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关键词:创新教育;创造性思维;建构主义;基础力学
本文将创造心理学和建构主义教学理论与力学教学相结合,简述创新教育思维培养要素、与创新教育相关的建构主义学习理论的特点及关键,以使创新教育有的放矢,减少盲目性。同时结合力学教学中提出创新教育的合理定位及创新能力培养环境的创设方法。
一、创造性思维的形式及训练模型
根据心理学界和哲学界关于思维的定义以及物质运动与时间、空间的不可分离性,人类思维有两种基本形式,即时间逻辑思维与空间结构思维。
时间逻辑思维也称为逻辑思维,其特点是从一维线性的时间轴上,通过运用分析、综合、抽象、概括、判断、推理等方法,去把握事物运动过程的本质属性。
空间结构思维是反映空间结构特性的思维形式。空间结构特性指和事物在空间的存现形式与性质以及该事物与其他事物相联系时的空间位置、组合关系或排列次序等有关的特性。这种思维的基本特点是既要从整体上去把握事物的基本属性,又要从整体上去把握事物之间内在联系。
空间结构思维按思维材料又分形象思维(以事物的属性表象为思维材料)和直觉思维(空间关系表象为思维材料)两类。因此,人类思维的基本形式通常就分为逻辑思维、形象思维和直觉思维三类,而这两种三类基本思维形式是相互联系、相互作用、相辅相成的,而不是互不相关、互相排斥、彼此对立的。
创造性思维从其与创造性活动以及与创新人才培养的关系来看,虽有其不可替代的极端重要性,但它是在时间逻辑思维与空间结构思维两者相互作用的基础上形成的一种更高层次的思维形式,而不是人类思维的基本形式之一,也不是与前两者并列的第三种基本思维形式。
心理学和神经生理学的研究表明:创造思维的心理模型一一内外双循环模型(DC模型),可以清晰地阐明创造思维的心理操作过程与加工机制,因此,可据此模型对学生进行创造性思维的培养与训练,从而促进创造型人才的成长。
根据创造性思维的内外双循环理论模型(DC模型),创造性思维结构由发散思维、形象思维、直觉思维、时间逻辑思维、辩证思维和横纵思维六个要素组成。其中,发散思维主要解决思维目标指向,即思维的方向性问题;辩证思维和横纵思维为解决高难度复杂的问题提供有效的指导思想与加工策略;形象思维、直觉思维和时间逻辑思维则是人类的三种基本思维形式,也是实现创造性思维的主要过程(即主体)。换言之,六个要素中,一个用于解决思维过程的方向性,两个用于提供解决高难度复杂问题的指导思想与策略,另外三个用于构成创造性思维过程的主体。
创造性思维结构是理解和掌握创造性思维的钥匙,也是进行创造性思维培养与训练的总纲。如何在DC模型指引下,制订出用于实际教学过程中培养创造性思维的指导策略与方法,就成了需要解决的重要问题。
二、力学创新思维培养特点及培养基点
根据创造思维理论,创造思维的六个要素是不可分割的有机整体。在创造性思维的培养中,按理应该对其中的每一个要素进行训练,但是创造性思维过程是非常复杂的,特别是非随意创造性思维(有周密计划,可产生重要创新成果),涉及到复杂心理加工过程,其中与潜意识相关的横纵思维,到目前为止还未能得到较成熟的训练方法。因此在教学中只能根据课程的特点在有限的教学过程中对创造性思维的某些要素进行训练和培养。
基础力学是揭示力与运动、力与物体变形的关系学科。它是建立在观察和实验的基础之上的。“观察”是自然科学中最常用的一种科学研究方法,它分自然条件下的观察和实验条件下的观察两种;“实验”则是由观察方法发展而来,它是观察的延伸与扩充。在教学中,不仅要指导学生如何进行观察和实验,还要启发学生根据观察和实验的结果去联想和想象,并在此基础上进一步分析、思考,以便透过复杂的现象去探寻和发现事物的本质属性和事物之间的内在联系规律。对客观事物的观察、联想、想象属于形象思维范畴;对客观事物本质属性的揭示,通常要依靠形象思维(特别是创造想象)和时间逻辑思维相结合才能解决;而对力学量之间内在联系规律(即空间结构关系)的发现,则往往要依靠直觉思维和时间逻辑思维相结合才有可能。可见,基础力学学科性质本身决定它们的教学过程必须将形象思维、直觉思维和时间逻辑思维三者相结合,采用“形象思维与时间逻辑思维相结合训练”和“直觉思维与时间逻辑思维相结合训练”的方法,才能取得更好的效果。
按照创新思维理论,在力学教学中培养的创新思维,主要属于随意(无周密计划)创造思维,而随意创造性思维是更高层次的非随意创造思维的基础,因此只有对学生进行随意创造性思维培养,打好基础,才有可能进行非随意的创造思维,做出真正意义上的创新成果。过去并未重视学生随意创造思维的培养,一讲创造性思维就是高级、复杂的创造思维,就要以思维成果是否前所未有来衡量,使人觉得高不可攀,也不知应如何做。实际上在基础力学教学中只要结合课程特点对与之相关的创造性思维要素进行培养,并在这些思维能力上有所提高,不论思维的结果是否前所未有,我们的目的就已达到,这就是“创造性(创新)思维”培养的基点。
三、建构主义学习理论下创造性思维培养环境的创设
建构主义是认知心理学派中的一个分支。该理论的特点是将传统被动学习的行为主义学习理论,改变为把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。并且认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境中,在教师和同学的帮助下,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的。也就是以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。教师所起到的是帮助、引导和促进的作用。
创新思维培养的前提是学生要能够主动探索和学习,显然,建构主义学习理论符合创新思维培养的要求。因此,将创新思维培养方法与建构主义学习理论相结合,应当是学习和掌握课程知识、训练创新思维和培养创新能力的有效方法。
建构主义特别强调获取知识的环境与思维活动的情境,因为这是学生主动学习和思考的必备条件。结合创新教育,我们认为在基础力学教学中着重创设以下的学习环境:
1.平等民主的课堂环境
