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【关键词】数学思维 能力培养 求异思维 创新思维 发展思维
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0138-01
数学是思维的体操,数学教学的核心是促进学生思维的发展,以思激趣,激起学生思维的波澜。初中数学教师的任务是教会学生思考,培养善于思考的习惯,培养学生的数学思维品质是培养和发展数学能力的突破口。古语有云:“学而不思则罔,思而不学则贻。”可见,强化思维训练对培养和提高学生的创新能力和水平,有着重要的意义。学生通过数学思维训练能够培养学生对数学学科的学习兴趣,提高学习修养,挖掘学生的智力潜能,培养钻研精神,为他们今后的学习和工作打下坚实基础。作为一名数学教师,不仅要教知识,更要启迪学生思维,交给学生一把思维的金钥匙。因此,在初中数学教学中如何发展学生的数学思维,培养学生的数学思维能力显得尤为重要。笔者在数学教学中进行了实践和探索,以下浅谈自己的一些培养方法。
以表象为基础的联想是抽象思维,以抽象概念操作内容的联想是抽象思维,而抽象思维的形成又是建立在丰富的感性认识基础上的,因此,培养学生的思维能力,必须让学生尽可能多地参加实践活动,在实践中丰富感性知识,储备表象,重视联想方式传授知识,此外,切不要忽视基本知识与基本理论的教学,因为,思维能力的基础是联想能力,而联想又是以所学知识为基础的,知识是联想的素材,头脑中空空如也,无法联想、更无法拓展思维空间,所以培养学生思维能力的第一步就是尽可能让学生掌握丰富的知识,特别是系统的基本知识、基本理论,这些是学生进行思维的基础和支柱,忽略了这些,培养思维能力便只是空谈。
二、培养创新思维,鼓励求异思维
课堂教学中,老师习惯于以既定的安排和设计好的套路来按部就班进行教学,当学生提出的一些新异方法和思路时没有予以重视,或重视力度不够。这样,在很大程度上削弱了学生思维的积极性,限制了学生思维能力的发展。其实学生的那种灵光乍现,正是思维能力表现突出,具备创新潜质的表现。别出心裁、与众不同的进行广泛的联想,这就是创造性思维。老师的创新精神对教学方法的改革,对教学内容独特新颖的见解,对新知识、新技术的探索兴致,异于寻常的解题思路与方法,都能引发学生的创新思维,提高创新能力。
三、注重渗透数学思想方法,培养学生思维的全面性
1.数形结合的思想
数与形这两个基本概念,是数学的两块基石,数学在发展过程中,大体上都是围绕这两个基本概念而展开的。数轴是初中数学教材中数形结合的第一个实例,它的建立,不仅使最简单的形―直线上的点与实数间建立一一对应关系,还揭示了数形间的内在联系,使实数的许多性质,可由数轴上相应点的位置得到形象生动的说明,也为学习具有相反意义的量、相反数、绝对值、有理数运算做好了准备。此外,如平面上的点与有序实数对的一一对应的关系;函数式与图像之间的关系;线段(角)的和、差、倍、分等问题,充分利用数来反映形。这些都是初中数学教材中包含有数形结合思想的内容。
2.分类讨论的思想
如方程kx2-2x+3=0有几个实数根?学生往往不注意k对方程性质的影响,讨论或讲评中,使学生明确系数k决定方程的次数,从而分k=0,k≠0两类讨论。当k≠0时,再分>0,=0,
在日常教学中要根植于课本,着眼于提高,注意数学思想的渗透和强化,这将有助于提高学生分析问题,解决问题的能力,有助于提高学生的数学能力和数学水平,从而有助于培养学生全面思维的品质。
四、注重变式训练,培养学生思维的灵活性
通过变式训练,把看似枯燥的性质、定理通过层层解剖,把本质展现出来,把一个问题通过对结论进行联想、分析、探索,最终把隐含的有意义的结论一一推导出来,通过改变条件,发现由不同条件可以得出相同的结论,找出不同知识之间的联系与规律,更重要的是通过变式教学,培养学生敢于思考,敢于联想,敢于怀疑的品质,培养学生自主探究能力与创新精神。通过变式教学,让学生利用有限的时间创造无限的效益。
五、注重归纳反思、培养思维的严密性
在授课过程中,每处理完一类题目,应引导学生在解题思路,所用知识点上进行及时的归纳总结。细观察、活运用、寻规律、成技巧。培养思维的严密性,使数学思维训练得以真正的升华和张扬。
六、常用的思维训练方法
1.设问法
人的思维往往是从问题开始的,推行创新教育,更是起始于问题,又收获于问题。因此,在课堂教学中,教师要允许学生质疑,甚至鼓励他们敢于“异想天开”,教师不仅不能求全责备,还应鼓励学生突破陈规,摆脱原有知识范围和思维定势的禁锢,把头脑中已有的知识信息进行重组,从而产生创造性的新发现、新设想,以培养学生的创新能力。
2.激励法
教师不应忽视在学生身上潜藏着的巨大的创造潜力,要唤醒、激发学生的创新思维,鼓励学生科学设想,鼓励学生的首创性,允许学生按照自己的理解去解答问题,鼓励他们用超出教材的内容,创造性的解决问题,按自己的设想去进行实验,使他们在自己思想认识上和行动上与众不同时,不是感到不安而是感到自豪。教师的工作中少一些湮灭、限制,多一些搀扶、托举。
3.实践活动法
当教师把一个问题交给学生,要求学生将其放到实践中放开手去解决后,首先就激发起了他们迫切地去解决问题的欲望,其次,他们也更愿意投入全部精力积极思考,兴致勃勃的进行研究。当然,这是实践活动本身所具有的魅力,任何人都不会拒绝亲自动手解决问题,从而获取新知的。因此,要组织研究性学习、课题学习的内容,通过小组合作学习或其它形式,把一些课题或问题研究让学生去完成,会收到意想不到的效果。
思维是创新的源泉,在数学教学中,教师要特别注意培养学生根据题中具体条件,自觉、灵活地运用数学方法,通过变换角度思考问题,并及时归纳总结。长期坚持这样的训练,学生的数学思维能力就会得到充分的发展。
参考文献:
关键词:小学数学;教育教学;多媒体;应用
原本枯燥生涩、乏味、抽象的小学数学知识在应用多媒体现代教学技术后变得直观、明了、生动、形象,使学生能够全面地掌握教学内容,提高学习效率。多媒体教育教学技术的引入为教师的教学提供了便利,改变了以往传统“黑板+粉笔”的教学模式。在灯光、影像、动画多重感官刺激下教学内容条理化、系统化,有助于培养学生的思维能力和观察能力,能够激发学生的学习热情,最大限度地调动学生的积极性。
一、通过多媒体教学情境的创设,激发学生学习热情
教学内容抽象、教学形式单一、教学手段刻板是传统小学数学课堂教学的特点,知识乏味,没有吸引力造成学生学习热情不高、学习效率低下。然而,多媒体教学技术的引进就为课堂增添了色彩。例如,在讲解“正方形”的内容时,我首先展出一组图片,让学生仔细观察,在观察的基础上得出正方形的定义,即四条边都相等、四个角都是直角的四边形是正方形。这样在直观性教学的基础上,学生得出自己的结论,不仅掌握了课本的知识,也为课下的练习奠定基础。
二、教学难点的突破需要借助多媒体的直观性
数学教学内容最大的一个特点就是具有抽象性,小学生以具体形象思维为主,对直观事物记忆深刻,抽象思维能力弱。多媒体的引入可以使抽象问题具体化、形象化,这种教学模式能提高学生的学习效率,激发学生的求知欲。例如,在讲解“正方形的周长”时,第一环节,与学生共同理解周长的概念:围绕图形一周线段的长度就是图形的周长,在多媒体大屏幕展出正方形图片,学生通过所理解概念去思考求正方形周长的方法。第二环节,用多媒体Flash演示正方形分解,将正方形四条边首尾相连成直线,通过计算得出直线长度就是正方形周长。第三环节,小组讨论得出结论,即:正方形周长=边长×4。
