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教学在使学生掌握必需的知识的基础上,开发他们的智力,培养他们的能力。什么是能力?什么是智力?高中物理都要培养什么能力?主要应培养什么能力?……成为人们关注的问题。
按照心理学的观点,“能力是顺利地完成某种活动的个性心理特征”。而智力是“在各个人身上经常地、稳定地表现出来的认知特点,就是认识能力或认知能力”。智力的核心是思维能力,而思维的核心形态是抽象逻辑思维(包括形式逻辑思维和辩证逻辑思维)。按照思维结构的发展阶段来看,抽象逻辑思维是发展的最后阶段,这个阶段又可分为初步逻辑思维,经验型逻辑思维和理论型逻辑思维(包括辩证思维)。显然,培养思维能力,特别是抽象逻辑思维能力是开发智力的关键。在高中物理教学中以提高学生抽象逻辑思维能力,特别是理论型逻辑思维能力,是需要也是可能的。
首先,高中生无论是升学还是就业,随着现代化建设的深入开展,再学习乃至终身学习,更需要的是抽象逻辑思维。同时,高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论,对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求,较初中物理有了一个很大的飞跃,这就是当前所谓初、高中物理“台阶问题”的实质。另外,从高中学生心理的年龄特征来看,从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,在高二年级将初步完成,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。
其次,从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程,有了必要的物质基础。在心理上,从初二开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化,也有了一定的思维能力的基础。同时,经过初中阶段的学习,他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础,为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。广大教师的实践也证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。
就思维发展来说,学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾,这是思维活动的内因或内部矛盾,也就是思维发展的动力”。环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生,其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统的掌握知识技能和行为规范的活动,是一种社会义务,从某种意义来说,还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上,即学习内容的变化,学习动机的发展和学习兴趣的增进,直接推动着学生思维的发展。学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。学生知识的领会和积累,技能的掌握是思维发展的“量变”过程;而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展,则是心理发展的“质变”。 教师的责任就是要以学习的难度为依据,安排适当教材,选好教法,以适合他们原有的心理水平并能引起他们的学习需要,成为积极思考和促使思维发展的内部矛盾。创造条件促进思维发展中的“量变”和“质变”过程。应该看到,这两个过程是紧密联系的,缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起学生思维的发展,它必须以学生对知识的领会和掌握技能为中间环节。而智力、思维的发展又是在掌握和运用知识、技能的过程中才能完成的。没有这个“中介”,智力、思维是无法得到发展的。但是教师教学的着重点应是通过运用知识武装学生的头脑,同时给予他们方法,引导他们有的放矢地进行适当的练习,促进他们的思维或智力尽快地提高和发展,不断地发生“质”的变化。这也就是学生思维结构的“质变”过程或称“内化”过程。
一、高中物理教学中提高学生抽象逻辑思维能力的可行性