基础力学的教学方式目前还是以课堂教学为主,要体现以学生为中心,变被动学习为主动学习,教师和学生都要同时转变教与学的观念。在心理上,要扭转学生多年应试教育形成的迷信书本,畏惧老师的心理,减少思维的束缚。作为教师要营造平等民主的氛围,鼓励学生大胆思考及表达,增强学习的主动性。同时应用创造性思维培养的思路与方法,根据教学内容(特别注意选择学生尚未知晓的理论和方法作为素材)制订培养策略(根据随意创造性思维训练的“三结合”),在课堂上根据学生思维的信息反馈作适时引导,形成学生主动思考与交流的氛围,创新思维的训练才能落到实处。
2.基于计算机和网络系统的信息环境
对于基础力学,要建构所学知识的意义仅靠课堂提供的信息是不够的。学生需要更多的相关信息,如力学问题的工程背景及应用实例,问题研究的历史沿革、人物等,这就需要为其提供丰富高效的信息环境。计算机的表现形式和网络系统的传播手段已成为创造这种环境的主要手段。多媒体课件、教案、参考书、资料查询链接等通过网络系统向学生提供。另外建立师生互动的助学系统(如网上练习,答疑,讨论)和学习管理系统(如考核,作业)。这样学生既能主动获取及加工更多的信息,丰富知识库,锻炼能力,同时又有利于发散思维和直觉思维的训练,还可获得必要的 帮助。
3.创新实践环境
基础力学是具有实际应用背景的,理论与实际的结合有助于建构较为完整的知识,因此实践环境很重要。在这个环境中,一方面实验向学生提供更直接更丰富的信息,学生可以通过实际观察和动手实践建立直观的感性认识,加深对概念和理论的理解。同时也会了解到书本理论的局限,这样可以引发学生对问题更深入的思考和兴趣。另一方面,通过力学与工程结合的创新展示(创新展示室),启发学生思维,激发求知欲望,同时在此环境中,学生可利用提供的装置、材料和工具,动手实践其创新设计和探索性试验。显然,这样的环境中学生的发散思维,形象思维、直觉思维以及创新实践能力都能得到锻炼。
1、什么是思维
2、思维的特点(间接性、概括性)
3、思维的类型
(1)根据思维的发展水平:直觉动作思维、具体形象思维、抽象逻辑思维
(2)根据思维的逻辑性:分析思维、直觉思维
(3)根据思维的指向性:集中(求同)思维、发散(求异)思维
(4)根据思维的创造程度:再造性思维、创造性思维
(二)思维的过程和基本形式
1、思维的过程
(1)分析和综合
(2)比较
(3)抽象与概括
(4)系统化与具体化
2、思维的基本形式
(1)概念
①概念的特征与分类;②概念的内涵与外延;③概念与词语。
(2)判断
(3)推理
3、科学概念的掌握
(1)合理利用日常概念
(2)充分利用感性经验
(3)注意"变式"的使用
(4)词和感性材料的结合
(5)正确给概念下定义
(6)在实际应用中掌握概念
(7)形成正确的概念体系
(三)问题解决
1、问题与问题解决的特点
(1)问题及其特点
(2)问题解决及其特点
2、解决问题的阶段
(1)提出问题
(2)明确问题
(3)提出假设
(4)检验假设
3、解决问题的策略与方法
(1)启发式方法与算法式方法
(2)手段-目的分析法与爬山法
(3)目标递归策略与目标递进策略
4、影响解决问题的因素
(1)问题情景与问题表达方式
(2)联想与原型启发
(3)定势与功能固着
(4)个体的经验水平
(5)个体的情绪与动机
(6)个性因素(能力、性格等)
(四)良好思维品质的特性
(1)广阔性和深刻性
(2)独立性和批判性
(3)逻辑性和严谨性
(4)灵活性和敏捷性
(5)创造性
2、怎样培养学生良好的思维品质
(1)加强科学思维方法论的训练
(2)运用启发式教学方法
(3)加强言语的训练
(4)发挥定式的作用
(5)培养解决实际问题的能力
3、创造性思维的培养
(1)激发好奇心和求知欲,培养创造性动机
(2)培养发散思维与集中思维相结合的能力
关键词 高职高专 工程制图 教学
中图分类号:G712 文献标识码:A中图分类号:高职高专工程制图课程的主要任务是培养学生具有绘制和阅读工程图样的基本能力。随着高职高专院校课程体系改革的深入,既要保证工程制图课程的教学质量又要学以致用,这就要在教学观念上有所突破,改革教学中的各个环节,特别是教学内容、教学方法等关键环节,意义十分重大。
1 教学内容
工程制图课,是以几何学为基础,以投影理论为方法,研究几何形体的构成、表达及工程图样绘制、阅读的主干工程技术基础课。工程制图课程的基本内容包括工程制图和计算机绘图两部分。
1.1 工程制图部分
工程制图要求学生掌握用正投影法表达空间几何形体和图解空间几何问题的方法,这部分难度较大,只需要求学生掌握基本理论和一些常用的、和机械工程相关的内容即可。比如,直线和平面部分,需详细讲解特殊位置直线平面的投影特征,因为工程图中绝大部分都为特殊位置的平面和直线。组合体视图部分是将三维立体模型用二维平面图形来表达,这部分要求学生掌握绘制和阅读组合体投影图的能力,学会投影图的尺寸标注,这部分是本课程的重点,起着承上启下的作用,应加强重点训练,特别是组合体的阅读尤其重要。在教学中对这部分不能削弱,如果学时较少时,可适当降低难度。
本课程对于一年级新生来说,要求能抄绘简单的工程图,能阅读较复杂的工程图即可。通过教师的讲解使学生了解、掌握在抄绘过程中遇到的符号、图例、画法并能够提高学生的尺规绘图能力,培养学生严谨细致的工作作风。结合PowerPoint和Flash制作的多媒体教学课件介绍一些和课本结合的工程实例,以此可以形象地模拟一些复杂形体的形成过程等,增强学生的感性认识,提高学生对专业的兴趣,为后续的专业课程打好基础。
1.2 计算机绘图部分
随着各种先进的绘图软件的推出,工程制图技术必将在我国的现代化建设中发挥出越来越重要的作用。如今,将计算机绘图内容引入传统的工程制图教学中已经不是问题,深刻探讨计算机绘图与传统内容之间的关系,把握好两者之间的衔接,科学地、系统地安排教学内容和教学方法是当前工程图学教学改革实践中觅待解决的关键问题。计算机图形学及计算机辅助几何造型技术的成熟,为现代工程图学的教学改革创造了有利条件,为工程图学教育增添了新内容。如何把传统图学和计算机绘图、计算机辅助设计(CAD)有机地结合在一起,是我们不断深入探讨的问题。