三、多媒体的可操作性有助于节约教学时间
在以往的数学教学中,教师对知识的讲解需要大量的板书,由于受到多种因素的限制,造成了内容上的缺憾与时间上的浪费。例如,讲解“正方形的周长”时,传统教学步骤是教师通过在黑板上画出正方形,然后将其一一分解为四条边长,然后进行计算,这样不仅浪费了时间,也难以保证学生集中注意力。多媒体教学技术的应用,使这一问题迎刃而解,教师通过一个简短的Flas片短短几十秒钟就能将以往占据大量时间进行板书演示的内容讲解完成。学生学得容易,教师教得轻松。
四、借助多媒体技术为师生交流提供平台
新课程改革后要求师生共建民主、和谐的教学氛围,“教学相长”,师生共同进步。教学过程中教师不但要注重学生自主学习能力的培养,还要培养他们解决问题的能力、自主探究的能力,为以后的发展打下基础。学习中难免遇到各种问题,师生共同交流、生生互助合作,通过讨论、探究找到解决问题的办法。多媒体进入课堂节省了大量的教学时间,这样为学生提供了大量的交流时间,也为学生展示了提供自我的机会,通过探究、讨论得到自己的结论后,教师就应该鼓励学生将自己的成果展示出来,多媒体又成了学生展示自我的平_,不仅分享了自己的学习成果,也间接地提高了学习兴趣。
五、教学内容的拓展与巩固离不开多媒体
教学的诸多环节是对所学内容巩固和练习的重要环节,倘若所学内容得不到及时的巩固,学生在对内容学习不深的情况下很容易忘记,达不到学习效果。教师利用多媒体的便利性可以随时查找到相应的训练材料供学生复习,这样不仅省去了黑板抄写的时间、提高了练习的效率,更帮助了学生及时复习巩固。
根据所需要的训练形式不断变化内容是多媒体应用于小学数学的另一大优势。枯燥、抽象的内容在多媒体技术的辅助下变得生动。例如,在加减混合运算的学习时,可以通过一组动画片演示森林中小动物的游戏,通过输赢来决定手中水果送给谁,这样在游戏结束后,小动物手中的水果数量各不相同。最后提出问题,请同学们计算小动物手中应有水果的数量,这样的训练方法既轻松又高效。
总之,教育技术的发展,改变了原有状态下学生的学习方式,社会需要高素质、高能力的人才,素质教育的提出符合了这一社会发展趋势,在这样的潮流下,我们就要利用好身边的现代教育教学技术,将多媒体融入小学数学的教学过程中,促进学生思维能力的提升和发展,让他们喜欢数学、爱上数学。
关键词: 意义; 作用; 基础; 训练途径
中图分类号: G427 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2010)09-0081-02
在素质教育的倡导下,要培养具有创新精神,创新意识和创造能力的高素质学生,思维的培养是实现这一目标的基础。直觉思维不是与抽象思维和形象思维并列的一种独立的思维方式,而是抽象思维和形象思维发展到一定阶段的一种激烈的跳跃和升华。那么什么是物理直觉思维,物理教师又应该怎样来培养学生的这种思维方式,这可以说是物理教学面临的一个问题。
一、直觉思维的意义与分类
1.直觉思维的意义
在西方的创新思维方式中,直觉思维一直是受重视并被高度评价的。在古希腊的时期,亚里士多德就对直觉思维方式及其“第一性”的根源地位十分肯定。到了近代,笛卡尔认为,直觉不是对不可靠的感性证据的信念,也不是对混乱的想象的靠不住的判断,而是对智慧的明确和细致的概念。
洛克在《人类理智论》中认为直觉知识是最完整、最高级的一等,因为它只需要凭借心灵和人的洞察能力就可以得出最清楚、最可靠的观念。但是他也指出,直觉思维方式及其结果尽管重要,并不是所有知识都必须靠直觉思维来获得。莱布尼茨则在洛克的基础上进一步提出直觉思维获取的原始性真理知识可以分为两种,并认为直觉思维在知识获取上迅速、简洁,同时也指出并不是所有的真理都来自直觉思维,寻求那些没有被发现的真理也需要必要的推论、推证和猜测的思维方式。
2.直觉思维的分类
“在人们认识的整个过程中,从感性认识到理性认识的不同阶段,都可能产生直觉,所以可以将直觉按不同层次分为感性直觉和更生直觉两大类。例如阿基米德在洗澡时悟出浮力原理,可以说是一种感性直觉,而欧几里德根据第一原则而建立几何理论,则是一种理性直觉。但是这样的划分并不是绝对的,对一种理论或假说的形式,直觉的发生,常常是交错的,正如认识的螺旋上升过程一样。”另一类理性直觉方式,包括预感与猜想。猜想大体有两种,一种是合情推理猜想,即通过不完全的归纳类比等提出的猜想。所以有时细分这种直觉思维为归纳直觉和类比直觉。此外,还有由一般到特殊的直觉和由特殊到一般的直觉,这些与感性或经验直觉是有区别的。另一种是由某些信念出发的猜想。例如:开普勒研究的行星运动,伽利略研究落体运动,爱因斯坦的相对论及现代统一场论,他们不是从经验而是从理念上贯穿的一个信念开始的。
二、直觉思维在物理学发展中的作用
1.直觉思维是由经验事实到物理理论的重要通道
关于这一点许多物理科学家和教育家都有过精辟的论述,爱因斯坦说:“没有合乎逻辑的方法能导致这些基本定律的发现,有的只是直觉的方法,辅之以对现象背后的规律有一种爱好。”量子力学之父马克斯。普朗克在其自传中指出,创造性科学家必须具备:“对新观点的一种活跃的直觉想象力,这些新的观点不是演绎得出的,而是通过艺术家一般的创造性想象得出的。”美国著名的教育学家兰本达教授认为,理论物理学家,在他们生活中长达几周甚至几个月时间,确确实实坐在那里冥思苦想。他们要阅读所有与他们有关的资料,要要简明扼要地与实验物理学家进行交谈,还要和其它物理学家进行切磋探讨。经过各方面长期的实践检验,在某一瞬间,茅塞顿开,所有疑点都有了归宿。但是直到那一瞬间,这一切对世人来讲都是不明显的。由此可见,直觉思维在物理理论建立的过程中是不可避免的。
2.利用直觉思维指导物理实验
波恩说:“物理实验的全部伟大发现都是来源于一些人的直觉”。物理是一门实验学科,它的基础是实验,同时检验物理理论的正确性也要以是否与实验事实相符为标准。实验方法是物理学研究问题的一种重要方法,直觉思维在物理实验中起着非常重要的作用。首先要用直觉思维来选择适当的实验课题。实验课题除了要具有战略意义,还需要具有丰富的实验知识和实践基础上的直觉思维能力。其次实验构思和设计也需要直觉思维。物理学中的大部分实验是探究性实验,没有现成的实验仪器、实验步骤、实验方法等,这些都要靠我们动用大脑中的全部知识组块,直接的、迅速的做出判断和选择。最后还要靠直觉思维去判断实验结果的正确性、过程的可信度、实验的精确性等。
三、物理教学中直觉思维能力的培养
1.要有物理知识作为基础
直觉思维不是凭空产生的,必须具有对该学科基本知识和该学科研究方法的了解。必须掌握物理学科的基本概念、基本原理、基本方法,以及它们之间的逻辑联系和理论框架。学科的基本结构,是学生记忆、应用物理知识,从而达到举一反三,触类旁通的有力杠杆,也是发现问题、增强兴趣、探索发明的重要基础。物理学科的基本结构,是人类智慧活动的结晶,学生只有掌握了具有一定深度与广度的基本知识及联系之后,才能使思维活动具有丰富的学科内容,才有可能从错综复杂的现象中直接而迅速地“一眼看穿”事物的本质和联系,才能避免无根据的想入非非和胡猜乱想。
