风筝厌恶的态度有多少。
三、结合知识教学,教给学生思维方法
说到语文思维能力,它的形成是有规律的,即形成于学生的学习和活动,在这一过程中慢慢培养学生对于语文的感觉。语文思维的方法数不胜数,其中主要的是观察、分析与综合、联想与想象、比较与分类、抽象与概括等等。在此,我将主要讲述观察和联想与想象两种方法。
(一)观察法
说到语文思维能力,重要的基础就是观察法,其中,比较常见的方法分为两个,分别是顺序观察和对比观察。苏霍姆林斯基就有效地将观察与思维相结合,即在“思维课”的教学的模式中,提倡了一个新的观点,思考与观察相结合,在思考中观察,在观察中思考。
(二)联想与想象
说到联想和想象,它们都是培养学生思维能力的重要方法。联想是指由原来的事物和人联想到别的事物和人的一种思维,而想象是指人脑对已有的事物进行加工、改造并且创造的过程。
四、设计系列性训练,加强思维品质的培养
一个人的思维能力是十分重要的,衡量它的重要标准就是思维品质。它包括深刻性、批判性、快捷性和独创性。处在初中阶段的学生,他们的思维方式往往有着很大的转变,理解能力也有相应的提高,推理能力也自然得到更多的发展。那么,对于初中语文老师来说,他们可以利用“单元整体教学”的方法,来对学生进行有序地训练,使学生的思维品质上升一个度。思维的深刻性有两点表现,第一,在考虑事物的时候比较深刻、全面,能够抓住其本质和规律;第二,能用联系的观点认识事物,当进行思维活动的时候比较系统和全面。
思维的灵活性对于一个学生来说是重要的,它就是指思维活动的灵活程度,能够充分地反映学生对知识、技巧和方法的迁移等能力。那么,要想让学生的思维变得灵性,教师需要做到:第一,教师做好引导工作,帮助学生进行多角度、全方位地思考问题,不断地培养学生举一反三的能力,并掌握一题多解的技巧。
那么,要想培养学生思维的敏捷性,需要教师做到以下几点:第一,培养学生预习的习惯,使其能够在课前充分掌握问题,上课寻找答案的习惯;第二,在学生做题和思考的时候,规定出一个具体的时间,这样有助于学生思维敏捷性的养成。思维的批判性是一种智力品质,它往往指的是在思维活动中的两点活动,一是严格地估计思维材料,二是精细地检查思维的过程。所以说,老师要培养学生质疑的勇气,让他们产生思维的批判性,努力营造一种自由、和谐平等的学习氛围,鼓励学生发现真理、挑战权威。
五、小结
在学生思维的发展阶段中,初中是一个十分重要的阶段,所以说,在初中语文的教学中,思维能力的培养是十分重要的。那么,在初中语文的教育教学中,教师们要创新教学方法,把学生思维的培养放在一个重要的位置上。
参考文献
【关键词】环境艺术设计 空间思维能力 手绘教学
知名画家陈丹青曾反思当代油画创作,认为许多油画家对油画的视觉经验与感性认知,几乎全是“机器复制图像”(画册图片),而照相机加画册则是我们视觉经验的全部来源。在环境艺术设计的教学工作中,笔者发现,同样也存在着“机器复制图像”的现象。许多学生在专业课阶段要求手绘表现时,通常就是对现成图片进行机械式地复制加工,缺乏原创力;且空间尺度感较弱,表现差强人意,显得力不从心。究其原因在于,学生专业基础不够扎实,空间思维能力薄弱和手绘表现技能欠佳。
一、空间思维能力和手绘能力于环境艺术设计专业的重要性
空间思维能力是指跳出点、线、面的限制,从立体角度思考空间,并利用空间的各种性质形成问题,寻找答案,并呈现解决方案的能力。对于以处理空间关系为要务的环境艺术设计专业来说,空间思维能力的具备尤为重要。甚至可说,环艺设计师空间思维能力的强弱程度决定了其设计水平的高低。
手绘表现课程是环境艺术专业的一门基础课,主要以训练学生通过手绘的方式快速表达设计意图的能力,这也是环境艺术设计专业从业人员必备的一种基本能力。现阶段由于计算机技术的日趋成熟,软件渲染的表现方式大幅度地取代了传统的手绘表现方式,手绘表现的作用也从传统的准确表达外观、质感、光影关系转变为快速表达设计思维、捕捉设计灵感、表达设计意图。这要求环艺从业人员不仅要具备较好的绘画基础,还要具备良好的空间思维能力。
二、基于空间思维能力培养的手绘教学课程安排及注意事项
笔者认为,在环艺基础课阶段的训练中,应有目的的加强学生空间思维能力的培养,并提高学生手绘表现的水平,为专业课程及实习实践打好基础。比如在手绘课程的教学中,可有意识地将两者相结合作为课程训练的目的来安排教学工作。学生在学习手绘课程之前必须先修画法几何课程,了解透视的基本原理,将有助于手绘课程的顺利进展,使教学效果事半功倍。手绘课程的目标是锻炼学生快速表现的能力,因此要求学生训练时徒手画线,不依赖尺子等辅助工具,在不受约束的放松状态下运笔。整个手绘课程的教学安排可分成临摹、写生和创作三个阶段。
(一)临摹阶段
临摹阶段的教学安排根据临摹对象的难易程度分三步来进行。第一步是入门级的临摹训练,主要进行线条、基本形体以及配景的基本训练。这个步骤训练时提醒学生注意一些要点,如练习线条时注意应以手腕关节为支撑点,以确保线条流畅有力;线条的交界处、块面的交接处应明确肯定等,以敦促学生养成良好的绘图习惯。第二步是临摹线稿,以优秀手绘线稿图为临摹对象,通过大量的练习熟练各种线条的组合运用,进一度加强基本功。这个步骤的训练时应理解原作的构图以及各种线条运用的用意,而不等同于复制原作。第三步是临摹图片,将优秀设计案例的实景照片或电脑效果图用线稿的方式呈现,即照片线条化。这个步骤的训练也不等于简单复制图片,而是要理解其中的空间关系,将图片的内容进行艺术处理,如主景表现宜精细,背景处理则宜简化,通常还要加入一些配景以使画面更为完整、美观。此外,这类图片通常都构图讲究,通过临摹训练也能加强学生的构图能力。
(二)写生阶段
写生阶段的教学目的是能将实景用线条的方式呈现,类似于基础课中的素描课程的训练。写生的训练在校园内进行,要求学生用专业眼光观察校园环境,选择良好的角度进行表现。这个阶段的训练是对上阶段训练成果的进一步加强。从画面的构图、层次,画面内容的取舍、移位,到线条的疏密、组合等,均无参考,学生要从大脑内存中调取有益资源并加以组织运用。通过训练能使学生逐渐养成善于观察的习惯,摆脱对图稿、照片的依赖,提高实际动手的能力。
(三)创作阶段