传统的绘图与识图知识在现代AutoCAD绘图技术的冲击下,正在不断丰富和发展。此外,在高等教育大众化的今天,高职高专院校工程制图课程的重心也在不断下移,识图能力与AutoCAD操作技能的培养已成为课程改革的主要方向。尽管空间思维能力与空间想象能力的培养也应该是制图课程的重要内容,但在目前条件下,空间思维能力与空间想象能力的培养似乎已成为学生可持续发展潜在能力的组成部分。而AutoCAD绘图能力已成为学生工程制图动手能力的重要标志,已逐步演变为职业资格考试乃至各类CAD技能比赛的热门话题,成为不少高职专业学生实践技能的重要支柱。在这样的客观形势下,如何针对高职高专学生的实际情况,开展工学结合、实训结合的课程改革;如何在培养绘图能力、识图能力以及空间思维与想象能力方面找到最佳平衡点,是摆在广大工程制图教师面前的一道多解题,也是一道常解常新的课题。
2 教学手段
2.1 注重思维能力特别是形象思维能力培养
工程制图课程的主要任务是学习投影法的基本理论,培养绘制和阅读工程图样的能力、对三维物体形状及其相对位置的空间思维能力。思维的基本形式包括逻辑思维和形象思维,二者相辅相成,密切配合。工程图学的思维活动中既有形象思维又有逻辑思维,一般是形象思维起着主导作用,教学的重点和难点是形象思维能力培养。
工程图学的思维过程就是三维形状-维图样、二维图样-维形状的相互转化的过程。在这种物体与图样的转化中,通过分析、综合、想象、验证、抽象、概括等步骤,完成画图、看图过程。受过工程图学训练的人在其头脑中积累了大量的形体形象(记忆表象),包括物体的三维形象、二维投影形象、分解形象(如,体分解为面、面分解为线及各分解部分的几何、拓扑关系)及其对应关系。这种记忆表象构成形象思维材料,对其存储、掌握得越多,空间想象能力就越强,工程图学思维能力就越强。记忆表象的累积又为联想和想象的丰富打下基础。工程图学思维中的图样、物体都是形象,在二者相互转化中,需要判断、推理等逻辑思维,但这些判断、推理都是以形象为对象和结果。学习困难的学生根据图样想象不出形体的空间状况,其主要原因是形象思维能力较差。形象思维能力培养是本课程的一个重要目标。
2.2 坚持逻辑思维能力和形象思维能力的协同培养
多年来,我国的教育强调理论的严谨、体系的完整、推理的严密,学生主要是受逻辑思维能力的训练,形象思维能力的训练较少,这种思维训练片面性的结果是我国大学生一般都有较高的逻辑思维能力,但创造性思维能力并没有随着教育的深入得到相应的提高。
当前,科学技术和社会经济发展迅猛,国际间竞争日趋激烈。要在国际竞争中保持不败地位,适应知识经济时代的挑战,就迫切要求高等院校为国家培养更多的创新人才。
科学技术需要逻辑思维,这是毫无疑义的。然而,对科学技术也需要形象思维,人们的看法和重视程度就不尽一致。实际情况是形象思维的三种基本形式表象、联想、想象在科学创造中都得到广泛的应用。甚至在数学、化学等一些比较抽象的科学领域中,要想完全离开一定的图像形象,仅仅用概念、数字来进行研究也是不可能的。法国数学家阿达玛尔和心理学家黑堡曾经作过一个调查,在100个数学家中有98人认为他们的创造性探索是以形象为基础的。
在科技活动中,人们提出新观点、新技术的思维形式主要是形象思维的联想和想象,尤其是想象,可以说,没有想象就没有创新。产生新思想的具体方式主要有综合、类比、直觉和灵感。但要把综合、类比、直觉和灵感产生的初步想法变成新理论、新技术,还需运用逻辑思维和形象思维对其进行充实、加工。通过形象思维得到的某个直觉的解或假说,必须用逻辑思维进行严格的推理和论证。仅靠逻辑思维提不出假设、猜测,不能突破已有的框架,就不可能有创造性;而仅靠形象思维可能只能得到不确切的、有局限性的、甚至是错误的结论。正如著名学者钱学森所说,创新思维的全过程就是逻辑思维与形象思维的综合应用的过程。
2.3 多媒体课件提高教学效果
工程制图作为一门实践性和空间概念很强的课程,对于一些空间结构比较复杂的问题,仅靠教师的讲授是很难说清楚的,应充分利用多媒体教学来弥补实物教学的不足,因为多媒体具有图、文、声并茂,包括视频影象等特点。
多媒体课件(CAI)可以把一些复杂的、不易想象的机件、机件内外构造等形象生动地模拟出来,能将抽象的概念直观化、具体化。此外大多数非机械类学生没有金工实习,缺乏机械设计工艺制造等专业知识,多媒体CAI可以用视频、动画把机械加工制造过程演示出来,有助于教学与生产实际相结合。
随着计算机科学、认知心理学、教育学的发展,智能多媒体教学(ICAI)已成为研究的热点。它能够对具体的教学对象因材施教,可以动态地满足不同学生的要求,不论是机械类还是非机械类的学生都可以按照个人的兴趣和需要来学习。ICAI是以认知科学和思维科学为理论基础,综合人工智能技术,教育心理学等多门学科的知识对学生实施教育的一门新的教育技术,体现一种新的教育思想。其目的在于通过研究人类学习思维的特征和过程,寻求学习知识的模型,使学生获得个别化自适应学习的获取知识方法,学得更快、更有效,使个别化学习和因材施教达到新的水平。
2.4 网络技术增加教师和学生的互动
近些年网络技术飞速发展,校园内部的网络也十分普及,利用网络教学也成为提高教学效果的一个很好的手段。
首先可以将自己的教学课件按照教学进度放到校园网上,供学生课后复习使用。另外结合精品课程建设,将相关的资料也一并放到网络上。其次,课后的和学生互动利用网络也十分方便。由于校区增多,新专业增加,师资力量的不足等这些因素决定以前传统的面对面答疑收到了一定的约束,利用网络可以增加教师和学生的沟通机会,每周安排固定时间在网络上和学生沟通,这样显得更加便捷。还可以利用虚拟现实技术做一些模型,这样可以进一步提高学生的逻辑思维能力和形象思维能力,比开放以前传统的模型室更加便捷有效。再次,建设各专业的题库,可以让学生课后自测,也便于学生复习。同时题库的建设对于教师标准化命题也十分有利,根据各专业的性质不一样,将考题模块化。基础部分相同,不同专业的专业模块不相同,这样也可以减少教师的工作量。
3 结论
工程制图课程教学体系是一个复杂的问题,因为教学过程是一个复杂的系统工程,它是由教师、学生、教学内容和教学方法所组成的一个有机的整体,应有较高质量的新教材,先进的现代化教学设备、优秀的师资队伍和科学合理的教学方法。教学过程的所有环节都是互相联系、互相影响的,课程教学体系的改革是教学过程的整体改革,而不只是对某一成分的局部改变,只有对上述讨论的各个方面进行全局优化,才能实现整个课程的优化。
参考文献
[1] 庄泽,王莹.浅谈如何提高《工程制图》课的教学质量[J].辽宁师专学报,2005(1):6-7.