教师除了帮助学生掌握学科知识结构之外,还应鼓励学生在课外广泛地阅读相关学科的书籍,以求开阔视野,扩大知识面,因为学生的知识越丰富,思维才能越灵活,“直觉猜中”自然奥秘的概率也就越大。
2.了解前人的创造过程及物理学的发展趋势,激发学生的探索精神
发明创造来自探索,探索又发源于直觉思维,而直觉思维又以科学的自信为基础。因此,教师在教学中应当注意激发学生的探索精神和培养学生的自信心。过去我们的课堂教学多是以教材的逻辑展开为线索而进行的,这虽然有利于培养学生的分析思维能力,但是,若从培养学生的探索精神和自信心来看,就显得十分不够。因此,教师应当把知识系统和该学科的发展史有机结合起来进行讲授,介绍该学科及其原理究竟是如何产生和演绎的,使学生了解它的来龙去脉。要把学生带进科学家的思维情境和发明创造的氛围之中,去感受前人的发明过程和情绪体验,这样可以使学生的思维处于高度“受激”状态,打破科学发明高不可攀的神秘感,并激发学生的创造意识和探索精神。
此外,高明的教师还应经常向学生介绍本学科的发展趋势,以及还有那些尚待解决的理论问题和应用问题,以便把学生带到科学前沿,从而获得思考问题和解决问题的较高起点。
3.关于利用直觉思维确定解题的方向和途径问题
物理学中,解题是一种创造性的脑力劳动,它不仅有赖于对物理概念、物理定律、定理的理解和掌握,而且有赖于一定的思维能力。在解题的过程中,直觉思维具有启发思路、确定方向、寻找途径、整体把握的作用。一般解题,首先要从整体上把握问题,明确已知什么、要求什么;然后画示意图,在大脑中形成物理图景,之后再再动用大脑中的知识,搜索与问题有关的知识信息,直觉地确定解决该问题的方向和途径进而采取“尝试”的方式,检验该方向和途径是否有利于问题的解决;最后利用分析和综合的方法,将物理规律和物理问题结合起来,寻找已知量和未知量的关系,将物理问题转化为数学问题,解数学方程,得出结论,再分析结果是否合理。
案例:如果在水槽内倒扣一水杯,水杯厚度可忽略不计,此时若对水杯施加一正向下的力,水槽与水杯内液面的高度如何变化?
分析:若采用直觉思维,由于施加了一个力,水槽底面压力增加,所以水槽内液面必定升高,水杯内液面应该再降低一点。运用已学知识,由力的大小、水杯与水槽的截面积、杯内气体的原体积与压强(与水重量有关)等条件,通过计算可得到定量的结果。可将这个结果与直觉判断相比较。
4.鼓励大胆猜想,养成善于提出问题、敢于发表见解、能思善论的好习惯
要教会学生提出问题的方法,物理思维大都是从问题开始的,所以在教学过程中要善于通过分析知识之间的逻辑困难、分析物理理论与实践的矛盾、分析多种假说之间的差异和对立、寻找实验事实之间的联系并做出统一的解释,把有待解决的问题展现在学生面前,激发学生探索真理的兴趣和愿望,培养学生发现问题的能力。在求解问题时要从多方面鼓励学生大胆猜测。猜测是一种合情推理,是综合程度较高的、带有一定直觉性的高级认识过程,与逻辑推理相辅相成,有助于寻求解决问题的正确途径和思维策略。具体可以从几方面帮助学生:将思想具体化、形象化,使研究的物理问题、物理现象、物理过程在大脑中形成动态的物理图景,激发激发学生的想象力,使学生从直觉出发接近正确的猜想;采用类比和联想有效地引导学生猜测;还要提倡学生之间进行争辩,课是进行争辩可以锻炼学生思维的敏捷性、灵活性和迅速性,以便提高学生思维能力等等。
5.采取多种教学模式和训练方法
教学模式的选取可以有多种,一般有问答模式、授课模式、自学模式、合作模式和研究模式。在教学中要注意理论联系实际,包括生活实际,实验和观察等。例如开展一些课外活动,使学生积累丰富的生活经验和感性认识,提高学生的直觉思维能力。要注意定量,也要重视定性与半定性分析。要用作图来培养学生的直觉能力,包括情景性作图、抽象性作图、比喻性作图、理论性作图等。要正确处理独立思考与讨论的关系,常常独立思考显得更加重要。还可以通过阅读交流等掌握尽可能多的信息和资料。
关键词:高职 生理学 逻辑思维
中图分类号:G712 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.16.010
生理学是研究人体生命活动规律的科学。与有模型、有标本的形态学科相比,生理学的理论知识抽象难懂,“看”不到、“摸”不到,只能通过分析思考去理解明辨人体各种功能活动的过程、原理和规律。这就决定了生理学教学的重点是讲“理”,而不是单纯的罗列现象[1]。如何讲好“理”,使学生能够理解掌握这些抽象复杂的理论?笔者认为,在教学中有意识地采用思维训练的方法,对于培养和强化学生的逻辑思维能力,提高教学质量具有重要的意义。
1 举例和示范
精选一些典型的实例,通过剖析,为学生建立一个模式,让学生通过效仿,掌握特定的分析思维方法。例如讲反射弧分析时,以膝跳反射的实例为模板,给学生演示从反射弧的五个组成环节来分析整个反射过程的逻辑思路;再让学生使用这一模式分析瞳孔对光反射、排尿反射等常见的神经反射。反复练习之后,遇到同类实例或问题时,学生便能使用这种思维方法正确地思考和解决问题。
2 联想和类比
使用联想和类比的思维方法,将难以理解的抽象概念、机制与生活中同学们熟悉的、有着深刻印象的事情相联系比较,有利于学生的理解和记忆,同时也是训练学生逻辑思维能力的有效方法。比如讲解离子通道的门控特性,可引导学生联想门的开关;讲血浆晶体渗透压的作用,可联想腌肉和腌菜的做法;讲易化扩散中载体的作用,可类比为船;讲“阈”(阈值、阈电位、肾糖阈)可类比为分数线。在教学中,不仅通过这样的联想和类比来形象教学内容,还应引导学生自主地联想和类比,训练和强化他们这一逻辑思维能力。比如前面提到将载体类比为船,这时就可以进一步引导学生思考:船在载物或载人时有何特点?通过联想生活实际,大多数同学都能独立总结出载体转运的饱和现象、竞争性抑制等特点。
3 比较和分类
教学中应用比较和分类的思维方法,可使复杂的知识简单化,条理清楚,重点突出[2]。比较:第一,对比相似的过程或概念。比如,讲解心室肌动作电位时,首先回顾已学过的神经细胞的动作电位的形成机制,画出细胞膜电位变化曲线和离子跨膜流动示意图;再将心室肌细胞动作电位的细胞膜电位变化曲线绘在其旁,两种曲线一对比,学生很容易就发现这两个过程中细胞膜电位变化的异同。依据二者的相似点,多数学生能由神经细胞动作电位的产生机制推理出心室肌细胞动作电位的形成机制,自己绘制出心室肌细胞的离子跨膜流动示意图;而二者的不同点则使学生加深了对它们各自特点的理解记忆。这样的例子还有很多,比如神经-肌肉接头处兴奋的传递过程和神经细胞化学性突触的信号传递过程;骨骼肌细胞兴奋后兴奋性的变化和心室肌细胞兴奋后兴奋性的变化等。通过比较学习,学生既容易理解也容易掌握,并且更能从本质上进行区分,不会因为内容多而迷惘[2]。第二,对比不同的过程或概念。比如讲动作电位的3大特点,就可以将其与局部电位相比较。通过比较,动作电位和局部电位表现出截然相反的特点。引导学生分析其中的原因,可使他们深刻理解动作电位和局部电位的产生机制,并从中发现二者的共性,加深对生物电现象本质的认识。又比如血液凝固和纤维蛋白溶解的对比,通过比较,促使学生思考这看似矛盾的两者之间的密切联系,帮助他们理解凝血和纤溶之间的动态平衡。分类是一种条理化的思维方式,例如根据对象的大小,可将细胞膜的物质转运方式分为转运大分子物质和转运小分子物质两类;根据是否耗能又可将转运小分子物质的方式分为主动转运和被动转运两类等等。通过分类,将繁多的内容简化,使学习变得轻松简单。