首先,从高中学生心理的年龄特征来看,从八年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,在高二年级将初步完成,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。其次,从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程,有了必要的物质基础。在心理上,从八年级开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化,也有了一定的思维能力的基础。同时,经过初中阶段的学习,他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础,为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。可见,高中物理教学中提高学生抽象逻辑思维能力是可行,也是迫切。
二、高中物理教学中提高学生的抽象逻辑思维能力的重要性
首先,抽象思维能力的培养是开发学生智力的关键。智力的核心是思维能力,而思维的核心形态是抽象逻辑思维。按照思维结构的发展阶段来看,抽象逻辑思维是发展的最后阶段,显然,培养思维能力,特别是抽象逻辑思维能力的培养是开发学生智力的关键。第二,培养学生抽象思维能力是社会发展的需要,也是学生心理、生理发展的需要。随着现代化建设的深入开展,再学习乃至终身学习显得尤为重要,高中生无论是升学还是就业,更需要抽象逻辑思维来助其走向成功。第三,高中学生的抽象逻辑思维逐渐由经验型向理论型水平的转化,并趋向成熟,可塑性逐渐变小。
三、高中物理教学中提高学生的抽象逻辑思维能力的方法和措施
抽象思维能力就是运用抽象思维学习知识、解决问题的能力。在高中物理教学中提高学生的抽象逻辑思维能力的方法:
1.在物理概念形成过程中提高学生的抽象逻辑思维能力。物理概念比较抽象,其思维形式和过程又比较复杂,而对于思路几乎是“直来直去”的学生来说,要理解和掌握这些概念确不是件易事。因此,在讲授新知识的同时,更要注重开拓新思路,以提高学生的抽象思维能力。
2.在做习题过程中提高学生的抽象逻辑思维能力。在实际教学中,我们发现就大多数学生而言,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,这样既可使学生进一步理解概念、规律,又可拓宽解题思路,提高灵活应变能力,从而提高抽象逻辑思维能力。
3.在物理实验教学中,抽象思维的培养。在实验教学中,培养学生抽象逻辑思维的能力十分必要。首先,要求学生充分观察老师的演示实验。在充分观察的基础上,由学生逐步思考、分析、讨论,并总结出物理现象的本质规律。其次,要充分重视学生实验,能做的实验一定要做。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。否则就不能较好地培养学生的抽象思维能力。
4.在高中物理教学中提高学生的抽象逻辑思维能力要分阶段逐步加强。
整个高中物理抽象逻辑思维能力培养可分为过渡阶段、正常阶段、提高阶段、完善阶段四个阶段完成。教师要根据目前高中物理课程的设置情况和物理课的教学特点,遵循由浅入深、循序渐进、各个击破的教学原则,加强学生的抽象逻辑思维能力培养。在过渡阶段,要着重在培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯上下功夫。在正常阶段,教师的重点要放在按教学大纲和会考大纲的要求实施教学方面来。吃透教材,把握重点、难点,在每节课中贯彻落实能力培养目标,全面完成会考大纲中要求的能力培养目标任务。在提高阶段,要着重开拓学生的智能,培养学生发现问题和解决问题的能力以及独立创新的能力。教师的精力应放在精选习题、优化和组合试题上来,通过高质量的习题和试题,加强对学生的训练,使之接近高考的抽象逻辑思维能力能力水平。在完善阶段,教师要确定好复习目标,制定出教学策略,处理好教师与教材、教师和学生、学生和教材之间的矛盾,把握好重点知识结构化、基础知识系统化、难点知识问题化、习题结构梯形化、复习方法多样化。要让学生抽象思维能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务。而每一环节中,又有具体的抽象思维能力的培养目标。
综上所述:高中物理教学应以提高学生抽象逻辑思维能力为主,既是需要又是可能的;既是可以具体做到的,也是有可能进行控制和评价的。作为一名高中物理教师,在物理教学中一定要注重对学生抽象思维能力的培养,并把抽象思维能力的培养贯穿于素质教育中。当然,抽象思维能力的培养在实际操作过程中还会出现或这或那的问题,这就需要我们广大教师在工作中时刻总结、分析,坚持与时俱进,更新思维,寻找适合学生的教学方式,真正做好人类灵魂的工程师。
【参考文献】
[1]李延朝.《物理教学中抽象思维的重要性及培养》.
[2]厉守清.《浅议高中物理教学中抽象逻辑思维能力的培养》.
[3]郭玉平.《高中物理教学应以提高学生抽象思维能力为主》.
[4]佚名.《浅谈高中物理教学对学生思维能力的培养》.