[2] 朱萍,沈荣辉,徐淑慧.提高工程制图课程教学效果的研究与实践[J].广西工学院学报,2005(6):40-41.
文献标识码:A
收稿日期:2018-01-31
作者简介:郭建萍(1982―),女,回族,一级教师,研究方向:中学历史教学。
历史逻辑思维指在历史学科领域中,人们借助概念、判断、推理等抽象思维形式,感知历史发展的过程,能动地反映历史事实,认识历史本质和规律的理性思维活动,其主要特征表现为抽象性。历史逻辑思维能力的训练有利于增强学生综合素质,提升学生的历史核心素养,提高学生解决实际问题能力,适应历史学科素质教育的核心要求和培养高素质人才的时代需要。
在高三历史复习教学中,教师要积极转变教学方式,采用启发式教学,引导学生主动学习、积极思考,重视对学生历史逻辑思维能力的培养,提高其分析解决问题的能力,促进学生的全面发展,推进素质教育。下面笔者结合高三复习教学中一些案例和教学经验,谈几点看法。
一、重视概念教学,构建激发历史逻辑思维能力的基础
历史概念构成历史逻辑思维基本形式之一。正确的概念理解是历史逻辑思维能力培养的起点和基础,也是历史判断和历史推理的前提。熟练掌握历史概念,能够提高理解和运用基础知识的能力,推动对历史认识的深化和发展。在高三复习中,我们经常发现学生存在这些方面的问题:缺乏系统的历史概念的建立;解释性描述欠缺,不会对历史事物进行多角度理解、完整叙述;知识的迁移性较差,被动机械地接受历史知识,教条背诵大段的文字结论,缺乏抽象思维能力。因此在教学中,教师要指导学生扎实解读历史概念,增强理解历史问题的逻辑性和科学性。教师要讲清教材中涉及的每个重要历史概念的内涵和外延,引导学生通过对基础知识的分析概括综合,注重解读和阐释,让学生理解得准确、全面、透彻,引导学生透过史实发现本质,总结历史规律,深化对历史知识的理性认识。比如,《古代中国政治制度》这一专题涉及众多历史概念名词,如宗法分封制、内外朝、三省六部制、内阁、中枢结构、外戚概念、专制主义中央集权、地方行政制度等。这些概念是考试检测的重点,学生要正确理解历史概念,才能抓住历史的实质。
二、高效复习,充分发挥课堂在历史逻辑思维能力培养中的平台作用
高三教学中主要课型是复习课和讲评课。但高三复习课不是“满堂灌”,不是机械式的练习―评讲―考试。教师在复习教学中应转变教学模式,以学生为主体,多采用启发式、问题探究式教学方法,引导学生积极参与课堂,充当学生学习的引导者、指路人。比如,复习“资本主义世界市场的形成与发展”这一专题,在讲授《工业革命与世界市场形成》这一课时,笔者做了以下教学设计:
环节一:把书“读薄”,回顾重要知识点。学生小组合作,根据老师提供的学案完成,小组内互助学习。环节二:把书“读通”,整理专题线索,突破重点、难点,在教师指导下理清专题线索。教师解读近代化史观这一概念,通过展示史料、设计问题,学生合作探究学习,回答问题。在史料分析的基础上,师生合作共同完成工业革命影响的归纳总结,多角度认识世界市场形成的意?x。学生通过学习,从近代化角度认识工业革命推动西方经济工业化、政治民主化、思想文化理性化、社会结构城市化,工业文明率先在西方崛起。环节三:把书读透,横向纵向比较,构建知识网络。联系19世纪近代中国相关史实,辩证分析两次工业革命对中国近代历史发展的影响。通过学生作业展示,教师点评存在问题,总结答题技巧,适度提升对本课知识的认识。
三、重视史料导学,强化学生论从史出、史论结合思维能力
在高三复习课中,教师要以科学史观为指导,重视多种史料的收集,通过设置有效合理的问题情境,指导学生借助归纳、比较、分析、综合等思维解读历史信息,引导学生在原有知识的基础上主动探究问题,形成正确的历史结论。比如,在复习“资本主义世界市场形成的影响”这个知识点时,选取了以下史料:
史料一:“19世纪晚期英国海外贸易示意图”;史料二:“20世纪初各主要资本主义国家在世界贸易中所占的比重”;史料三:《马克思恩格斯选集》中关于英国对印度的双重使命的一段文字。教师通过史料展示,教学生读史,指导学生从不同史料中提取有效信息,综合概括、比较分析,通过思考从积极影响和消极影响两方面概括近代资本主义世界市场的影响。史论结合,论从史出,充分发挥学生的主体作用,有利于培养学生逻辑思维能力。
四、善用思维导图,培养学生严密逻辑思维品质
正确的逻辑判断建立在对教材融会贯通的基础上。许多学生在复习中经常跟教师反映的问题是背的内容实在太多了,背了又很容易忘,会背却不会做,严重打击了学习的积极性。知识的记忆是有方法的,记忆保留得持久关键在于建立知识点间的逻辑联系。在高三复习教学中,教师要善于运用思维导图。通过思维导图的绘制,有利于学生理解知识的前后联系,注重对历史阶段特征的归纳概括,掌握重要的历史发展线索;通过对同一时期中外历史事件的联系对比,特定时间下政治、经济、文化的联系等,形成纵横交错的知识网络,提高记忆持久性,有助于把握历史发展脉络。比如,在复习“古代中国经济制度”这一专题时,笔者指导学生用以下公式把农业手工业商业知识进行整合:农业=农具+水利(生产力)+土地所有制+土地经营方式+赋税(生产关系);手工业= 技术工艺(冶金、纺织、陶瓷)+
经营方式(家庭、官营、私营);商业=商品+商路+商人+市场+城市+
货币(“三商两市一币”)。从生产力和生产关系角度进行知识网络的构建。思维导图的构建需要运用抽象与概括、判断与推理、分析与综合、归类与比较等逻辑思维,学生在复习和解题中都可以经常使用,在绘制思维导图的过程中逐渐提高逻辑思维能力。
五、指导小论文、开放式题型的训练,重视历史逻辑思维方式的训练