4 归纳和抽象
想牢固掌握庞杂的生理学知识,将之系统化,是必要前提。因此,教师应着力指导学生归纳整理已有知识,使之形成系统。在讲完一节或一章之后,指导训练学生按照章节间的内在逻辑列出大纲,使用大纲对所学内容进行归纳梳理,将分散零乱的知识串联成有机的整体;在此基础上进一步深入,引导学生思考各节、各章之间存在的相互关联,分析探求人体各系统功能活动之间的联系,构建人体生理功能活动的系统化知识框架。生理学中的现象比比皆是,很多看似完全不同的现象,内在却有着共通之处。从众多的现象中分析出其内在的共同特性,并加以概括,就是抽象思维。例如,人体的肌肉收缩、腺体分泌、神经传导等虽然外部表现各不一样,但其实质都是先产生动作电位;又如,从生理学的角度来看,高血压的本质是血容量过多或血管外周阻力过大;水肿的本质则是组织间隙水分过多[3]。通过长期的、渐进性的课堂训练,学生的逻辑思维能力可得到大幅度强化和提升,学习效率和成绩明显提高。
5 实践和综合
生理学中的实验环节是实现思维到实践的二次飞跃,也是生理学内在逻辑性的重要体现。有了理性的认知,要分析解决实际问题,还必须经过研究、思考、设计,才能转入实践的过程。开展验证性实验、设计性实验及综合性实验等各种类别的实验,使用电教、示范、实验设计、实验准备、预实验、实践操作等内容丰富的教学方式,是培养学生综合分析能力的有力手段。
总之,要讲好生理学,就应当充分把握学科特点,在教学中重视逻辑思维的培养,并将思维训练方法有意识地引入教学内容,更好地培养学生良好的思维习惯方法,提升教学质量。
参考文献:
[1]张晓东.生理学多媒体教学条件下学生逻辑思维能力的培养[J].山西医科大学学报,2003,5(6):585-586.
[2]罗海芸.逻辑思维在药理教学中的运用[J].山西医科大学学报,2008,10(5):529-531.
关键词:Raptor;程序设计;计算思维
1 背景
数学思维强调的是数与形的逻辑关系、演算推理能力,计算思维则是强调问题求解的操作过程和机器实现。在信息技术快速发展和广泛应用的当今社会,计算思维已不知不觉地体现在社会生活各个方面,成为了现代社会不可缺少的基本技能。在教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会的推动下,通过各高校的教学改革实践以及各种论坛的广泛交流,目前已经形成了基本共识,即:大学计算机基础课程的核心价值就是培养学生的计算思维。要想以培养学生计算思维能力为核心,就要使计算思维如同逻辑思维一样,学生在这种思维指导下学习,不仅是掌握计算机科学知识,而且要让计算思维成为每个学生应具备的基本能力。既然是每个学生都必须掌握的思维能力,该如何培养学生具有这种思维方式?又该如何让学生学会用计算思维的方式思考问题和解决问题?这显然不是某门课程能独立做到的,它需要渗透到每一门课程中,把这种抽象的思维方式融入到学生的生活和今后工作中。
长久以来,各高校都将“C语言程序设计”作为新生一入学后必须掌握的一门程序语言设计,其目的是为了教会学生程序设计的“思想”和“方法”,能够运用其思想和方法来解决实际问题。但通过多年的教学实践发现:学生刚开始学习时,兴趣十足,愿意花费很多时间来研究与学习,但随着后续学习过程中语法的增多和算法设计的增大,学生不得不将课程学习的重心从程序设计方法转移到语法规则上,忽略程序设计的思想和方法,久而久之,学生面对这些烦琐的语法时就失去了对程序设计的学习兴趣,无形中在他们的大脑中就形成了程序设计课程难、学不会等印象,导致了C语言程序设计课程教学效果的下降。
这就必须改革教学内容和教学方法,试着探索在程序设计中抛开烦琐的语法规则,真正体现程序设计的“思想”和“方法”,实现学习程序设计的目的就是让学生学会解决问题,让计算思维成为学生应具备的基本能力。为此,我校率先在2014级开设了“Raptor可视化程序设计”课程,将Raptor作为程序设计工具,让学生从简单易懂的程序流程图人手,学习程序设计的“思想”和“方法”,将学生学习重心放到程序设计的本身上,强调对问题的求解与实现方法,这样不仅能激发学生的学习兴趣,还有利于学生思维方式和思维能力的培养。在此基础上,提出以“Raptor流程图+算法设计”为教学改革思路,从基本问题到综合问题不断逐步深入,通过利用“发现问题一分析问题一寻求多种解决方案一多种方案比较优化”的“任务驱动式问题求解”的训练方法,从而实现解决实际问题的教学模式。
根据以上思路,以“计算思维”为导向的程序设计课程教学目标应集中体现在以下方面:
(1)知识能力:没有烦琐语法的程序设计,课程强调程序设计的“思想”和“方法”,在知识能力目标上,要让学生首先掌握程序设计基本概念,然后是程序设计的思想、设计方法、调试方法。
(2)技术能力:学习程序设计的目的就是为了解决各种实际问题,能够将实际问题以抽象化和程序化的形式表示出来,在教学过程中不仅要注重对学生分析问题、抽象问题能力的培养,更要注重对问题求解与数学建模、算法优化等能力的培养。
(3)创新能力:突出计算思维能力的培养是程序设计教学的教育价值,因此应倡导算法思维的多样化,不仅能培养学生的实践能力,还能培养学生的创新能力。
2 基于流程图的可视化软件Raptor
Raptor是一种基于流程图的可视化编程工具,它具有以下特点:
(1)由各种相互连接的图形符号构成可执行的流程图,最大限度地减少了程序语言的语法理解。
(2)操作简单,学生只需要通过拖拽操作就可将不同图形符号放置到所需要的位置上,工具软件就可以自动将这些不同图形符号连接在一起,形成一个完整的流程图。
(3)简单易懂,由于流程图与自然的思维过程相近,能够比较简单地让学生掌握和理解程序的设计与算法。
Raptor除了具有流程图特色外,还具有其他诸多重要特点,例如,计算操作的原子化和算法的执行步骤统计等,为算法设计、算法优化、算法复杂性分析提供了有力的实验或验证手段。
3 “Raptor流程图+算法设计”教学模式
融入计算思维的程序设计课程的教学内容要以“程序设计”为中心,从基本问题到综合问题逐步深入,通过利用“发现问题一分析问题一寻求多种解决方案一多种方案比较优化”的“任务驱动式问题求解”的训练方法,来实现实际问题的解决,从而达到提升学生计算思维能力的目的。具体实施包括以下几个方面。
3.1 课程教学内容循序渐进,便于思维训练连贯性
课堂教学内容的选择应从新生对程序认知能力实际出发,选取更多趣味性和贴近生活的案例,由基本问题到综合问题逐步深入,让学生能够循序渐进掌握程序设计方法,也便于思维训练的连贯性。表1为“猜数游戏”任务案例。
3.2 强化课程实践环节,提升学习兴趣