创作阶段通过两种形式的训练,可以加强对学生空间思维能力的锻炼,并将手绘的各种技法融入其中。第一种是给定某一设计作品的平、立面图纸,要求学生画出指定角度的透视表现图。图纸的难度由低到高逐渐提高,先是简单的室内家居设计案例图纸,指定角度为一点透视;到后期则是较复杂的古建筑外观图纸,指定角度为成角透视。这一形式的练习量宜适当加大,以通过大量的读图来提高空间思维能力。第二种形式的训练,则比前者难度提高,即小幅度转换视角并分别画出表现图。此训练的目的是加强学生对画面透视关系和空间关系的注重,亦是对空间思维能力的进一步锻炼和考验。学生要理解视高对于画面表现效果的意义。此训练具有一定难度,教师宜给出示范表现图,有助于学生理解和领悟。
在课时安排上,写生和创作阶段比临摹阶段所占时间较长,以用更多时间进行基于空间思维能力的手绘表现训练。课程训练的时间有限,激励学生把手绘当成兴趣爱好而不是任务,课程结束以后继续坚持手绘的习惯,以巩固和提高相关能力,否则课程训练的成果将不会持久。为激发学生的积极性和提高课程训练的效率,课程训练的作业量宜适当,保证学生能有充分的时间完成每张作业,从而保证作业质量,激发学生的成就感。每次训练完成进行随堂点评,及时指出学生的不足并提出建议,能让学生在后期训练中少走歪路;互相评比也能激发学生的积极性。
结语
空间思维能力和手绘能力都是设计能力的基础,其培养并非朝夕之事。在环境艺术设计教学中,有步骤地、循序渐进地进行相关课程的训练,将有助于学生明晰课程训练的目的,扎实设计基础。另外,“优秀教学的最终目的是促成高质量的学习,但学习是由学生而非教师实现的。”①手绘课程训练中需要师生积极配合,教师的指引和学生的主动相结合,课程效果才能更加明显。
参考文献:
[1]孙明宇.浅谈当代油画创作的逻辑思维误区.艺术教育[J].2011(7).
注释:
①L・迪・芬克.创造有意义的学习经历――综合性大学课程设计原则[M].胡美馨,刘颖译.浙江:浙江大学出版社,2006:178.
计算机科学中的计算思维概念于2006年3月由JeannetteWing提出,JeannetteWing认为“计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”,并将计算思维的应用引申到非计算机专业的计算机教育及智力养成和科学的计算思维化两个领域。计算思维是知识思维的一个实例,这个知识思维的实例有一定的特殊性,原因是作为计算思维内容的计算机科学知识本身是系统思维科学化、工程化的结果。计算思维是自然思维、系统思维之上的知识思维,计算思维的内容是计算机科学的知识系统,计算思维的形式是计算思维的核心。因为知识思维有内容和形式两个属性,内容是知识,形式是思维。这一点同作为系统思维组成的相容逻辑有相同之处,逻辑的内容是知识,逻辑的形式是逻辑。
JeannetteWing指出,计算思维能力是人们在阅读、写作、算数基本思维能力以外的一种思维能力。阅读、写作、算数其实就是系统思维的组成:语言、数学和逻辑。系统思维是通过感知、注意、记忆、分析、解决问题等自然思维能力学习语言、数学、逻辑形成的系统思维能力。在系统思维的三个组成部分之上,通过知识思维中的计算思维内容的学习形成了以计算思维形式为本质的系统思维层面的计算思维。JeannetteWing认为科学正在积极应用计算方法、计算手段、计算思维推进科学具体学科的发展,特别是在生物学领域。计算机和计算机科学与科学结合不仅仅是使用计算方法、计算手段、计算思维促进科学的发展,而是正在给科学带来一场深刻的进化。
计算认知正在成为传统思维语言认知、数学认知、逻辑认知之后的第四个认知成分;计算机正在成为传统思维语言认知、数学认知、逻辑认知的大脑认知器官之后的第四个认知器官。感觉器官的感觉能力自400年前的科学革命以来,已经有了来自科学、技术方面的许多延伸。认知器官的认知能力自20世纪40年代产生的计算机和20世纪60年代产生的计算机科学以来,也已经有了质量和数量的延伸。在21世纪,计算机和计算机科学带来的认知能力的延伸正在给相容逻辑维度上的认识论的知识系统和信息系统带来科学的变化。计算机和计算机科学延伸了感知、注意、记忆、分析、解决问题的自然思维,以计算机和计算机科学为内容的计算认知和计算思维增加了语言、数学、逻辑的系统思维维度。自然思维的延伸和系统思维维度的增加正在引起科学知识系统的深刻变化。新型科学不断形成,人们习惯和熟悉的科学正在成为同计算科学结合形成的新型科学的子集。
2教育学中的计算思维与计算思维的教育
2012年9月11日至12日,在英国曼彻斯特举行的英国学习技术协会(AssociationforLearningTechnology,ALT)的年会上,AaronSloman作了“什么是计算思维?谁需要计算思维?为什么需要计算思维?计算思维可以学习吗?计算思维可以教吗?”的演讲。JeannetteWing提出计算机科学的计算思维概念之后不到十年的时间,爱尔兰的国立爱尔兰大学(NationalUniversityofIreland)梅努斯分校的计算机科学系便设立了计算思维的本科教育,有完整的大纲和课程设置。这个本科教育大纲和课程设置直接回答了AaronSloman演讲中5个问题的后两个问题:计算思维可以学习,计算思维可以教授。国立爱尔兰大学计算机科学系这个专业的目标是集成和统一计算机科学、数学和哲学,课程是从现有的计算机科学课程、数学课程和哲学课程中挑选、重新组合形成的一个课程集合。从知识系统的角度看,没有一门新的课程属于计算思维课程。
计算思维是一个横跨思维和知识的涉及多个学科的组合概念,从事计算机相关工作的专家和学者率先感觉到了计算思维的存在,并从自己熟悉的眼前的第一步开始进入计算思维这个领域。对计算思维在不同学科的不同认识和描述并不影响人们对计算思维的感知和在教育中对计算思维的培养。对计算思维本质的认识已经超出了计算机科学的范围,但这并不影响在计算机科学领域对计算思维规律的认识和在教育学领域对计算思维的培养。关键是要在计算机科学领域认识计算思维,要在教育学领域应用计算思维进行计算思维的培养,对计算思维的观察必须从科学哲学和哲学的角度出发。计算思维的教育主要在计算机科学计算思维和计算机应用计算机思维领域,通过计算机科学知识系统和计算机应用知识系统的教学和学习进行。计算机科学从20世纪60年代成为独立学科以来已经有完整的知识系统和相应的教育体制。计算机科学的知识体系也在发展变化中,有关计算思维的课程也在甄别和抽象形式化的过程中。人们都知道认识论中有认识主体、认识客体、知识系统三个基本组成部分。对于计算思维来说,认识的主体是人的大脑中认识计算思维所需要的智力和思维能力,认识的客体是客观存在的计算思维,认识结果的知识系统是计算思维知识系统。同一般清晰可见的认识对象的认识主体、认识客体、知识系统分别是三个独立的系统不同,计算思维的认识主体、认识客体、知识系统三个系统之间相互交织、关系重叠。原因是计算思维既是认识的主体,又是认识的客体,同时还是认识结果的知识系统。