【关键词】概念教学;数学;直觉思维
在数学课堂的教学中,我们常常会遇到这样的情形,老师刚将一个定义、命题给出,就会有学生说:“懂了”,“会了”等,这样的情形就是我们常常说的直觉思维。直觉思维是指没有完整的传统的逻辑过程,迅速地对问题的答案作出合理的猜测、设想或领悟的思维。中学数学教学大纲规定直觉思维是“培养学生的思维能力”的一个重要的教学要求。所以在高中的实际教学中,培养学生的逻辑思维的同时,我们也要注意培养学生的非逻辑思维的能力――直觉思维。
深化数学概念的教学,是培养学生直觉思维个性发展的前提条件。学生数学思维能力的提高,最大限度的依赖于数学概念理解和掌握的程度。众所周知,从近几年来高考数学命题中可以看到:基本概念、基本方法技巧始终是数学考试中考察的重点。数学概念的精确掌握,对于学生的数学直觉思维发展起着不可估量的作用。从心理学的角度来看,概念是思维活动的基本形式,要深化概念教学,必需根据数学概念的特点,让学生牢固掌握概念的本质属性,突出概念的具体性和抽象性,根据不同概念呈现出的不同特点,采取不同的数学方法,从思维的基本单位开始,对概念的外延和内涵都能有精确的把握,逐步开拓学生的视野,促进学生的直觉思维发展。
一、抓住概念的本质属性,培养学生直觉思维的准确性
概念有外延和内涵之分。内涵提示概念的本质属性,外延则指概念所包含的对象范围,就是指具有这种本质属性的对象的集合,如果用P(X)表示某一共同本质属性,用集合A表示某一概念的外延,则可以表示成A={X│P(X)}。
例如:既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f(x)=0,(x∈R)。这个结论很多人认为是正确的,其实不然。判断一个函数的奇偶性有四种可能情况:①是奇函数,但不是偶函数。②是偶函数,但不是奇函数。③既是奇函数又是偶函数。④非奇非偶函数。对于①、②、④我们很容易判断,对于第③种情况,我们可以先证明它的存在性,设f(x)=g(x),因为f(x)既是奇函数又是偶函数,所以f(-x)=g(-x)=-g(x);f(-x)=g(-x)=g(x),则-g(x)=g(x),则g(x)=0,则f(x)=0。
由以上证明可知,是不是除了f(x)=0,x∈R外,既是奇函数又是偶函数就没有了呢?答案是还存在有其它的函数。我们知道,两个函数表示同一个函数,必须定义域相同,对应法则相同,若定义域相同而对应法则不同,则是不同的函数,因此我们还可以构建出其它的函数来表示既是奇函数又是偶函数。例:f(x)=0,x∈[-1,1];f(x)=0,x∈[-2,2]……反过来,f(x)=0并不意味着此函数既是奇函数又是偶函数,f(x)=0,x∈(0,+∞),它是非奇非偶函数。由上例可以看到,如果我们抓住了函数奇偶性基本概念的本质属性,判断一个函数的奇偶性还是比较容易的。
二、精确表述概念,培养学生直觉思维的逻辑性和科学性
思维的逻辑性和科学性主要表现在学生的概念理解方面,能够抓住概念,定理的核心及知识的内在联系,准确的掌握概念的内涵及使用的条件和范围,在用概念判别命题的真假时,能抓住问题的实质,在用概念解题时,能抓住问题的关键。
在学生深刻理解数学概念之后,应立即引导学生运用所学概念解决“引入概念”时提出的问题,在运用中巩固概念,使学生认识到数学概念,既是进一步学习数学理论的基础,又是进行再认识的工具,如此往复,使学生的学习过程,成为实践认识再实践再认识的过程。在教学过程中采用由易到难,循序渐进,保证学生思维的合理过渡,实现对知识认识的阶梯性发展,达到培养学生思维的逻辑性和科学性的目的。
三、概念教学中,通过具体性和抽象性相结合的原则来加深学生对概念的理解,以培养学生直觉思维的深刻性
关键词:高中数学;思维能力;培养
1.相关概念的界定
数学思维是人脑对客观事物所呈现出来的数量关系和空间关系的间接、概括的反映,是用文字和符号构成概念、判断、推理的过程。当学生面对一个具体数学问题时,就会在解决问题的动力驱动下,搜寻问题当中存在的已知信息,包括条件、结论、图形,并对它们进行直觉感知、加工、处理。数学思维是思维的一种形式,它具有思维的一般特性,也具有不同于一般思维的独特特征。数学思维区别于其他思维的独特特性主要有:整体性、严谨性、问题性、相似性等特点。
2.数学思维的种类
2.1直觉思维
数学直觉思维是在大量基础知识和实践经验的基础上,在刚遇到问题时,对问题进行整体观察后,瞬间产生的一种非逻辑判断的认识,它是对问题的本质特征的灵感的闪现,迅速的、下意识的一种直觉的判断。数学直觉思维不是逻辑思维的结果,整体性、直接性、不可解释性、或然性是它的重要特征。
2.2逻辑思维
数学逻辑思维与数学直觉思维不同,它通过借助已知的数学概念、定理、公式进行的一系列的判断、推理、论证等思维过程,其主要的数学方法包括对比、抽象、分析、概括、综合、归纳、演绎等。它是要求运用数学语言和数学符号来解决数学问题的一种思维,它具有抽象性和逻辑性的特征。数学问题需要按照一定的理性逻辑来推理和论证,具有严谨的逻辑特征。推理和论证过程所需的数学概念、定理、公式的叙述是抽象的、概括的。同时,逻辑思维有严格的逻辑规则,逻辑推演法和规则法是它的基本规律,这是逻辑思维区别于其它思维重要特征之一。这种逻辑推理促使人们不断实现新的突破,形成新的知识,能够使思维成果更具有可靠性。
2.3形象思维