根据《大学计算机基础课程教学基本要求》所提出要加强实践教学,注重能力培养,提升学生的计算思维能力。在教学过程中,根据学生对编程不同的认知能力和层次水平,将该课程的实践内容分为基础题、中级题和高级选作题三类,让学生根据自己层次能力来完成题目。基础题目一般包括鸡兔同笼问题、判断明年是否是闰年、20以内累加和、创建数组等;中等题目一般包括水仙花数、100以内的奇偶数之和、百万富翁换钱、出售金鱼等;高级选作题目一般包括打印等腰三角形、抓交通肇事犯、字母出现频率的统计等。除此之外,恰当的趣味程序设计内容也提升了学生对程序设计学习兴趣和对知识点的掌握。
3.3 思维多样化。提升计算思维能力
算法设计实践旨在训练学生抽象思维能力,在程序设计课程的教学活动中,教师应尊重每位学生在思维能力和心理特征上存在的个体差异,倡导多样化的算法思维,鼓励学生对问题能够“一题多解”,通过分析找出不同解法的优缺点,并根据其优缺点完善自我的程序,从而激发学生的思维活动,提升学生的计算思维能力。
3.4 课程教学方法的创新
程序设计强调理论联系实际,如何从培养计算思维能力的角度,把课堂讲授、上机实践、课后辅导3个环节有机地结合起来,需要对教学方法不断总结和创新,主要包括:
(1)引入讨论教学法。将学生作为教学主体,师生共享。鼓励学生发散思维,引导学生思考和分析不同算法的优缺点,进而对程序算法进行简化和优化。如:在数组中查找数据(见图1和图2),大多数学生采用二重循环的算法实现,引导学生思考如何改为一重循环,然后对两种算法为何执行的算法效率不同进行比较与分析。这样不仅能调动学生对程序设计课程的学习兴趣,并且可以启发学生自主思考,从而为培养学生计算思维能力打下基础。
(2)案例分析教学法。以教师为主,学生分享为辅。教学过程中通过多种案例分析对一个知识点举一反三,让学生不仅掌握知识点,也学会灵活应用。
(3)兴趣分组教学法。通过学生自愿组合的方式,将学生分成若干小组,每次布置作业后,随机抽出小组成员对程序作业进行讲解,小组间互为评分、提问,不仅能够充分调动学生动手实践能力,并且也能锻炼团队内的协作精神。
4 教学实践体会
关键词: 认知规律 逻辑思维 训练方法
过去的语文教学中有“八字宪法”的说法,指的是“字、词、句、篇、语、修、逻、文”八种语文基本知识,其中的“逻”指的是逻辑。《现代汉语词典》对“逻辑”一词的解释:一是思维的规律;二是客观的规律性;三是逻辑学。逻辑学是关于概念、判断、推理的科学,那么语文的“逻辑”应该是指主观“思维的规律”及“客观的规律性”。因为规律意义上的逻辑通常涉及与生活、认知相关的内容。比如,一个人做事有逻辑,讲的是做事的程序;水流动有它的逻辑,讲的是物质自身的运行。在日常生活中,大多数情况下讲的都是规律上的逻辑。那么职业学校高职语文教学的重点应该放在通过认知规律进行逻辑思维训练上,让学生从事物的逻辑规律角度,而不是从逻辑知识的角度认识世界、分析问题、表达思想。
一、在语文教学中,重要的不在于掌握多少逻辑知识,而在于训练学生的逻辑思维能力。
叶圣陶先生曾强调,语文教学的目标是训练思维,训练语言;语文教学的原则是语言训练与思维训练并举。教学目标、教学原则,影响甚至决定着教师教的逻辑。语文学科是以育人为出发点,为归宿的,所以,“训练为主线”,是作为主体的学生和作为主导的教师在教学过程中的双向活动必然要采取的形式。
《现代汉语词典》将“逻辑思维”解释为:“人在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的思维方式。它以抽象性为特征,撇开具体形象,揭示事物的本质属性,也叫抽象思维。”就语文课程而言,语言文字是思维工具,又是思维的外化。语言训练与思维训练总是紧密结合的。思维不合逻辑,语言就晦涩难懂;思维有逻辑性,语言就顺理成章。比如,很多同义词,在一句话当中,到底用哪一个最合适,最能达到交际效果,这就是修辞。在刚结束的奥运会上,一句“洪荒之力”风靡全世界。形容力大且用尽全力的词还有“吃奶之力”“熊罴之力”“九牛二虎之力”“扛鼎之力”“回天之力”等。词有本义、引申义,思考的关键是在此语境中的意义。
逻辑思维能力,最重要的是观察、思考和表现事物规律的能力。读书有规律,这就是读书的逻辑;记忆知识有规律,这就是记忆的逻辑;人的生物钟有规律,按照精力的充沛程度安排自己的学习,也是一种逻辑。语文课中的逻辑,应当包括知识意义上逻辑和规律意义上的逻辑;教师要花大力气训练学生运用规律意义上的逻辑,训练学生按照事物规律思考问题和表达思想,而不是刻板地背诵和考试逻辑知识。
二、将逻辑与语文内容相融合,在学习活动中进行逻辑思维训练。
语文重在语言,逻辑重在思维。要想方设法将逻辑知识渗透到语文教学全过程,贯穿在词语解释、阅读理解、作业作文、演讲等学习活动中,认识语文内容所表达的规律性的东西,训练按照思维规律表达思想。
能够符合规律的表达思维内容,涉及思维能力和语言表达能力。思维能力是人脑内在的对事物思考的能力,涉及对事物的认识,包括认识事物的表象和本质。这种能力的形成与人跟事物打交道的深度相关,与人的知识经验有关。语言能力是用语言表达思维结果的一种能力。语言是思维的工具,是思维的物质外壳。二者是内在与外在、表现与被表现的关系。思维能力是内在的,看不见听不着;语言能力是外在的,通过外在的物质形式,如语音、文字、词汇表现出来。思维训练和语言训练,这两者是联系在一起的。练习想清楚,是思维训练;练习说清楚,是语言训练。语文是语言的文字表现形式。学习语文不忘分析语文背后的思维规律,就是训练思维;思考问题不忘用好语言表达方式,就是语文训练。
文学也讲逻辑,主要不是讲逻辑知识学问,而是讲文学表达的内容要符合事物认知规律。如李白的《静夜思》,讲的是一个事态的规律,反映的是作者构造的意向规律。学习语文需要逻辑训练,更多的是反映内容规律的训练,构造符合规律的文学意象的训练。
写作最重要的过程是思考。思维能力是写作能力中的重要组成部分,发挥重要的作用。思维是写作的内核,语言是写作的外显,只有思维能力得到了发展,语言能力才能得到真正的提高。议论文是难度较高的一种文体,涉及对事物本质的认识,需要深刻的思维层次,还需要准确的语言表达。但通过写议论文,却能训练学生对世界的深刻认识,以及训练学生用书面语表达对事物的各种关系、处理事物的复杂想法甚至创见。例如,让学生树立说理从下定义开始的意识,学会对论述对象进行界定。让学生建立这样的意识:每一个论点和结论,都应避免下全称判断,全称判断容易出现各类“逻辑谬误”,给读者造成不严谨的印象。为学生提供思考问题的逻辑图式:首先回答“是什么”――其次分析解决“为什么”――最后谈谈“怎么样”。看似简单,却有助于学生谋篇布局,增强逻辑性。
三、引导学生关注生活、感悟生活、思考生活,让逻辑变得活生生。
美国教育家科勒涅斯有一句名言:“语文学习的外延与生活的外延相等”,其中“外延”一词,是逻辑术语,是一个概念所确指的对象的范围。学生认识概念的内涵和外延,就是要求认识事物的对象及事物关系。事物和事物之间的关系,就是一种外延关系,如它们之间相容的关系,包括同一关系、从属关系、交叉关系;不相容的关系,包括矛盾关系、反对关系。
生活是写作的源泉和基础。叶圣陶先生在《作文论》中强调,作文教学必须重视学生生活的源头,在实际生活里训练思想,能够对外界的事物常常持一种观察的态度,以此提高学生的观察能力和认识能力。逻辑和说理是基本的公民能力。职业教育就应该为把学生培养成为思想者与合格公民打下良好的基础。引导学生逐步了解一些普世价值观,如什么是正当的欲望、正派的行为、应有的个人品格、适当的待人之道等。