3计算机大赛中的计算思维能力培养
目前,对于如何在大学的计算机课程中培养学生的计算思维能力,国内学者已提出了一些很好的构想。陈国良院士认为大学第一门计算机基础课程是计算思维培养的一个关键。哈尔滨工业大学的战德臣教授认为,大学第一门计算机基础课程必须强化思维性教学改革,强调可实现思维的教授与培养。浙江大学的何铭钦教授等在对九校联盟(C9)联合声明的解读中提出,一方面要突出相应领域问题求解的核心思路和基本方法,另一方面要通过小规模的应用系统设计与实现,使学生领悟应用系统级的问题求解方式。因此计算思维能力的培养不仅仅局限于大学的计算机课程,更应贯穿于计算机课程的课程设计、计算机大赛等综合实践活动中,通过应用系统的设计与实现逐步启发和培养学生的计算思维能力。计算机设计大赛是大学生综合运用计算机知识和计算思维的一个创新实践活动,大赛作品本身就是计算机知识和计算思维应用的表现。学生通过对具体问题进行理论建模和工程实施,不但运用了计算机知识和计算思维,同时拓展了计算机知识,增强了计算思维能力。大赛内容包括软件应用与开发、微课(课件制作)、数字媒体设计、中华优秀传统文化微电影、中华民族文化元素、动漫游戏创意设计、软件服务外包及计算机音乐创作8大类别。从问题求解的角度来看,每一类作品都需要对现实世界的具体应用问题进行抽象和模型化,并通过计算机硬件平台来展现。通过讲解这些实际问题的解决思路,可以培养学生运用计算机知识进行问题求解的计算思维。完成作品的过程涉及从作品策划、构思、设计到开发、的各个阶段,大赛作品是由设计者通过计算机模型化出来的虚拟世界,展示了设计者如何利用计算机科学的知识、方法和模型进行问题求解、系统设计和人类行为理解的整个计算思维过程。学生在作品的设计开发过程中,逐步培养了运用计算机科学的知识、方法和模型进行抽象、自动化的计算思维能力。
在指导学生参赛的过程中,教师通过大赛引导学生主动参与知识的学习,在实践活动中有意识地逐步培养学生个人的计算思维。数据库、计算机网络、程序设计的基本概念、原理和方法都体现着计算机科学家的计算思维,在指导教师有意识地引导和系统规划下,学生通过学习和应用数据库、计算机网络和程序设计,能够了解计算的方法和模型,建立起利用计算机求解问题的基本思路,站在计算思维的高度观察和处理问题,从而改变旧的思维方式和工作方式,有意识地培养计算思维。例如,在大赛作品的设计中,关注点分离是控制和解决复杂问题的一种思维方法,该方法先将复杂问题进行合理的分解,再分别研究问题的不同侧面(关注点),最后综合得到整体的解决方案,在计算机科学中的典型表现即“分而治之”。在数据库设计、庞杂的数据管理和数据库应用开发中,经常采用“分而治之”的思想。数据库设计采用软件工程的思想,自顶向下将设计任务划分为多个阶段,每个阶段有各自相对独立的任务,相邻阶段又互相联系、互相承接,共同完成整个设计任务;面对复杂的数据管理和维护任务,也进一步分解为数据恢复、并发控制、数据完整性和安全性的保护、数据库的运行维护等多个子任务,由不同的子系统负责,并相互协作保护数据在运行过程中的正确性和有效性;在进行基于数据库的应用开发中,模块化是最常用的最有代表性的一个分解方法。这些数据库的知识点都充分体现了计算思维的方法。信息化教学为大学生提供了丰富的学习资源:微课、优秀大赛作品和计算思维专题,创设环境,鼓励大学生通过自主学习、探究学习,培养计算思维能力。我们在大赛活动中充分尊重学生的主体性,通过教学方法的改革和对学生主观能动性的开发,创建了以培养计算思维为核心的协作学习、研究性学习模式。指导教师把计算模型、算法、并行计算、云计算这些计算思维的思想融入到计算机大赛活动中,与专业课程的知识点紧密衔接起来,进行深入细致的实例分析,使学生不再觉得计算思维是悬空抽象的概念,而是实实在在的思维方法,从而真正做到了教学与科研的互补与相互促进。
4结语
关键词:循证医学;研究生培养;科学思维;创新
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)49-0212-02
循证医学(Evidence Based Medicine,EBM)即遵循证据的医学,它是国际临床领域近年来迅速发展起来的一种全新的医学模式,是一种重证据的科学思维方法[1]。随着临床医学、医学统计学、临床流行病学、计算机互联网等学科和技术的迅速发展,循证医学在临床医学领域迅速兴起,经验医学向循证医学的转变已成为21世纪临床医学发展的必然趋势。
当前我国医学研究生的培养分为“医学科学学位”(科研型)和“医学专业学位”(临床型)两种类型。临床型研究生由于缺乏较为系统的科学思维模式的训练,在临床实践中遇到疑难问题时往往束手无策,不能很好地利用科学的思维模式解决工作中遇到的实际科学问题。因此,临床型研究生科研能力的培养尤为必要。临床型研究生的培养不能只限于临床能力的培养、导师经验的总结和临床综述的写作,还应立足于运用循证医学的思维方法培养其全面的临床思维能力、严谨的科研思维意识、系统的科研方法和综合的创新能力和素质。通过运用循证医学思维模式解决临床实践中存在的实际科学问题,可使临床型研究生能有效运用循证医学的思维方式发现临床工作中遇到的实际问题,然后再利用循证医学的重视证据的科学思维方法解决遇到的临床实际问题的意识和能力。
一、以循证医学思想加强理论知识的培养