【关键词】物理;教学;思维能力
在高中物理教学中以提高学生抽象逻辑思维能力,特别是理论型逻辑思维能力,是很重要的。“能力是顺利地完成某种活动的个性心理特征。”而智力是“各个人身上经常地、稳定地表现出来的认知特点,就是认识能力或认知能力。”智力的核心是思维能力,而思维的核心形态是抽象逻辑思维。按照思维结构的发展阶段来看,抽象逻辑思维是发展的最后阶段,这个阶段又可分为初步逻辑思维,经验型逻辑思维和理论型逻辑思维。显然,培养思维能力,特别是抽象逻辑思维能力是开发智力的关键。
1 高中生无论是升学还是就业,随着现代化建没的深入开展,再学习乃至终身学习,更需要的是抽象逻辑思维。另外,从高中学生心理的年龄特征来看,从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,在高二年级将初步完成,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。
2 从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程,有了必要的物质基础。在心理上,从初二开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化,也有了一定的思维能力的基础。同时,经过初中阶段的学习,他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础,为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。广大教师的实践也证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。因此,高中物理教改也应把提高学生担负逻辑思维能力放在首位。高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢?
3 就思维发展来说,学生“在活动中产生的新需要和原有思维结构之间的矛盾,这是思维活动的内因或内部矛盾,也就是思维发展的动力。”环境和教育只是学生思维发展的外因。作为中学生,其主导活动是学习。而学习是在教师指导下有目的、有计划、有系统的掌握知识技能和行为规范的活动,是一种社会义务,从某种意义来说,还带有一定的强制性。它对学生思维发展起着主导作用。主要表现在学习内容、学习动机和学习兴趣对思维发展的影响上,即学习内容的变化,学习动机的发展和学习兴趣的增进,直接推动着学生思维的发展。
学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。学生知识的领会和积累,技能的掌握是思维发展的“量变”过程:而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展,则是心理发展的“质变”。教师的责任就是要以学习的难度为依据,安排适当教材,选好教法,以适合他们原有的心理水平并能引起他们的学习需要,成为积极思考和促使思维发展的内部矛盾。创造条件促进思维发展中的“量变”和“质变”过程。应该看到,这两个过程是紧密联系的,缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起学生思维的发展,它必须以学生对知识的领会和掌握技能为中间环节。而智力、思维的发展又是在掌握和运用知识、技能的过程中才能完成的。没有这个“中介”,智力、思维是无法得到发展的。但是教师教学的着重点应是通过运用知识武装学生的头脑,同时给予他们方法,引导他们有的放矢地进行适当的练习,促进他们的思维或智力尽快地提高和发展,不断地发生“质”的变化。这也就是学生思维结构的“质变”过程或称“内化”过程。
爱因斯坦强调指出:“科学力求理解感性知觉材料之间的关系,也就是用概念来建立一种逻辑结构,使这些关系作为逻辑结果而纳入这样的逻辑结构。”高中物理教改,必须从本学科的特点出发,以辩证唯物主义观点和历史唯物主义观点为指导,以心理学特别是现代认知心理学的科学成果为理论依据,以现代系统科学为方法论的依据来进行。就此粗谈以提高学生的抽象逻辑思维能力学习高中物理。
首先,高中生无论是升学还是就业,随着现代化建设的深入开展,再学习乃至终身学习,都需要具有较强的抽象逻辑思维能力。同时,高中物理又是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论,对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求,较初中物理有了一个很大的飞跃。另外,从高中学生心理的年龄特征来看,在高中二年级将初步完成抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。