文学源于生活,又高于生活。如文学作品的意象分析就有意向创造的逻辑组织问题,可以引导学生多体验思考。用较少的时间和精力学习逻辑知识,用绝大部分精力认知事物的逻辑规律,认识语文内容所表达的规律性的东西,训练按照思维规律表达思想。
没有规律的物质运动是不存在的,没有规律的世界是不可思议的。职业学校高职语文课通过认知规律进行逻辑思维训练,必将使学生的思维能力有所提高,对他们今后的人生也大有裨益。
关键词:设计素描 视觉思维 训练方法
爱因斯坦认为想象力比知识更重要:“因为知识是有限的,而想象力概括世界上的一切,推动着进步。”
设计素描是设计类专业的基础课程,国内有工业设计专业的院校,招收的学生大多没有美术基础。针对此类学生,国内各院校的设计素描教学重点在培养学生准确的对象造型表达能力。笔者认为,这种脱离设计特殊性的教学模式,只能培养出缺乏创新性的具有肤浅形式主义观念的学生。想象力与创造力是设计基础教育的灵魂,是设计教育的重中之重。没有想象就没有创造,如何激发学生的想象力在设计基础课程中显得无比重要。而以怎样的眼光来观察,往往是想象力的源泉、创作结果的关键性取向。
一、高科技下的视觉思维
哲学对物质世界的分类包含两个存在:自在世界与人类世界。自在世界即天然自然界,而“人化自然”即指被人类实践活动改造过并打上人的目的和意志烙印的自然。建立在实践基础上的人类世界由于科学技术的发展,不断形成更大规模的“人化自然”。
随着“人化自然”规模的拓展,我们可摹写的自然对象愈来愈多,而随着高新技术设备的发展,我们所能观察到的自然也愈加变得宽广。面对全新的自然,面对传统没有记载过的物象,面对日新月异的高科技,是否也理应有“思变”的造型方法?这种“变”,就来源于站在高科技平台上的新视觉思维方式。高科技给我们提供非常规观察方法的可能,非常规观察方法刺激我们的思维与日俱新,从而提升设计素描的造型想象力、创造力,在一定程度上新思维又可转化为一种高科技,并反作用于现行思维向更高、更新去演化。
当然,依赖科技可能会导致画面效果趋同、思维能力萎缩,对非常态下的自然态模仿,会导致画面缺乏人文性而显得机械。由此可见,高科技只是给我们提供技术可能性的工具,新思维才具决定性。在有些人手中,相机仅仅是一个记录常态自然的工具,而有些人则通过相机记录一些非常态下的事物,并在此过程中实现抽象思维的物化。所以,相机也有傻瓜相机与机械相机两种产品之分,以满足不同人群的需求。我们利用高科技是傻瓜式的还是非傻瓜式的,将决定最后的作品是否肤浅。在高科技、新思维共同引领下的设计素描造型创意,将变得无比宽广。
二、视觉思维的物化
在设计素描中表现对象时,首先要对此物象进行观察。在这一过程中,常态的视觉思维会作用于观察,并运用常态的观察方法捕捉一些常态的观察经验中的物象,这是学院的写生教育下存在的一种普遍现象。写生时,常态的视觉思维与方法往往引导学生的思维停留在对事物概念化的捕捉,并以直叙的方式记录下写实的自然物象。M・弗尔沃林将再现的造型艺术分为再现自然和再现观念两种,由此分别称为物体造型和观念造型。根据这种理论,旧石器时代的造型艺术是物体造型;新石器时代以后,随着抽象思维的发展,才形成观念造型。以后,这两种类型在造型艺术发展史中并存。而学生在写生时所采用的造型观念,就是指再现自然的物体造型观,存在片面性,缺乏从感性到理性、再从理性回到感性的双向性的思维效应。实际上,除了在常态观察下能获取艺术感觉外,在一些非常态观察下获取的观察经验更能刺激人的艺术想象。比如,外可借助于一些高新仪器、设备来进行观察;内可依靠现代各高新技术理论研究成果,在新思维方式潜移默化的引导下予以观察。这些不同于以往的观察方式,往往会刺激产生新颖的造型。将非习惯性、非定向的视觉思维方式与习惯性、定向的视觉思维方式一同纳入学院的观察性艺术,建构在常态与非常态双重观察方式下的观察性艺术,学生将拥有无穷的造型想象力与创造力。
下面笔者将从非常态视觉思维与想象力的关系、常态与非常态的观察经验、常态与非常态的观察方法三个方面,探讨设计素描造型创意表现课程中新视觉思维的训练方法。
(一)视觉思维与想象力的关系
视觉思维直接影响着观察方法的选择。常态视觉思维即习惯性的视觉思维。非常态视觉思维则是一种发射性、多维性的视觉思维方式,是我们对现行的各领域的科学技术成果――“高新仪器及高新理论”的善用,并借其力量,配合人类的智慧完成的一种全开放的视觉思维方式。由非常态视觉思维所抉择的观察方法既是新思维的结果,也是新思维能力的表现。这将直接影响设计素描造型创意设计能否破除以往的束缚,获取一个全新的世界。
如1968年,美国的一位母亲状告幼儿园,认为幼儿园教会自己3岁女儿26个字母后,孩子再也不能将“0”说成苹果、太阳、足球、鸟蛋之类的东西了,幼儿园应当对这种扼杀孩子想象力的后果负责。家长打赢了官司,并导致内华达州修改了《公民教育保护法》。由此例可知,美国对想象力教育的重视。视觉思维方式与想象力密切关联,多维的、变量的非常态、非定向视觉思维,指向无穷的想象空间,是推动世界进步的创造力的源头。
(二)常态与非常态的观察经验
一味选用常态的、定向视觉思维,会让设计者错失许多曼妙的自然杰作,并形成定向、模式化的视觉思维方式,甚至会“视而不见”――忽略一切的细节,其结果就是对观察现象概念化处理,导致常态观察经验的形成,并反过来作用于思维使之趋于僵化。由此可知,观察对象也理应宽广,除对物的关注外,对一些现象的关注亦不能忽略。前文提到过,物质世界的分类包含两个存在:自在世界与人类世界,人们对物象的变化也务必关注这两个区域的所有现象,这将对开阔视野、拓展新思维能力起到重要的作用,并可借此创造出属于艺术家自己的“第三自然”。
换句话说,即观察的触角要敏锐,对一些异样的观察经验的观察与提取,往往是获取灵感的来源。画家伦勃朗便是在一次无意中“看到挂在父亲磨坊椽木上摇晃着的铁丝笼子里那些激动的老鼠那一刹那起”①,获得了对光线的感悟,并成为表现“光”的艺术大师。同样,洒在脸上的百叶窗的影、透视变形的相片、观察的重像、动态的物象以及抽象的痕迹、网络世界,任何新兴事物、任何异样的观察经验,只要能体察得到,就有可能是突破自我的契机。
(三)常态与非常态的观察方法
除观察的对象要宽广外,观察的方法也要多角度。意大利画家奇里柯,曾谈到“每一物体有两个视角:平常的视角,这是我们时常的看法,每个人的看法;另一种是精灵式的和形而上的视角,只有少数的个人能在洞切的境界里和形而上抽象里看到”②。常态的观察方法采用的是平常的观察视角,而非常态的观察方法则是形而上的观察视角与非同平常的观察视角的集合。上文提到常态的观察方法主要是对物貌的观察,可分为常态的角度(位置)、常态的距离、常态的观察工具(眼睛)、常态的观察角色(无特殊身份,只停留于对事物的知觉认识),在这种观察方法下所看到的是概念化的物象特征。非常态的观察方法体现为对常态观察方法的拓展或反向,而这些观察方法中有些可借助一些高新仪器来实现。此外,观察位置的改变、观察角色的置换都能获取一些非常态的观察刺激。
以下是对观察方法的分类解说。
1.常态与非常态的观察工具