拥有扎实的基础理论知识是临床型研究生培养的前提条件。目前由于受到各种因素的干扰,新入学的临床型研究生的质量参差不齐,高分低能的现象较为普遍。因此,研究生入学后,要更加重视基础知识的学习与积累,重视知识结构学习的广度和深度,特别是充分利用学校的各种有利条件,如图书馆、校际资源等,学习掌握一些跨学科的综合知识,尤其加强循证医学理论知识的培养,提高个人综合水平与能力。通过把临床所面临的问题进行归纳总结并进行系统的文献检索,了解相关临床问题的研究进展,并对研究结果进行科学评价以获得最佳证据,从而深刻理解循证医学思想指导临床实践的科学性。以循证医学思想为指导,加强理论知识的培养,可快速提高研究生的临床综合能力,培养科学的思维意识,为今后利用循证医学知识提高临床医学研究生的综合素质与能力,以及发现、分析和解决临床科学问题奠定坚实的知识基础。
二、以循证医学思想拓展医学研究生的临床思维和创新能力
临床科学是一门基于实践的科学,而临床思维能力是临床实践科学中决定临床医生医疗水平高低的关键,也是医生对疾病理性认识的过程。临床思维能力包括临床观察、判断、分析、综合和预测能力,这种能力往往通过分析病例、解决具体问题等方面表现出来。临床思维的质量主要取决于详实的临床资料、扎实的理论知识、高质量的临床经验和敏锐的观察能力。循证医学作为基于临床证据的医学,其本质是一种实践,是将医学研究产生的原始证据不断总结、提炼、整合,进行二次应用的过程。循证医学可以把临床思维的模式科学化、系统化,可以更好的为临床思维的创新提供动力。将循证医学引入医学教育是临床医学发展的必然趋势,有利于培养具有人文精神、综合能力、创新能力强的合格医学生。一般认为,临床思维能力的培养最有效的方法是让临床型研究生通过临床见习和实习以及遵循循证医学研究的思维模式,把理论知识与临床实践紧密结合起来,把临床实践的精华与理论知识有机系统的掌握扎实并系统地应用循证医学思维模式加以指导,同时尽可能多地参加各学科的临床疑难病例讨论、会诊、术前讨论及术后总结等,进一步扩大知识面,理解并掌握许多书本上学不到的知识,从而开拓思路、提高临床思维能力和创新能力。
三、以循证医学思想改变传统的教学模式,创新教学机制
传统的教学模式禁锢了临床型研究生的创造性思维,培养的绝大部分是知识型人才而非创造性人才。因此,在临床型研究生培养过程中,积极采用循证医学的手段和观念改革传统的教学模式,实施基于发现问题、提出问题、分析问题、解决问题能力培养的研究生教学手段。通过对临床实践中遇到的典型病例,凝练出科学问题,运用循证医学思想进行系统的文献检索,分析汇总相关的解决科学问题的证据,并客观评价研究证据的真实性和临床重要性;通过将教师的授课内容以及学生的学习效果通过正确的教学方法串联起来,同时,根据患者的具体情况与临床专业课知识组织研讨,归纳总结病例并进行系统的分析与思考。带教老师通过让学生利用各种数据资源查询相关临床的研究证据,审慎、客观地寻找出最可信的证据,提出最佳的治疗方案。通过利用循证医学的思维模式对案例进行深入剖析,进一步提高研究生提出问题、思考问题、解决问题的能力,全面提高研究生的科学思维与创新能力的培养。
四、以循证医学思想加强临床型研究生科研能力的培养
(一)重视培养医学研究生的科研意识和创新能力
临床型研究生经过系统科学的培养与训练,是未来临床学科带头人和学术骨干;而研究生教育的核心在于全面提高研究生的综合素质,牢固树立创新意识,培养创新精神和科研能力。临床型研究生在科研选题时,需要遵循循证医学的理念。即要求其研究选题一定要结合临床实践,并将科学训练与创新思维能力的培养贯穿临床实践的全过程,通过培养研究生敏锐的科研思维洞察力,不断在临床实践发现问题、提出问题、运用科学手段与方法解决问题,从而达到培养临床型研究生科研创新能力;通过运用循证医学的思想与方法对待现有的医学理论,敢于质疑与挑战现有的学术观点,通过寻找各种科学证据,解决自己遇到的疑问,提高科学思维与综合能力,提高自己的专业知识水平。因此,临床型研究生在进行科学选题时,以循证医学的科学思想为指导,发现提出和解决科学问题的突破口,也是提高临床型研究生系统科学思维和创新能力的重要途径。
(二)加强研究生文献阅读的能力
循证医学是利用新的最佳证据指导临床实践,是科学、系统的思维研究方法论。医学研究生对于专业文献的阅读是提升专业素质不可或缺的关键一环,医学研究生对于专业知识和综合能力的提高除了在临床实践中通过学习获得以外,还可以通过大量阅读相关专业文献,汲取他人宝贵的经验,丰富自己的阅历与知识,提高自己的业务水平。临床型研究生在进行科学选题时,在导师的指导下,也要经过大量阅读相关文献,找到自己在临床实践中的突破口,找到解决问题的思路与方法。目前很多医学研究生缺乏提出自己科学问题的能力,主要与知识面狭窄、阅读文献过少、不善于总结有关。通过大量调研阅读相关文献,以循证医学的科学方法找到提出科学问题和解决科学问题的突破口,也是提高临床型研究生系统科学思维和能力的重要途径。
(三)重视培养医学研究生科研写作能力
现代的科学文化知识是人类智慧的结晶,也是人类所特有巨大精神财富,而科研论文的撰写与发表是科学文化知识的承载与传播。人类的医学知识具有传承性,科研论文的撰写需要丰富的专业知识和一定的写作能力。在研究生临床实践过程中,导师通过指导学生撰写个案报道、病案分析、文献综述等,逐步提高学生的阅读总结与科研写作能力。因此,通过撰写科研论文进一步促进临床型研究生专业知识的提高和综合业务能力的增强,从而真正达到研究生培养的目的,为社会输送合格的人才奠定基础;在科研论文的撰写过程中,以循证医学思想指导科研写作的全过程,通过撰写科研论文进一步促进临床型研究生专业知识的提高和综合业务能力的增强;通过协助导师进行各项基金课题的撰写,根据导师提出的思路进行相关资料的收集与知识凝炼,进一步锻炼学生的综合科学思维和创新思维能力,从而真正达到研究生培养的目的,也为社会输送合格的医学研究生奠定坚实的基础。
循证医学是新世纪医学发展的必然趋势,是提高临床水平的重要途径。利用循证医学的手段进行教学改革并加强医学研究生综合素质能力的培养,对临床研究生的综合能力的提高是十分必要的。一名合格的医学生不但应具有精湛的医术,还要具有严谨的科学态度,并能及时产出高水平的科研成果。将循证医学知识运用于临床教学以及临床实践是一个漫长的过程,因此,在教师和临床研究生中应进一步普及循证医学理念和知识,在研究生学习期间树立终生自我教育的意识,树立科学严谨的思维意识,从根本上促进临床决策的科学化、合理化,为推动医学科学的发展提供不竭的动力。
参考文献:
[1]马宽生.循证医学思想与临床研究生科研[J].循证医学,2003,3(1).