其次,从生理上看学生在16岁时已能完成人脑总重量的96%的发育过程,有了必要的物质基础。在心理上,从初中开始了向理论型抽象逻辑思维水平的转化,也有了一定的思维能力的基础。同时,经过初中阶段的学习,他们在语言、文字、数学物理等各方面都有了必要的知识基础,为在高中着重提高抽象逻辑思维能力提供了可能。
因此,高中物理教改也应把提高学生担负逻辑思维能力放在首位。
学生思维发展的过程包含着“量变”和“质变”两个方面。学生知识的领会和积累,技能的掌握是思维发展的“量变”过程;而在此基础上实现的智力或思维的比较明显的、稳定的发展,则是心理发展的“质变”。教师的责任就是要以学习的难度为依据,安排适当教材,选好教法,以适合他们原有的心理水平并能引起他们的学习需要。任何一间科学都是由基本概念、基本规律、基本方法等组成的。概念、规律、方法等是相互联系的;不同的概念、规律、方法之间也是相互联系的,从而形成了该门科学的知识和逻辑结构。当然这种结构也在变化和发展着。应该说,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。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。为此,浅谈一下几点建议:
一、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。
二、实验应包含在上述系统中,构成不可少的组成部分。同时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。尤其是高中物理。由于实验设备的限制,往往对于实验原
转贴于
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。
三、例题和习题的配制应包含在上述系统中,构成不可少的组成部分。例题教学,侧重在开拓思路,放手让学生搞一题多解、一题多思,在“解”、“思”中“自悟”,以期形成深刻的记忆和能力。教师在例题课上的讲解,是在学生“悟”不出的时候,侧重在物理模型的分析上花功夫,教给学生如何针对所研究的问题,应用物理模型、构造物理模型的方法,例如在复习动量守恒与机械能守恒时,通过小球在圆弧槽中滑下,不计摩擦的例题分析,构造了这类问题的物理模型:(1)不计摩擦,水平方向又无其它外力,系统动量守恒;(2)小球和圆弧槽系统,只有重力做功,无机械能与其它形式能量转化,机械能守恒。
“数学是思维体操。”“智力的核心是思维”利用数学教学培养学生的思维能力,是发展学生智力的有效手段。《大纲》中指出“学生初步的逻辑思维能力的发展,需要有一个长期的培养和训练的过程,要有意识地结合教学内容进行。教学时,要遵循学生的认知规律,重视学生获取知识的思维过程。”因此,在数学教学中,我们主要通过以下三种方式培养学生的逻辑思维能力。
一、利用具体形象的事物来说明抽象的道理
人们对事物的认识总是从简单到复杂,从具体到抽象,所以“从感性到理性、从具体到抽象”,是组织教学、培养学生思维能力的一条重要原则。如要让学生掌握圆柱体的本质特征,建立起圆柱体的概念,首先让学生对圆柱体的实物模型(圆钢、油桶、圆柱形铅笔等)进行整体观察,以形成圆柱体的整体表象,然后逐一观察组成圆柱体的各个部分,它是由三个面组成的,其中两个地面是两个面积相等的圆,侧面展开是一个长方形,高是两底面之间的距离。最后把各个部分综合起来进行观察想象,这样使学生在头脑中形成圆柱体的抽象概念。同时培养了学生的逻辑思维能力,我们在教学中就是这样经常举一些具体的实例或运用一些比较直观的教具,通过具体的、直观的感性经验直接支持学生的抽象思维的发展。
二、教给学生比较的思维方法
“比较是一切理解和一切思维的基础。”在理解教材、形成概念的抽象思维过程中,经常应用“比较”的方法,对发展学生的逻辑思维能力极为有利。
分数乘除法这部分教材是教学中的重点、也是难点,学习这部分知识时,我们采用“比较”的思维方法让学生理解掌握,收到良好的效果。如(1)拖拉机厂计划制造350台拖拉机实际比计划多制造1/10,实际制造拖拉机多少台?(2)拖拉机厂实际制造拖拉机385台拖拉机,比原计划多制造1/4,原计划制造拖拉机多少台?对于这两道题的解答,首先引导学生进行分析:
第(1)题:标准量、分率已知,分率相对应的比较量未知,即所求,则用乘法,列式为:350×(1+1/10)=385(台)
第(2)题:分率、与分率相对的比较量已知,标准量未知,即所求,则用除法,列式为:385÷(1+1/10)=350(台)