常态的观察工具为人的眼睛。非常态的观察工具则是观察时借助一些高新仪器――显微镜、凸透镜、凹透镜、放大镜、望远镜、照相机、扫描仪、摄像机等,以及通过这些高新仪器所具有的特殊技术如红外线、摆动、彩色反转、多次曝光等,来获得一些非常态的视觉刺激,也叫“借物”观察。这些仪器技术可让人获得非常态的观察角度(位置)、非常态的观察距离以及非常态的物象形态,并揭示一些异乎寻常的现象,给人带来无限的创作源泉,刺激人的新思维发展。
2.常态与非常态的观察角度(位置)
常态的观察角度(位置)表现为“平视状态下、正常视域范围内观察物象形态”的角度。俯视、仰视、动态观察、跨时空观察、透视都是非常态的观察角度(位置)下的观察方法。
俯视、仰视表现为观察视角俯、仰的变化,而动态、跨时空、穿透性观察则是在改变观察位置、时间的情况下所获得的观察刺激。改变观察位置从不同角度对同一物象的观察能获得不同体验,宋代苏轼的“横看成岭侧成峰”最能说明问题。而集合移动状态下多角度观察获取的对物象的认识,即为动态观察(不定位观察)方法;跨时空观察是不定时观察方法,可不定位也可定位,以此来获取对不同时空下的物象的全方位认识;透视观察法则是更改常理定位,体现出一种洞察内外的超能力。而借助现代高新设备可以获得更为宽广的观察角度(位置),如飞机上对城市的俯视、红外线对屋内的穿透、摄相机对花开花落的记录,均打破了人的常态视觉经验。
3.常态与非常态的观察距离
常态观察距离以人能清晰把握物象外在形态的全貌为标准。微观、宏观、近视、远视则是在无限远和无限近的观察距离下所采用的非常态观察方法,它所认识的是物象的一部分或常态观察下不能把握的物貌。比如,借助显微镜微观下对花卉的观察,其纹理的美会掩盖其作为“花”的概念的美。而对麦田怪圈远视观察所得的几何符号,会掩盖其作为“麦”的本体物质的属性。
4.常态与非常态的观察角色
观察时,进行假想的角色置换即“借视”,这也是形而上的观察视角作用的结果。文化观念、角色和行为方式的转换,必然引起思想方式、审美观念的深刻变化。设计并以不同角色和身份去观察,是获取多元的观察刺激,并将自我的认知向多元化转化的途径。
而艺术家理应具备多元思维。设计艺术家的设计思维,应是包容各种审美需求的思维。其以艺术的名义的观察,必须是建立在所有行业的观察方式上的;以艺术的名义的美的表现,也应是建立在所有行业的审美趣味上的。常态的观察角色会使许多的存在不为我们所感知、体现。借助高科技把艺术家的视线伸向各个角落,挖掘有机的、无机的元素充分展现美,并借新思维整合、表现,从而达到创造的目的。
结语
约翰・奈斯比特在《高科技・高思维》一书中说:“今天,木质纺织机包裹着纱线,是高思维。4000年以前,在亚述与埃及,织布机是最先进的科技。矛、轮子、楔子、滑车,都曾是高科技。20世纪20年代,装在塑料壳里的收音机是高科技,今天它始发思古之幽情的高思维。”③
由此可见,高科技、新思维具有历时性特征,面对学院以往的教育经验与教学成果,务必借用不断推进的高科技,使我们拥有跟进时代的新思维。从常态与非常态观察方法的分析中,我们可以寻取设计想象力、创造力,这一切来自于对高科技、新思维的认识与把握。在高科技、新思维携手并进的引领下,让人类的智慧在不断的积淀中升华,让传统不断前进。
注释:
①约安尼斯・凡隆恩.伦勃朗传[M].上海:上海人民出版社,1997:257.
②杨身源,张弘昕.西方画论辑要[M].南京:江苏美术出版社,1998:656.
关键词:数学教学;创造性思维;培养
中图分类号: G623.5 文献标识码: A 文章编号:
Abstract: in order to fully implement innovative spirit and practice ability of quality education as the key point, actively participate in education curriculum reform based, each of us a mathematics teacher should pay attention to guide the student to carry on the investigative study math, and promote the development of their creative thinking, conscious of developing the students' creative thinking ability.
Keywords: mathematics teaching; Creative thinking; training
新课改把“以学生发展为本”作为新课程的基本理念,提出“改变过去强行接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于研究、勤于动手,大力推进信息技术在教学过程中普遍应用,逐步实现教学内容的呈现方式,学生的学习方式,以及教学过程中师生互动方式的变革”。新课程指导纲要突破了以往历次教学改革着重从教师教的角度研究变革教的方式转为从学生学的角度研究变革学的方式,提倡重视创新意识和实践能力的培养,这已成为教育教学的一个重要目标和一条基本原则。
诺贝尔奖得主美籍华人朱棣文教授曾说过,“美国学生学习成绩不如中国学生,但他们有创新及冒险精神,所以往往创造出一些惊人的成就”,他还说:“创新精神强而天资差的学生往往比天资强而创新精神不足的学生能取得更大的成绩”。曾指出:“……,教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命”。
一、数学创造性思维的含义与特点
创造性思维是指有创见的思维,它不同于一般思维的是它能产生新颖的、前所未有的思维成果。它包括发现新事物、提出新见解、提示新规律、创造新方法、建立新理论、解决新问题等思维过程。它是人类思维活动的最高表现形式,是创造活动的核心成分。数学创造思维具有创造性思维的独创性、突破性、针对性、灵活性、综合性等特点,也体现了深刻性、敏捷性、批判性等数学思维品质。创造性思维可以理解为主体在强烈的创新意识驱使下,通过发散思维和集中思维,运用直觉思维和逻辑思维,借助形象思维和抽象思维等思维方式,对头脑中的知识、信息进行新的思维加工组合,形成新的思想、新的观点、新的理论的思维过程。通俗地说,凡是突破传统习惯所形成的思维定势的思维活动,都可以称为创造性思维。创造性思维是一种突破常规的思维方式,它在很大程度上是以直观、猜测和想象为基础而进行的一种思维活动,这种独特的思维常使人产生独到的见解和大胆的决策,获得意想不到的效果。
二、培养创造性思维的意义
纵观中外历史上的科学家和发明者,他们往往兴趣广泛、思路敏捷,具有独到的创造性思维能力,现在,我们已经进入了一个新的科技时代,如纳米技术、人工智能技术、生物遗传密码破译、宇宙探测等,也就是,知识经济时代正向我们走来,国际竞争日趋激烈,科技发明与创造层出不穷,我国是一个发展中国家,要跻身于世界发达国家行列,培养大批具有创造能力的人才是当务之急。
三、创造性思维的培养
1、加强“双基”教学,为创造性思维奠定物质基础