【关键词】化学教学 化学史 科学思维
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)14-0018-02
一 科学思维对学生培养的现实意义
人类活动是具有创造性的实践活动。人们在认识世界、改造世界的实践过程中发展着自己的思维能力,不断有所发现、有所发明、有所创造、有所前进。在现代社会,无论从事什么工作,面对什么机遇和挑战,每一个人都应该具备科学的思维及研究方法。这就需要遵循逻辑思维的要求,把握辩证思维的方法,培养创新思维的能力。
科学思维方法是认识的基本方法,是培养创新能力的基础。科技创新在科学方法论的指导下才能完成,创新过程中的必要因素(技术、人才、资本、制度)都和科学思维方法紧密相关。科学思维方法在科技创新过程中为其提供了强有力的智力支持和方法论指导。在科技创新活动中,科学思维方法得到了验证和发展。反思科学思维方法与科技创新的辩证关系,对于进一步完善科学方法论,提高创新能力都有着重要的现实意义。
在应试教育里,填鸭式的灌输教育方法虽能使应试学生进入高校,但现实中面对具体的问题时,学生们更需要掌握的是科学思维方法和创新能力,然而现在的大学生缺乏的正是此种能力,这从一个侧面反映出应试教育高分低能的弊端。
思维能力的培养作为科技创造能力的核心,已经成为大学教学的一个重要教学目的。专业基础化学的教学,其任务不仅是教育学生学习掌握基本概念和基本理论,灵活运用所学知识分析解决实际问题,更重要的是培养学生科学思维能力和创新精神。因而,课程的教学活动不只是一个传授知识的过程,还应是一个培养学生科学研究能力的阵地,这与学生在本科学习阶段要接触和参加科学研究的要求是完全一致的。知识是创新的源泉,创新能力是知识积累的升华,而完成这一步的跨越就必须要求学生具有科学的思维能力。
在专业基础化学(无机、有机、分析、物化)教学过程中的重点是发散性思维、集合型思维、等价转换思维、逆向思维、对比思维的培养。此外,还有直觉思维、跳跃性思维、文理渗透思维等。在教学过程中,以学科知识作为载体,在知识教学过程中完成科学思维方法的训练,并使学生能运用自如,独立解决实际问题。通过长期的教学思维训练,学生的创造性思维和创新能力得到了培养。在创新能力的发展中,始终离不开科学的创造性思维,它是创新能力的核心,包含思维的流畅性、变通性、精密性。科学技术的发展和社会各项事业的进步都需要靠不断的创新,而要创新就需要人才。大学化学教学不是单纯的知识传授,更重要的是培养学生自己获得知识的能力和自我更新知识的能力。大学是培养人才的摇篮,教育的真正目的就是为适应现代社会需要培养人才,鼓励学生独立地、创造性地解决实际问题,甚至是本学科的前沿问题。
二 化学史对培养学生科学思维的作用
基于以上认识,在化学教学中要做到“不仅传授化学知识、技术,更要训练科学思维和科学方法,培养科学精神和科学品德”(戴安邦语)。在化学课的教学中,教师如果能结合化学知识,同时进行有关化学史的教育,对启迪学生的科学思维、逻辑思维,学习科学研究的方法,掌握化学发展规律,以及培养学生的爱国思想和科学品德,都有着特殊的重要作用。
1.学习科学研究方法,启迪学生的科学思维、逻辑思维
纵观中外化学史,在每一个化学概念、学说、理论的产生和发展过程中,无不闪耀着科学的思维之光,它充满了智慧与活力,饱含失误与艰辛,科学思维是科学创造的源泉。从化学史中,可以了解到前人探索真理的足迹,可以看到前人的思维过程,得到思维的宝贵经验。
了解一位科学家的研究方法比发现本身更具价值。例如,学习元素周期律时要讲述门捷列夫发现元素周期律的思维过程。门捷列夫把已知元素按原子量递增的顺序排列起来,可门捷列夫对周期表中钴和镍、碲和碘等元素的原子量的顺序和它们在表中位置的颠倒却无法理解,而年轻的英国科学家莫斯莱通过大量的实验研究表明元素的性质的递变不是和元素的原子量直接相关,而是与元素的原子序数相关,与元素的核电荷数相关,从而揭开了元素的原子量倒置之谜。在化学教学中结合化学史的讲述,教师不仅仅要向学生讲授化学知识,还要向学生揭示蕴涵在其中的化学家的思维。使学生体会化学家在研究中丝丝入扣、严谨缜密的抽象逻辑思维和富于想象的形象思维,使学生在学习专业化学基础知识的同时,追溯到化学家的思维轨迹,汲取其中的精髓,发展自己的科学思维能力。
2.深刻地掌握化学知识
化学基本概念可以通过不同方式进行讲述,如采用化学史启发、再进行师生讨论的方法,对学生认识概念本质、激发学习兴趣、了解概念的形成,有着不可低估的作用。例如,无机化学中氢桥键概念的教学,若采取应用化学史教育功能启发学生学习物质的量的概念,可收到事半功倍的效果,在教学中,先向学生介绍几点化学知识:一是化学键的类型。二是化学家利普斯康姆对氢桥键概念的提出。三是多中心键概念的介绍。氢桥键概念的引入使得学生对化学键的概念有了更进一步的理解。
3.激发学生的学习兴趣
爱因斯坦说过,兴趣是最好的老师。许多化学家的成功往往来源于对化学产生的巨大兴趣。培养学生对产生化学浓厚的兴趣是学生学好化学的一个重要方面,因此,在教学中结合教学内容讲解一些化学理论产生、元素发现的化学史,使学生置身于化学理论、化学元素的发现和发明的情境过程中,同时让学生了解到一个人的具体思维过程是十分复杂的,在得到某一认识的思维过程中总要犯各种错误。有时由于基本概念不清或错误,以致一系列判断、推理都不可能正确;有时推理过程不符合逻辑规则,也会得出荒谬的结论;有时拘泥于一种思路,思维缺乏灵活性,换一种思路就可能豁然贯通。化学发展史上的众多轶闻趣事也是唤起学生兴趣的好素材。例如,氯、碘、溴、氟等元素的发现过程,苯结构的确定,酸碱指示剂、同位素的发现等。善于通过总结自觉地研究自己的思维方法。在学习过程中,一般人仅仅满足于弄懂具体科学问题本身,善于思考的人则进一步整理自己的思路,总结思考其中的经验教训。