形象思维是人们根据客观实物的表象特征,进行的一种思维活动,表象和想象是它的基本形式。表象是数学形象思维的基本元素,猜想、联想、类比、观察与实验是形象思维的主要方法,是以客观实物的具体表象进行有意识的加工获得领会的一种思维方式。例如,数学中的函数图象、统计图表、几何图形、数学概念、语言、符号等都是数学表象,它们是理想化的带有一般性的数学形象。
3.高中数学教学中思维能力的培养策略
3.1培养情感,训练思维
人是有情感的动物,思维是伴随着情感进行的,情感能够激励思维,相反也可以形成思维障碍。人的智能是智力因素与情感因素的矛盾统一体,智力、情感是智能的不同侧面。在数学教学过程中情感教育是不可忽视的,没有水的池塘不是池塘,没有爱的教育不是教育。情感教育可以通过以下两种方式进行:一是营造和谐、愉快的师生关系,提高学生学习的积极性。二是通过培养兴趣进行思维训练。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,兴趣作为非智力因素是学习最强有力的催化剂,天才的秘密就在于强烈的兴趣和爱好,浓厚的兴趣能有效的诱发学生学习的积极性。
3.2重视方法,拓展思维
重视数学思想方法的教学是促进学生思维能力发展,使其形成良好的思维品质的素质教育的重要内容。数学思想方法的教学能够促进形象思维,直觉思维的敏捷性,增进学生抽象思维,有利于训练学生思维的深刻性,增强学生数学思维的灵活性,发展学生数学思维的批判性,形成学生数学思维的概括性,培养学生数学思维的广阔性,激发学生数学思维的独创性。
数学思想方法以数学知识为载体,比较分散,这种教学形式不仅利于数学思想方法的学习与巩固,也符合学生对数学思想方法的认知规律,学生在潜移默化、耳濡目染中逐步感受、领悟和掌握数学思想方法。但由于同一数学问题可以涵盖很多不同数学思想方法,同一数学思想方法分布在不同数学问题中,通过总结来掌握数学思想方法也是非常重要的。
3.3加强指导,强化训练
高中数学教学的首要任务就是加强解题的训练,有学者曾旗帜鲜明的指出,“中学数学教学的首要任务就是加强解题的训练”,但这种“解题”完全不同于“题海战术”,也不是穷于应付繁琐的教学内容和过量的题目,而是通过选择具有代表性的又不太复杂的题目,来培养学生的数学才能和教会他们思考的手段和途径来反思、总结、归纳解题的方法。在具体的解题过程中,不断巩固数学思想方法以获取更好、更优的发解题方法。
第一,引导学生在解题中运用数学思维方法。在解题教学中教师要善于通过选择典型例题进行解题示范,要就题论理,就是数学思想方法,要从数学思想方法的角度来指导学生解题,为学生作出示范,逐渐培养学生学会用数学思想方法去观察、比较、分析、分类、综合、抽象、概括问题的数学思维习惯。以指导学生运用数学思想方法分析解题思路,把握解题方向,抓住解题本质,学会思考。
第二,引导学生在反思中领悟数学思维方法。反思是解题活动不可缺少的重要环节。针对特定的数学问题没有任何一种解题方法是十全十美的,教师要引导学生反思、再钻研、再探讨,这不仅能简化解题过程,还能总结丰富的解题经验。
第三,在解题活动中要突出数学思维方法对解题的指导作用。这将对今后可能碰到的一些更加复杂性、综合性更强的或生疏题目产生影响,虽然题目是千变万化的,通过高度概括、精炼出来的方法,定会对解决问题提供切入点和突破口。因此,加强对解题加强指导、强化训练是数学思想方法教学的一个重要内容。
参考文献:
【关键词】数学思维;小学数学
对于数学思维的突出强调是国际范围内新一轮数学课程改革的一个重要特征,如由美国的《学校数学课程与评估的标准》和我国的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(以下简称《课程标准》)关于数学教育目标的论述中就可清楚地看出。然而,就小学数学教育的现实而言,上述的理念还不能说已经得到了很好的贯彻,而造成这一现象的一个重要原因就是以下的认识:小学数学的教学内容过于简单,因而不可能很好地体现数学思维的特点。以下将依据国际上的相关研究对这一观点作出具体分析,希望能促进这一方向上的深入研究,从而能够对于实际教学活动发挥积极的导向作用。
一、数学化:数学思维的基本形式
众所周知,强调与现实生活的联系正是新一轮数学课程改革的一个重要特征。“数学课程的内容一定要充分考虑数学发展进程中人类的活动轨迹,贴近学生熟悉的现实生活,不断沟通生活中的数学与教科书上数学的联系,使生活和数学融为一体。”就努力改变传统数学教育严重脱离实际的弊病而言,这一做法是完全正确的;但是,从更为深入的角度去分析,我们在此则又面临着这样一个问题,即应当如何去处理“日常数学”与“学校数学”之间的关系。
事实上,即使就最为初等的数学内容而言,我们也可清楚地看到数学的抽象特点,而这就已包括了由“日常数学”向“学校数学”的重要过渡。
应当强调的是,以上所说的可说是一种“数学化”的过程,后者集中地体现了数学的本质特点:数学可被定义为“模式的科学”,也就是说,在数学中我们并非是就各个特殊的现实情景从事研究的,而是由附属于具体事物或现象的模型过渡到了更为普遍的“模式”。也正由于数学的直接研究对象是抽象的模式而非特殊的现实情景,这就为相应的“纯数学研究”提供了现实的可能性。例如,就以上所提及的加减法运算而言,由于其中涉及三个不同的量(两个加数与它们的和,或被减数、减数与它们的差),因此,从纯数学的角度去分析,我们完全可以提出这样的问题,即如何依据其中的任意两个量去求取第三个量。
综上可见,即使就正整数的加减法此类十分初等的题材而言,就已十分清楚地体现了数学思维的一些重要特点,特别是体现了在现实意义与纯数学研究这两者之间所存在的辩证关系。当然,从理论的角度看,我们在此又应考虑这样的问题,即应当如何去认识所说的纯数学研究的意义。特别是,我们是否应当明确肯定由“日常数学”过渡到“学校数学”的必要性,或是应当唯一地坚持立足于现实生活。