“双基”是学生学习的重要抓手,也是形成方法、情感、态度、价值观不可缺少的重要条件,只有掌握好“双基”,才能更好运用“双基”去解决实际问题,进而开发学生的智力,培养学生的创造性思维能力,反之,“双基”掌握不好,创造性思维就缺乏必要条件,就成了“无本之木,无源之水”,形成空中楼阁。
2、激发学生的好奇心和兴趣,促进创造性思维的发挥
在教学过程中,要尽量通过问题的选择、提法和安排来激发学生,唤起他们的好奇心和求知欲,设法使问题的提法新颖,让学生坐不住,欲解决而后快。“好奇心造就科学家”,“兴趣是最好的老师”,教师应把学生的好奇心,转移到探求科学知识上去,使这种好奇心升华为求知欲,变为学习兴趣,一旦激发了学习兴趣,学生就会不由自主地去学习,去钻研,去体验,去创造,学生的创造性也充满快乐,充满自信。
3、实施创造性思维的训练,发挥教师的指导作用
①创设问题情境,激发学生积极思维
有一位著名的数学家说过,“尽量通过问题的选择,提法和安排来激发学生,唤起他们的好胜心和创造力”。问题是数学的心脏,是创造思维的源泉,在数学教学中要从学生的实际出发,创设有助于学生自己学习的问题情境,引导学生通过实践、思考、探索、交流,获得知识,形成技能,发展思维。
②数形结合,培养想象力
华罗庚说:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事非。”在中学教学中,数形结合的知识、问题比比皆是,培养学生由数想形,由形想数,可使好多问题变得简单。
③分析、类比,提倡联想
类比是提出问题,发现问题的源泉,是一种类似事物的启 发中得到解题思路的方法,类似事物是原形,受原形启发推陈出新。类比和联想紧密相连,联想是一种探索性思维,就是从过去已经掌握的原理、途径和方法中找到接近于当前问题的原理、途径和方法,例如:在数列这一章的学习中,学完等差数列,可以用类比、分析、联想的方法去学习等比数列,包括研究通项公式,等差、等比中项,前 项和公式及常用的一些结论、性质等,可让学生去探讨,去研究,教师给予指导。
④加强变式训练,培养发散思维能力
发散思维是一种开拓性、创新性的思维,它是创造思维的主要形式,加强发散思维的训练对创造性思维的培养具有重要的意义。在数学教学中要能抓住时机,以研究的教学对象作为发散点,进行多种方式发散,来培养学生的发散思维能力。如数学中的一题多变、一题多问、一题多解、一法多用,数学中的变量替换、几何问题代数化与代数问题几何化等训练方法,培养学生思维的灵活性,激发创新精神。
⑤充分展示思维过程,努力培养思维方法
华罗庚教授在自己的教学生涯中,也一向重视概念产生,命题形成及思路获得的思维过程的教学,并着意回答学生提出的“你是怎样想出来的”一类问题,在数学教学中,无论是概念的学习,还是解题、证题的训练都要充分展示思维的过程,以此让学生领会思维的方法,让学生为完成一个数学问题养成一个反思的习惯,反思问题的解法是怎样想出来的,受到何启发,特别是思考问题的过程中遇到的困难,造成困难的原因、由此可吸取什么经验、教训等,充分展示思维的过程,有利于思维品质和数学创造性思维能力的逐步提高。
⑥发挥群体智力,广泛进行研讨
作文是学生的语言能力、知识水平、思想素质、思维习惯的综合反映。作为语文教学的重要组成部分,培养学生创新能力是作文教学的主要任务、重要使命。下面,就如何在作文教学中提高学生的创新能力谈几点看法。
一、丰富写作题材是培养创新力的基础
作文是各种知识的综合运用,没有丰富的知识,是很难写出思想深刻、内容丰富、新颖别致的好作文的。要使学生在作文中有话可说,有事可叙,有情可抒,指导学生发掘收集写作题材十分重要。
1.通过提升阅读能力,积累写作素材。
阅读是学生作文创新的基础,广泛阅读与作文创新密不可分。教师要精心设计阅读方案,结合课文,适当补充课外读物。学生在广泛阅读中,从古今中外名著和大量诗文中汲取健康的思想和艺术精华,同时也积累了大量词汇和作文素材。通过阅读,学生能开阔视野,丰富知识,活跃思维,实现由“无米之炊”向“源头活水”的转变。
2.通过丰富第二课堂,拓展作文教学外延。
第二课堂中可以利用板报、宣传栏开辟作文专栏,介绍作文写作知识、技能、技巧;成立作文兴趣小组,确立创作方向;举办作文故事、作文专题讲座;向校广播站投稿、办班级学习报等形式,为学生敞开一片广阔自由的写作天地。学生通过丰富多彩的第二课堂教学实践,会焕发出满腔的热情,凝聚起合作的精神,激发出创新的欲望,使学生在生活中创新作文,在创作中感受乐趣,从而进一步地提高作文创新活力。
二、打破常规思维定势是培养创新能力的关键
选材、立意、布局、谋篇都离不开学生的主动、积极的思维定势,使其思维沿着不同方向、不同角度扩散,培养学生作文的创新意识。
1.多样化作文命题。
命题要注重落实学生的主体地位,调动学生思维的主动性,激发他们写作的热情。作文命题从形式到内容都力求新颖、有趣,富有创造性。同时,要符合学生认知水平和认知规律,要注意做到符合学生的生活、思想和认知的实际,有利于学生展现个性,抒感,放飞想象感悟生活,学生创新意识的发展和训练。另外,教师也可让学生参与到作文的命题中来,如写出一组有内在联系的题,让学生自由的选择,或请学生依作文要求,自拟题目,将作文命题补充完整在作文,从而进一步激发学生培养创新意识的成就感和自觉性。
2.多样化作文形式。
作文教学中教师可采用全命题、半命题、命题加提示和材料作文、话题作文、续写课文结尾、编写剧本等多种形式的作文,使学生感到作文如同游戏,兴趣盎然,在玩中学、在学中玩,在快乐中健康成长。
三、加强思维方式训练是培养创新力的重要举措
学生写作过程是其形象思维和抽象思维的综合训练过程。作文教学应当把训练学生的创新思维放在首位。教师在引导过程中,或结合课文、或结合范文,或结合学生生活实例,让学生触景生情,触类旁通,联想思考。
1.坚持求异培养方向,培养发散思维能力。
学生创新中发散型思维非常重要。因此,写作教学中培养学生的发散思维能力,进行求异性作文训练,乃是培养学生创新能力的主要手段。培养学生发散思维能力方法有:一是运用多向思维开拓学生思路。二是运用逆向思维鼓励学生逆向思考。三是运用侧向思维引导学生的思维避开众人注目的正面,从一般人不注意的侧面进行思考,寻找突破口,解决问题。
2.坚持想象性训练方法,培养学生思维能力。
想向是创新的翅膀,没有想象,就没有创新。作文一旦失去了想象,就会黯然失色,缺乏生机。而丰富的想象,能使文章生气盎然,光彩夺目。可见写作教学中训练想象能力,进行想象性作文训练是培养学生创新思维能力的重要方式之一。
四、优化作文评改方式是培养创新能力的重点
作文教学的重要一环,决定了作文教学的培养方向,它不仅能指导学生找出作文中的优缺点,总结经验教训,更能树立创新自信,进一步提高作文质量和写作水平。
1.多方面给予肯定,激发学生创新热情。
学生写出的作文对他而言,都是最高水平的发挥,也希望得到肯定性评价。语句不通顺、条理不清楚、中心不明确等等裁判式的评语,不仅挫伤了学生写作的积极性,更可能从此折断了刚刚丰满想象的羽翼。教师要站在理解、尊重学生的角度,改变以往评改中教师作为说教者的形象,与学生进行平等的对话,耐心的交流,激发学生的写作热情,从而提高作文水平。一是用赏识性的评语激发学生良好的品质。二是用情感式的评语培养学生良好的品质。同时,教师对学生作文中的创见要赞扬支持,意见要保护鼓励,误见要宽容引导。确保他们在每次习作训练中都有所收获。