4.培养学生的科学品德和爱国主义思想
对化学史的学习可以了解到前人探索真理的足迹,可以看到前人的思维过程,得到思维的宝贵经验。在化学发展的过程中,每一步都离不开化学家的努力。正如凯库勒所说,化学史就是化学家的历史。化学家们在化学研究中表现出了人类追求真理、探索自然、献身科学的精神和坚持真理、锲而不舍的科学品德,以及忠贞不渝的爱国情操。例如,居里夫人在提取镭的过程中表现出的顽强毅力,以及在镭的使用问题上所表现出的不为金钱所动的精神。又如,年轻的阿仑尼乌斯在他的电离理论遭到瑞典科学院权威化学家的冷嘲热讽时,表现出的坚持真理、不畏权威的坚强信念。再如,李比希在得知科学界发现碘的消息后,对溴元素在四年前与他失之交臂的懊悔莫及,此后,在化学研究上他变得踏实多了,最终作出了许多重大贡献。以上例子表现出了科学家勇于承认错误、改正缺点的优秀品德。此外,还有我国著名化学家侯德榜,在发展民族化学工业中表现出的强烈爱国心,以及最终将制碱技术毫无保留地献给全世界的博怀。这些生动的化学史的学习,对培养学生的科学品德和爱国主义思想具有重要的作用。
参考文献
[1]童义平.浅谈融入化学史知识对“无机化学”课程教学的影响[J].广州化工,2011(6)
[2]文庆城.现代化学教学论[M].北京:科学出版社,2009
关键词: 培养; 创造性; 思维; 能力
中图分类号: G427 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2010)09-0076-02
众所周知诺贝尔奖获得者,中国人寥寥无几,究其原因会有很多,而在传统教育机制中,重知识,轻创造性思维能力的培养应是一个重要的方面,创造性思维是21世纪培养人才的重要任务,物理教育是基础教育的重要组成部分,应该承担起培养学生创造性思维能力的职责,并贯穿物理教学的整个过程和各个方面。
一、物理教学中培养创造性思维能力的重要性
创造性思维能力是社会发展的原动力,是创造能力培养的核心,它对其他能力的形成、发展具有决定性的作用,心理学研究表明:创造力是任何人都具有的,关键在于开发,在物理教学中培养学生的创造性思维能力很重要,教育面对的是青少年,他们已掌握了一定的知识和技能,而且思想开放,善于接受新知识、新思想,培养他们的创新粗神是完且符合他们的心理发展规律的。
从教改方向看“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,因此必须培养大批有创造性的人才,而创造性思维能力正是其必须具备的核心素质,因此如何培养学生的创造性思维能力,应当是物理教学的重要任务。
二、物理教学中如何对待学生创造性思维的火花
思维能力是诸多能力的核心,而创造性思维能力则是最高水平的思维能力,它是指人产生新的前所未有的精神成果和物质成果的思维过程,如爱因斯坦的相对论,玻尔的量子理论,正负电子对撞机的发现,这些都是科学创造性思维的辉煌成果。那么作为创造性能力,只是少数科学家或专家所特有的一种能力吗?我们知道并非如此,在学生学习过程中也有新思想、新意识、新观点、新设计、新方法等,都可称之为创造,这就是心理学家也斯洛所说的“自我实现的创造力”。
在我的教学实践过程中,的确发现了不少学生的创造思维火花,例如:在解物理习题时,有的同学的解题方法优于教师或参考答案;在单元复习或总复习中,有的学生能够根据自己的理解把物理知识进行归纳总结,使之系统化;在物理实验中,有的同学能够设计新的小实验,进行小发明,改进实验方法。如:在做了半偏法测量表头的实验后,有学生设计了用电阻箱替代法测表头内阻的方法,再如:在讲完万有引力之后,有的同学提出:“万有引力是如何产生的?”。在讲完原子和原子核一章以后,有的同学问:“既然分子在运动,原子在运动,一切物体都在运动,那么物体一开始是怎样运动起来的?”这些深刻的、带有哲理性的问题的提出充分显示了创造性思维火花。
每个学生都是具有创造力,在教学过程中,学生无论是观察、实验、操作,还是记忆、理解思维中都表现出创造的火花,作为教师,应善于发现,善于鼓励,才能把学生创造能力的培养融于教学活动中,这应当物理教师的责任和义务。
三、物理教学中培养学生创造性思维的途径
1.激发兴趣是培养学生创造性思维能力的起点
创造性思维能力的发展与学生对某些活动的兴趣和爱好有关,对科学知识的爱好、兴趣是把思想、感情和意志综合起来的一种心理状态,这种心理状态是青少年时期某种现象是偶然触发下的,也可以在确定目标的指导下逐步培养。
教学经验告诉我,有极大兴趣的学习会使学生全神贯注,积极思维,甚至达到废寝忘食的的地步,物理学史上,众多物理学家,多是兴趣魔力引导他们攀上科学的高峰,相反,如果学生讨厌学物理,在这种心理状态下,物理基础知识都难掌握,更谈不上创造性思维能力的培养,显然,激发学生对物理的兴趣应该成为培养学生创造性思维的先导工作,那么如何培养学生的兴趣?首先在教师指导思想上突出学生的主体地位,并努力创造条件让学生更多地参与教学活动,使他们主动积极地学习,传统教法是“注入式”,学生缺少独立思考的时间,缺乏师生对话,更少动手做实验,就像活泼的小鸟被关在笼子里就会倦意绵绵。可见,转变教师的指导思想,突出学生的主体地位是培养学生学习兴趣的重要措施之一,其次,理论联系实际能激发学生学习兴趣。如在学习完能的转化和守恒定律,永动机是不可能实现的。那么商店橱窗里里陈列的“吸水小鸭”长时间不停地运动是怎么回事?学生很感兴趣,积极思考,老师用实物剖析它的构造,用桂图启发说明这是“内能”转化为“机械能”,激发了学生学习的兴趣。另外,激发学悄兴趣莫过于让学生看到知识的力量。例如,介绍人类掌握了带电粒子的运动。热核反应温度高达一千多万度,反应物处于等离子态。提问什么东西能作为可近控热核反应的“容器”?学生想到用“磁场”。再介绍中国环流器一号的科技成果,学生感到知识的力量并激发了兴趣。兴趣是学生们克服学习困难的无形动力,会引导学生走进科学大门。没有兴趣和好奇心,就没有执着追求的毅力,会被困难挡住无所创新。因此,激发学生的兴趣,应当成为培养学生创造性思维能力的起点。