二、凝聚:算术思维的基本形式
由以下关于算术思维基本形式的分析可以看出,思维的分析相对于具体知识内容的教学而言并非某种外加的成分,而是有着重要的指导意义。
具体地说,这正是现代关于数学思维研究的一项重要成果,即指明了所谓的“凝聚”,也即由“过程”向“对象”的转化构成了算术以及代数思维的基本形式,这也就是说,在数学特别是算术和代数中有不少概念在最初是作为一个过程得到引进的,但最终却又转化成了一个对象──对此我们不仅可以具体地研究它们的性质,也可以此为直接对象去施行进一步的运算。
例如,加减法在最初都是作为一种过程得到引进的,即代表了这样的“输入—输出”过程:由两个加数(被减数与减数)我们就可求得相应的和(差);然而,随着学习的深入,这些运算又逐渐获得了新的意义:它们已不再仅仅被看成一个过程,而且也被认为是一个特定的数学对象,我们可具体地去指明它们所具有的各种性质,如交换律、结合律等,从而,就其心理表征而言,就已经历了一个“凝聚”的过程,即由一个包含多个步骤的运作过程凝聚成了单一的数学对象。再如,有很多教师认为,分数应当定义为“两个整数相除的值”而不是“两个整数的比”,这事实上也可被看成包括了由过程向对象的转变,这就是说,就分数的掌握而言我们不应停留于整数的除法这样一种运算,而应将其直接看成一种数,我们可以此为对象去实施加减乘除等运算。对于所说的“凝聚”可进一步分析如下:
第一,“凝聚”事实上可被看成“自反性抽象”的典型例子,而后者则又可以说集中地体现了数学的高度抽象性,即“是把已发现结构中抽象出来的东西射或反射到一个新的层面上,并对此进行重新建构”。这正如著名哲学家、心理学家皮亚杰所指出的:“全部数学都可以按照结构的建构来考虑,而这种建构始终是完全开放的……当数学实体从一个水平转移到另一个水平时,它们的功能会不断地改变;对这类‘实体’进行的运演,反过来,又成为理论研究的对象,这个过程在一直重复下去,直到我们达到了一种结构为止,这种结构或者正在形成‘更强’的结构,或者在由‘更强的’结构来予以结构化。”例如,由加法到乘法以及由乘法到乘方的发展显然也可被看成更高水平上的不断“建构”。
恩格斯说:“一个民族想要站在科学最高峰,就无时无刻都不能没有理论思维。”而思维的基本形式包括创造思维、集合思维、求异思维、逻辑思维。
一 创造性思维能力
创造性思维是指“在客观需要的推动下以所获得的信息和知识为基础综合运用各种思维方式,克服思维定势,经过对各种信息和知识的加工搭配,组织或者从中选出解决问题的最佳方案,或者系统地加以综合,或者借助类比、直觉、灵感等创造出新办法、新概念、新观点,从而使认识和实践取得突破性进展的思维活动”。研究和运用创造思维,对于提高学生的学习兴趣和课堂的教学效果,展现学生的思维个性有着重要的作用。那么如何去培养学生的创造性思维能力?
1.鼓励质疑,开发思路,多角度引导学生提出问题
爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更难,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造潜质。
2.转换程式,活跃气氛,营造激活创造意识的良好环境
培养学生的创造能力,离不开良好的教学环境,包括有利于充分发挥学生创造能力的物质环境,如文物、插图、有关史料等,以及促进学生创造智能发展的心理环境,如情绪、心境、兴趣等。
3.弃旧扬新,改革教法,加强创造教育的实践操作
教无定法,但教不择法,教可创法。在教学中要努力做到能打破思维定势,这是寻找思维新途径和培养学生的初步 史学研究才能的途径之一;其次,利用感性材料,交换思维角度,激发学生的发散思维。在教学实践中教师要注意精选有关材料辅助教学,以推动学生进行创新思维;再次,要善于归纳类比,分解组合,实行开放引导,激励学生的灵感迸发。在教学中,教师要运用归纳、演绎、类比等多种逻辑分析手段,帮助学生探索和发现新规律,有助于学生创造思维的活跃与深化。
二 集合思维能力的培养
集合思维能力是学生在历史学习中进行分析鉴别从而对历史知识进行加工整理、归纳、浓缩的能力。训练的基础方法是:(1)情景再现法。
针对青少年爱听故事、富于幻想的特点,我们要精选一些典型的历史故事穿插讲解,引导学生从中推导出结论,也可用民谣、诗歌等形象教材,引起学生的艺术形象,并从感性知识升华到理性知识;(2)要点归纳法。教师经常在教学中示范,把纷繁复杂的历史内容归纳为要点,便于学生纲举目张,掌握基础知识;(3)线索图表法。纵横线索与专题线索相结合。历史发展是有其内在规律的,历史事件的相互之间有着密切的联系,我们要求学生双向整理历史发展的线索,其中纵向归纳是把同一历史事件按时间顺序串连,学生从知识的条理、线索中找出基本属性,从而把握历史发展的方向,形成完整的概念。
三 发散性思维能力的培养
发散性思维具有深刻性、广阔性、灵活性等特点,在教学中可根据其特点进行反复的思维训练。
1.问题情景法