然后引导学生进行比较,掌握解题规律:若标准量、分率已知,求分率相对的比较量,就用乘法计算;若分率、与分率相对的比较量是已知的,求标准量,就用除法计算。这样培养了学生的抽象思维能力,使学生掌握了解答分数乘除法应用题的方法。在认识长方体和正方体时,我们首先出示一些形状是长方体、正方体的物体,让学生根据物体形状特点分为两类,然后让学生说说分的思维过程,使学生弄清了长方体、正方体的概念,抓住了它们的特征:长方体有六个面,都是长方形(可能有两个相对的面是正方形),相对的面的面积相等;有十二条棱,相对的棱长相等,相交于一个顶点的三条棱的长度分别叫做长方体的长、宽、高。正方体有六个面,都是正方形,六个面的面积都相等,十二条棱的长度都相等。通过引导进行比较弄清长方体,正方体的概念,有条理地表达它们的特征,培养了学生的逻辑思维能力。
三、训练学生的口头语言
首先,高中生无论是升学还是就业,随着现代化建设的深入开展,再学习乃至终身学习,更需要的是抽象逻辑思维。同时,高中物理是一门严密的、有着公理化逻辑体系的科学理论,对于高中学生抽象逻辑思维能力的要求,较初中物理有了一个很大的飞跃,这就是当前所谓初、高中物理“台阶问题”的实质。另外,从高中学生心理的年龄特征来看,从初二年级开始的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平的转化,在高二年级将初步完成,这意味着他们思维趋向成熟,可塑性将变小。因此,在高中一、二年级不失时机地提高学生抽象逻辑思维能力,以顺利地完成从经验型向理论型水平的转化是必需的。
广大教师的实践也证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。因此,高中物理教改也应把提高学生担负逻辑思维能力放在首位。高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢?
1 教法
1.1 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、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。
1.2 按现代认知心理学的观点,学生在学校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。
从这一点来看,班级授课,以课堂教学为主的教学形式没有改变。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,似应更重视每学期一部分“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。以达到与教材处理的原则一致。
1.3 因材施教,开展课外活动,培养一些优秀学生,使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。
2 关于教学过程的控制和评价是仍需研究的,在此只提出一点线索
2.1 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。
2.2 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。
创新思维是一个相对性的概念,是相对于常规的思维而言的一种思维方式。一般认为,创新思维是指在创新过程中发挥作用的一切形式的思维活动的总称。创新思维,作为一种特殊的思维活动,除了具有一般思维所具有的特点外,还具有自己的特点,许多学者从不同的角度归纳了创新思维的特点。笔者认为:创新思维的特征主要体现在以下三个方面:一是新颖性:创新思维实乃一种超常规的思维方法,求新、求异是它的一大特点。二是独特性:创新思维的独特性在于它能独具卓识,敢于对人们司空见惯或完美无缺的事物提出怀疑,勇于向旧的传统和习惯开战,也能够主动否定自己,打破自我的框框。在思路的选择上,在思考的技巧上,或者在思维的结论上,具有“前无古人”的独到之处,具有一定范围内的首创性和开拓性。三是多向性:创新思维的多向性体现在它善于从不同角度想问题,在一个问题面前能尽量提出多种设想、多种方案,以扩大选择余地,能灵活地变换影响事物质和量的某种因素,从而产生新的思路。
从本质上说,创新思维是一种综合性很强的思维方式,它是多种思维方式的综合运用,也是多种思维方式的互补和有机组合。
1.创新思维是逻辑思维与非逻辑思维的综合应用
逻辑思维一般是指符合形式逻辑要求的思维。其基本方面不外乎是概念、判断和推理等思维形式,比较与分类、分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎等逻辑方法。简而言之,逻辑思维就是按照逻辑规律建立概念和命题之间推理关系的形式化思维。非逻辑思维则是诸如直觉、联想、幻想、猜想以及灵感等不服从逻辑规律的思维。