2.系统化物理知识的积累是培养学生创造性思维能力的基础
现代心理学家认为:创造力=知识量×发散思维,学生平时只有注意系统化物理知识的积累,才能为展开丰富的想象提供活力,为灵活的运用开拓广阔的天地,为进行创造性思维打下基础。相反,无坚实的基础知识根本谈不上创造性思维,离开物理知识的积累,谈创造性思维的培养就是无源之水,无本之木。
为了帮助学生逐步积累系统化的物理知识,可以从下几个方面着手:
首先在物理教学中,尽量挖掘不同章节的内在联系,进行纵横对比和归纳总结。如在“运动和力”的关系中,指出使物体运动状态的改变是力作用的结果。研究任何运动都必须注意到这一共同点,才能区别不同的运动状态,并可从受力特点、运动性质、运动规律三方面归纳总结,以帮助学生理解掌握。其次,当每章复习或总复习时,可要求每个学生自己运手对所学知识进行归纳总结。物理知识系统化的整理过程,是认识升华的过程,是由杂乱转化为条理,由肤浅转化为深刻的质的变化。这是培养学生创造性思维的一种方法。在整理过程中,要求学生自己动手,由学生自己从不同角度来审视本章的知识结构,用不同方法、形式整理归纳。这样学生通过自己的东西。还可向学生介绍有效的复习方法。总之,应使用多种教法使学生们牢固地掌握系统化的知识,为培养他们创造性思维打下基础。
3.科学思维方法的掌握是培养创造性思维能力的核心
爱因斯坦说:“成功是艰苦劳动加正确的方法……”在科学史上杰出科学家思维方法,往往是在开辟人类知识新的领域活动中,取得成功的有力武器。因此,在物理教学中,首先应该使学生了解掌握科学思维方法的重大意义,并有计划地结合教材,介绍科学家丰富多彩的思维方法和研究方法,也就是穿插一些物理知识。如观察法、实验法、物理假设、物理模型、集中思维、分析综合思维等。要恰如其分地介绍各种思维方法的作用,并将各种思维方法的应用引导贯穿于教学的各个环节,以启迪学生们创造性思维能力,培养他们的创造才能,使他们逐步了解和掌握科学的思维方法。
(1)重视观察、运手实验、设计实验能力的培养观察力是“思维的触角”,是科学家取得成功的重要条件,如伽利略在比萨斜塔教堂祈祷时,观察吊灯的摆动,发现了摆的等时性,为钟表的发明打下了基础,通过观察获得第一手的资料,从而发现新的现象,新的问题,培养学生从感性认识上升到理性认识的思维能力。现在中国的教育体制培养学生的学生,很多是高分低能,动手实验的能力很差。物理实验能培养学生动手能力与创造性思维能力。
(2)科学怀疑的思维方法培养
所谓科学的怀疑并不是无根据的怀疑一切,而是抓住光电效应实验与经典物理相矛盾的事实,经过艰苦的研究,提出了电子假设,发现了光电效应方程,并圆满解释了光电效应现象,推动了量子理论的发展。科学怀疑是一种重要的思维方法,掌握了它,不仅有益于学生在校学生,甚至对他们将来从事任何工作也会起到解放思维想、激励创新的作用。
(3)分析综合的思维能力培养
分析综合能力是学习物理必须具备的优秀的思想品质,这是物理研究中常用的逻辑方法。所谓分析是从整体到局部,所谓综合是从局部到整体的逻辑思维方法。在进行分析综合思考时,应在分析的基础上进行综合,在综合的指导下进行分析。
(4)联想思维能力培养
联想思维是指事物由些及彼的创造性想象,遇到问题联想与之相似或相关事物,进行深思熟虑的分析、比较,从而产生认识,找到答案的心理过程。一般人都知道在一杯啤酒中投入一颗砂粒,在砂粒下落过程中,就会在它们周围出现汽泡所呈现的痕迹。物理学家格拉塞尔观察后运用联想思维,设想用液态氢代替啤酒,用高能粒子代替砂粒,经过反复实验终于发明了高示高能粒子径迹的汽泡室。
(5)发散与集中思维能力的培养
发散思维能力是创造性思维能力的重要组成部分。发散思维又称扩散思维或求异思维,是依据研究对象所提供的各种信息,使思维打破常规,寻求变异,广开思路,充分想象,探索多咱解决方案或新途径的思维形式。集中思维又称收敛思维,是指为了求得某一正确结论,利用已有的信息,对现有的许多设想方案进行集中、筛选,找到一个最佳方案思维有形式。一项发明创造,一般到要经过发散思维集中思维的交替过程。例如“如何测当地的重力加速度?”的实验,能力强的学生可能进行多方面的联想,提出多种答案。如:
①用单摆公式法:g=42L/T2
②用落体法:g=2h/t2
③用倾角为 气垫导轨=g=a/sin
④用天平和弹簧称:g=G/m
⑤用打点记时器和纸带:g=s/T2
⑥用圆锥摆:g=Lw2sin
教学中有意识的让学生进行多角度设计实验,可以克服思维定势,训练思维的流畅性、变通性,其实运用同一概念、规律处理同一物理问题的方法越来越多说明发散思维能力越强。
爱因斯坦曾明确宣称:“我相信直觉和灵感。”直觉思维能力从表象看,是出现在无意识中,用为思维创造过程的,是以头脑中的某些知识、经验、能力的储备为联合攻关的基础。
关键词:生物教学 科学素养 培养策略
一、初中生物教学培养学生科学素养的意义