在历史教育中创设问题情景,在教学内容和学生求知心理之间巧设疑难,使学生进入一种与问题有关的情景,去探索——思考——发现——解决问题。启发性提问是训练发散性思维的重要途径。我是这样进行的:(1)提出问题启发学生对史实进行分析和综合,使学生在历史事件的联系和关系中抓住事物的基本特征,掌握事物的本质,这是训练思维广阔性的主要方法;(2)在综合分析的基础上,要求学生对史实进行抽象和概括,从纷繁复杂的表象中发现最基本最核心的问题,揭示事物内在的本质联系,认识历史发展的规律,这是训练思维深刻性的主要方法;(3)要求学生对重大历史事件进行比较归类,找出异同点,独立思考问题,举一反三,形成自己的见解,这是训练思维独创性和灵活性的主要方法。例如,在比较社会主义现代化与资本主义现代化时,学生通过两种现代化实现的不同基础,认识到这是完全不同的历史范畴。
2.探讨发现法
也称之为设置认识性争论情景的方法,表现形式为组织课堂讨论,集思广益,我们一般在模糊点设争论性问题,使学生的思维在特定条件和因果关系中纵横驰聘,从而活跃思维、互相启发、教学相长。
四 逻辑思维能力的培养
所谓思维,按照百度百科的说法:人们在工作、学习、生活中每逢遇到问题,总要”想一想”,这种“想”,就是思维。它通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列过程,对感性材料进行加工并转化为理性认识,从而达到解决问题的目的。我们常说的概念、判断和推理是思维的基本形式。无论是学生的学习活动,还是人类的一切发明创造活动,都离不开思维。可以说,思维能力是学习能力的核心。一般而言,思维能力大体包括形象思维能力、发散性思维能力、逻辑思维能力、创造性思维能力等等,本人从事中学地理教学近三十年,下面仅从地理教学的角度,谈谈如何培养学生的思维能力。
一、形象思维能力的培养
形象思维是人类主要思维方式之一,形象思维主要用典型的方式进行概括,并且用形象材料来思维。任何一门学科都离不开形象思维,地理教学同样离不开形象思维。
在地理教学中,进行地理形象思维能力的培养与训练,对于全面开发学生大脑(特别是右脑)、全面培养学生学习地理、认识地理并在实践中运用地理知识的能力具有重要意义。
在地理教学中培养学生的形象思维能力,可以从以下三个方面入手:一是通过实物、模型、幻灯照片、声像资料等表现具体可观的地理形象;二是通过教师生动丰富的语言,描绘出具体的地理情境;三是通过简洁的线条符号和地理示意图形附加少量的说明文字表达一定的地理知识内容的形象化图示。它们都为教学中构成地理形象思维的丰富材料。
二、发散性思维能力的培养
发散性思维是指由某一条件或事实出发,从各个方面思考产生出多种答案,即它的思考方向是向外发散;还指从不同角度去理解问题寻找某一结论的各种可能的充分条件和必要条件;提出解决某一问题的各种设想和方法等。由于这种思维是朝着不同的方向进行,思路开阔,易于探索到新结论。
在水产业和野生动物及自然保护区等章节的教学过程中,让学生死记硬背去掌握水产品的种类及分布、自然保护区的分布及所保护的珍稀动物,出现张冠李戴、移花接木的现象在所难免,甚至比比皆是,但教学中如能与学生日常生活实际结合,则效果就大不相同。例如:让学生凭自己的生活经历讲出所吃过、见过或了解的鱼类,再把这些鱼类按生活在淡水或海洋进行分类,这就大大激发了学生的学习热情。又如,把野生动物的分布情况与国内的旅游景点有机地结合起来,许多学生原本对珍稀野生动物本身并不感兴趣,但因为平时的一次旅游留下深刻的印象而念念不忘,利用这种潜意识去识记野生动物或自然保护区就成了他对以往旅游的美好回忆。效果自然也不同凡响。人类学、心理学、生理学、逻辑学的新发现证实:人类具有巨大的潜能。人类储存在脑内的潜能惊人,平常只运用到潜能资源的10%。美国着名心理学家乔瑟夫·摩苏博士说:”人的潜意识好比一座‘冰山’,浮出水面一小部分是意识,而潜意识隐藏在水下大部分。……人只要适当地加以运用,记忆就变得十分轻松。”
实践证明,教学中注重与学生的生活实际结合,教学内容与实际生活越贴近,其学习的兴趣和识记的效果就越好,期间的思维活动也越活跃。
三、逻辑思维能力的培养
人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程,称为逻辑思维。它是作为对认识着的思维及其结构以及起作用的规律的分析而产生和发展起来的。只有经过逻辑思维,人们才能达到对具体对象本质规定的把握,进而认识客观世界。它是人的认识的高级阶段,即理性认识阶段。
诚然,在课堂教学中,教师为引发学习热情,可以从邮票、旅游、动物世界等多种角度进行切入,以充分激发、活跃学生的思维和参与整个教学过程,使之成为学习的主体,但一切形式总是为内容服务的。地理教学本身旨在通过这些载体,让学生学会思考,结合地理学科特点,将看似繁杂、互不相关的地理事物与现象之间的内在逻辑关系揭示出来,这需要学生具有一定逻辑思维能力。
例如:长江堤岸上有一座万寿塔,塔基居然深入地下达九米,这是为什么呢?表面上看是因为塔身太重而江堤地质不硬陷入地下。如果没有仔细思考,这一结论很能迎合常人心理,但事实上,众所周知,塔基原本是在高出河面数米的江堤上,因年代久远,长江受泥沙淤积,河床抬高并超过塔基,为了保护塔身免受江水浸蚀而在四周筑土叠砖,年复一年,四周越来越高,塔基便”越陷越深了”。那么这个原因本身又是怎样形成的?这就可以联系到长江上、中、下游的水文特点植被情况:长江上游多穿行高山深峡之中,水流湍急,落差大,植被情况相对较好,即便有泥沙入河,也因流速快而不能沉积。中下游河道流经平原地区,地势低平,使流速减缓,必然使泥沙沉积,抬高河床。通过”万寿塔”塔基低于地面这一普通现象,引发学生进行地理方面的逻辑思考,从而达到深化教学的目的。
四、创造性思维能力培养
创造性思维能力指思维活动的创造意识和创新精神,不墨守成规,奇异、求变,表现为创造性地提出问题和创造性地解决问题。