创新思维是非逻辑思维与逻辑思维的综合应用。一般来说,在创新过程中,逻辑思维具有重要的基础地位。因为发明创造问题的发现与提出,主要是逻辑思维在起作用。对发明创造对象的观察、描述以及概括,主要靠逻辑思维。即使是非逻辑思维的结果,最后也必定要求被补充、解释、完善成符合逻辑的概念和方法。才能成为具有普遍性指导意义的科学理论。实际上,在任何创新活动中,创新者往往都是在前人知识所铺就的逻辑大道上继续往前探索的,在逻辑方法还走不通的地方,就需要用非逻辑方法开辟新的道路;而当非逻辑方法已打开通路后,又必须及时地在从旧认识到新认识之间的“深渊”上架起“逻辑的桥梁”。
2.创新思维是发散思维与收敛思维的互补,发散思维也称扩散思维、辐射思维、放射思维等
它是指围绕某一问题沿着不同方向,不同角度进行思考,从多方面寻求问题的多个答案的思维方法。发散思维是一种立体式的多向性的思维方法,它具有空间上的广延性,思路上的放射性,层次上的多样性,角度上的任意性等特点。一般来说,思维延伸越远,思路越开阔,获得新发现的几率越高。
收敛思维是一种与发散思维相反的思维方式。又称辐合思维、聚合思维、求同思维、集中思维等。收敛思维要求将多路思维指向某个中心点,以问题为中心,围绕中心组织信息。从不同方面向中心收敛,以达到解决问题的目的。如果说发散思维是从一点向四周辐射的话,那么收敛思维就是从四周向某点集中,收敛、抽象、概括是其基本内核。
二、创新思维的训练
在视觉艺术思维的领域中,艺术的创作总是强调不断创新,在艺术的风格、内涵、形式、表现等诸多方面强调与众不同。不安于现状,不落于俗套,标新立异、独辟蹊径,这些都是艺术家们终身的追求。标新立异是视觉艺术思维中一个非常独特的方法。
标新立异法要求艺术家在艺术思维中不顺从既定的思路,采取灵活多变的思维战术,多方位、跳跃式地从一个思维基点跳到另一个思维基点。
数学教学中,教师要严格遵守逻辑规律,正确运用逻辑思维形示,潜移默化的培养学生逻辑思维能力。要培养和提高学生的数学逻辑思维能力,就必须把学生组织到对所学内容的分析和综合、比较和对照、抽象和概括、判断和推理等思维的过程中来。教学中要重视下思维过程的组织。
【关键词】初中数学思维教学
一、重视思维过程的组织
数学教学需要培养学生很多种能力,包括运算能力、判断能力、定量思维、提炼数学模型能力、对数学解的分析能力、空间想象能力和逻辑推理能力等,这些都是逻辑思维能力的具体表现。逻辑思维能力是指按照逻辑思维规律,运用逻辑方法,来进行思考、推理论证的能力。数学中逻辑思维能力是指根据正确思维规律和形式对数学对象的属性进行分析综合、抽象概括,推理证明的能力。因此,在传授数学知识过程中,教师要严格遵守逻辑规律,正确运用逻辑思维形示,作出示范,潜移默化是培养学生逻辑思维能力的宽广途径。
第一,提供感观材料,组织从感性到理性的抽象概括。从具体的感观材料向抽象的理性思考,是中学生逻辑思维的显著特征、随着学生对具体材料感知数量的增多、程度的增强,逻辑思维也逐渐加强。因此,教学中教师必须为学生提供充分的感观材料,并组织好他们对感观材料从感知到抽象的活动过程,从而帮助他们建立新的概念。
第二,强化练习指导,促进从一般到个别的运用。学生学习数学时、了解概念,认识原理,掌握方法,不仅要经历从个别到一般的发展过程,而且要从一般回到个别,即把一般的规律运用于解决个别的问题,这就是伴随思维过程而发生的知识具体化的过程。因此,一要加强基本练习;二要加强变式练习及该知识点在中考中出现的题型的练习;三要重视练习中的比较和拓展联系;四要加强实践操作练习。
第三,指导分类、整理,促进思维的系统化。教学中指导学生把所学的知识,按照一定的标准或特点进行梳理、分类、整合,形成一定的结构,结成一个整体,从而促进思维的系统化。例如讲二元一次方程时,可将方程的所有知识系统梳理分类,在学生头脑中有个“由浅入深,由点到面”的过程。
二、正确思维方向的训练
第一,逻辑思维具有多向性,指导学生认识思维的方向。正向思维是直接利用已有的条件,通过概括和推理得出正确结论的思维方法。逆向性思维是从问题出发,寻求与问题相关联的条件,将只从一个方面起作用的单向联想,变为从两个方面起作用的双向联想的思维方法。横向思维是以所给的知识为中心,从局部或侧面进行探索,把问题变换成另一种情况,唤起学生对已有知识的回忆,沟通知识的内在联系,从而开阔思路。发散思维。它的思维方式与集中思维相反,是从不同的角度、方向和侧面进行思考,因而产生多种的、新颖的设想和答案。教学中应注重训练学生多方思维的好习惯,这样学生才能面对各种题型游刃有余,应该“授之以渔而不是授之以鱼!”要教学生如何思考,而不是只会某一道题。