衡量一个国家综合国力的标准是人才,而要评判人才质量的高低,主要看由其科学素养水平。所谓科学素养,具体包括丰富的科学知识,严谨的科学态度,富有创造力的科学精神及科学思维方式,以及科学的价值观。科学素养的形成是一个长期的过程,而学校教育则是提升全民科学素养的主要阵地。当前国际竞争日益激烈,各国已将培养人的科学素养作为基础教育改革的重要方向。而我国国务院办公厅在《全民科学素质行动计划纲要》中明确提出,将提高青少年的科学素养作为重中之重。生物学科是一门极其重要的自然科学,其众多的研究成果及科技不断影响着社会发展及人类,生物科学素养同样是科学素养的重要组成部分。初中生物学科中涵盖了大量丰富的科学知识,严谨且实事求是的科学态度,创新合作的科学精神,多样化的科学方法,创造性的科学思维方式,有着得天独厚的科学素养培养条件。在生物教学中培养学生的科学素养,是生物学科教学的根本任务所在,也是当前生物课程改革的重要内容。初中生物教学中,应积极贯彻《全民科学素质行动计划纲要》,落实生物课程的目标,采取多样化的途径,不断丰富学生的科学知识体系,拓展学生的科学眼界,加强科学思维及方法训练,给予学生良好的科学精神熏陶,全面培养学生的科学素养,为今后的进一步学习奠定基础。
二、初中生物教学培养学生科学素养的策略
(一)夯实学生的科学知识体系
科学知识体系包括生物科学基本知识、基本概念、基本原理等,这是是支撑生物教学的重要内容,也是培养学生良好生物科学素养的重要前提。生物基本知识、概念、原理是初中生物教学的重点,也是难点,以往教学中,主要是教师对知识、概念、原理的进行讲解,学生通过死记硬背的方式去理解记忆,这种方式使学生难以真正去理解并掌握生物科学知识,也体会不到其中蕴含的生物科学思想,甚至使学生在枯燥的学习过程中丧失学习的乐趣。教师应根据教学内容及学生实际情况,转变以往单一的教学方法,不断探索学生喜闻乐见的形式,提升生物基础知识概念原理的教学效果,从而夯实学生的科学知识体系,为培养学生良好的科学素养奠定基础。初中生物学科中有许多抽象晦涩的知识概念,超出了初中学生的思维理解范围,教师可以通过恰当的比喻对其进行解释,使抽象晦涩的概念显得形象具体,使学生易于理解掌握。教材中有许多知识内容与现实的生产生活实际息息相关,教师可以结合生活实际进行教学,从日常生活中的现象出发,将生物科学知识和现实生活紧密联系起来,帮助学生理解生物知识概念,同时将生活中与生物密切相关的热点问题,将被广泛应用的生物新知识、新技术、新动态等介绍给学生,拓展学生的生物科学眼界,还可鼓励学生到现实生活中寻找学习生物学知识,运用所学知识去理解现实问题,解决现实生活问题,从中体验到理论联系实际的成就感,提高对生物知识及方法的理解及应用,不仅能够夯实学生的科学知识体系,而且有利于养成正确的生物科学价值观、科学观,促进学生科学素养的形成。
(二)在实验中培养学生的科学素养
生物是一门以实验为主的自然学科,生物实验不仅是学生学习生物知识的重要手段,也是培养其科学素养的重要路径。生物实验中各种有趣的实验现象,能有效激发学生对学习生物的兴趣,学生亲自动手操作实验,亲历观察生物现象,探索生物本质,加以分析、归纳及总结等一系列过程,不仅能加深对生物基础知识、概念及原理的理解及记忆,还获得丰富的生物实验技能,增强学生的生物科学方法及思维,而且能有效地激发了学生的探究、创新精神,全面提升初中学生的科学素养。生物教师应充分认识到实验在培养学生科学素养中的重要作用,根据实际需要形式多样的实验,包括观察实验、探究实验、模拟实验等,引导学生主动发现生物问题,指导学生操作具体实验,培养其实验操作方法及技能,鼓励学生开动思维去分析探索问题,培养其创新思维能力及创造力。例如,组织学生观察蚂蚁群体的信息交流方式,探究细胞的吸水及失水、植物根吸水实验,探究并模拟种子萌芽所需环境条件,通过实验研究并分析胆汁在食物的消化中的作用,验证水分和无机盐的运输原理等等,同时教给学生科学的实验操作方法及步骤,即发现问题、做出假设、实验验证、得出结论,指导学生及时记录、总结、整理, 在形式多样的实验过程中,使学生获得了生物科学知识,体会到了科学思想及科学的精神,拓展学生的科学思维,养成学生严肃认真、实事求是的科学态度。
(三)在教学过程中全面渗透
科学素养的培养应贯彻于生物教学的全过程,因而教师应在教学的方方面面中全面渗透,时刻为学生营造出浓郁良好的科学氛围,根据课程、环境、教学情境等教学活动实际情况,灵活地设计教学环节,充分强调科学的重要所在,运用辨证、唯物主义的思想观点来诠释并解决生物现象,揭示自然科学的奥秘,教给学生科学的观察、分析方法,不断总结生物科学知识,强化学生的理解记忆及应用,引导并强化学生的科学意识及科学思维,激发学生科学创造能力,培养学生探索、求知、创新精神,在潜移默化中全面提升初中学生的科学素养。例如,可以在课程教学中导入生物科学历史,给学生讲述生物科学家的成就及探索奋斗历程,分享科学研究的成果,分析科学家从发现问题,到探究解决问题的过程,及其锲而不舍的科学精神,提升学生的科学境界,培养学生善于发现、大胆质疑、勇于探究、实事求是、坚持不懈的科学素养。又如,根据教学内容,设计相关的问题情境,组织学生运用科学思维及知识去观察、讨论并交流,启发学生探索解决问题的多种途径,允许出现多种答案,以此培养和发展学生创造性的科学素养。
参考文献:
[1]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.
[2]赵会景.初中生生物科学素养评价指标体系的构建与验证[D].河北师范大学,2012.