第二,指导学生寻求正确思维方向的方法。培养逻辑思维能力,不仅要使学生认识思维的方向性,更要指导学生寻求正确思维方向的科学方法。为使学生善于寻求正确的思维方向,教学中应注意以下几点: (1)精心设计思维感观材料。培养学生思维能力既要求教师为学生提供丰富的感观材料,又要求教师对大量的感性材料进行精心设计和巧妙安排,从而使学生顺利实现由感知向抽象的转化。(2)依据基础知识进行思维活动。中学数学基础知识包括概念、公式、定义、法则、定理、公理、推论等。学生依据上述知识思考问题,便可以寻求到正确的思维方向。(3)联系旧知,进行联想和类比。旧知是思维的基础,思维是通向新知的桥梁。由旧知进行联想和类比,也是寻求正确思维方向的有效途径。联想和类比,就是把两种相近或相似的知识或问题进行比较,找到彼此的联系和区别,进而对所探索的问题找到正确的答案。(4)反复训练,培养思维的多向性。学生思维能力培养,不是靠一两次的练习、训练所能奏效的,需要反复训练,多次实践才能完成。由于学生思维方向常是单一的,存在某种思维定势,所以不仅需要反复训练,而且注意引导学生从不同的方向去思考问题,培养思维的多向性。
三、重视良好思维品质的培养
广大教师的实践也证明:凡是抽象逻辑思维能力较强的学生,其他方面的能力都比较强。 因此,高中物理教学也应把提高学生逻辑思维能力放在首位。
高中物理教学如何提高学生的抽象逻辑思维能力呢?
具体到教学中如何培养学生的智力,特别是思维能力这个问题上,我国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,并在小学数学教学中取得了良好的效果。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,包括敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性五方面。它也是思维能力的表现形式。因而由此可确定思维能力的差异;思维品质的客观指标是容易确定的,使定量研究成为可能;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;思维品质的发展水平是智力正常、超常或低常的标志。其中思维的深刻性,思维活动的抽象程度和逻辑水平,以及思维活动的广度、深度和难度――是一切思维品质的基础。
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"。高中物理教改,必须从本学科的特点出发,以辩证唯物主义观点和历史唯物主义观点为指导,以心理学特别是现代认知心理学的科学成果为理论依据,以现代系统科学为方法论的依据来进行。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。就此想谈几点粗浅的看法。一、关于教材前述。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.关于知识体系:
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 实验应包含在上述系统中,构成不可少的组成部分。同时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。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 例题和习题的配制应包含在上述系统中,构成不可少的组成部分。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。
1.4 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。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.关于教法
2.1 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、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。
2.2 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。
从这一点来看,班级授课,以课堂教学为主的教学形式没有改变。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,似应更重视每学期一部分"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。以与教材处理的原则一致。
2.3 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。