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―、数与代数思维能力的培养是由浅入深地来研究,有利于学生掌握
在数与代数的教学中,要引导学生联系自己身边具体有趣的事物,通过观察、操作、解决问题等丰富的活动,感受数的意义,体会数用来表示和交流的作用,初步建立数感,应用口算,加强估算,提倡算法的多样化,应用好单纯的技能训练,避免繁杂计算和程式化叙述,用算理来培养学生对数的应用能力,能结合生活实际解决常见的与数有关的问题并能发现在特定的事物中隐含的简单规律。例如:①对于50、98、38、10、51这些数,请用大一些、小一些、大得多、小得多等语言描述它们之间的大小关系,并用“”或“”号表示它们的大小关系。②1200张纸大约有多厚?1200名学生大约能组成多少个班级?1200步大约有多长?
二、在教学中,引导学生研究空间与图形的数学思维能力的培养
在教学中,要使学生在观察、操作等活动中获得对简单几何体和平面图形的直观经验,逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及转换;通过观察物体、认识方向、制作模型、设计图案等活动,发展学生的空间观念,通过所学内容与现实生活的联系,使学生经历观察、操作、推理、想象等探索过程。对证明本身的理解要不断追求证明的数量和技巧,进一步丰富对空间图形的认识和感受。要学习平移、旋转、对称的基本性质,欣赏并体验变换在现实生活中的广泛应用,学习运用坐标系确定物置的方法发展空间观念。
例如:
① 1米约相当于___根铅笔长;北京到南京的铁路长约1000 ______。
②在下列现象中,哪些是平移和旋转现象?(1)方向盘的转动;(2)水龙头开关的转动;(3)钟摆的运动;(4)电梯的上下移动。
③如何测量一个土豆的体积?
④画出从学校到家的路线示意图,并注明方向和主要参照物。
三、在教学过程中,通过实践活动、综合应用和课题的学习来培养学生的数学思维能力
学生通过实践活动,能够获得一些数学活动的经验,了解数学在日常生活中的简单应用,学会与他人合作交流,获得积极学习数学的情感。要引导学生积极思考,主动与同伴合作,积极与他人交流,使学生增进运用数学思维解决简单实际应用问题的信心,同时意识到自己在集体中的作用。
例如:某班要去当地三个景点浏览,时间为8∶00―16∶00,请你设计一个浏览计划,包括时间安排、费用、路线等。在解决这个问题的过程中,要从事以下活动:1.了解有关信息,包括景点之间的路线图及乘车所需的物品等。2.借助数、图形、统计图表等表述有关信息。3.计算乘车所需的总时间、每个景点浏览的时间、所需的总费用、每个同学需要交纳的费用等。分小组来设计浏览计划并进行交流,通过解决这个问题,学生可以提高收集、整理信息的能力,养成与人合作的意识。教学是引导学生从不同角色来发现实际问题中所包含的丰富的数学信息,探索多种解决问题的方法,并鼓励学生尝试独立地解决某些简单的实际问题,加深对所学知识的理解。
四、在教学时,引导学生结合生活经验提出问题,积极地思考面临的问题,清楚地表达自己的观点并能够解决一些问题
要探讨一些具有挑战性的研究性问题,培养学生应用数学思维解决问题的意识和能力。
例如:用一张正方形的纸制作一个无盖的长方体,怎样制作使得体积较大?
这是一个综合性的问题,学生可能会从以下几个方面进行思考:1.无盖长方体展开会是什么样的?2.用一张正方形的纸怎样才能制作一个无盖的长方体的?基本的操作步骤是什么?3.制成的无盖长方体的体积,应当怎样去表达?4.什么情况下无盖长方体的体积较大?5.如果是用一张长方形的纸制作一个有盖的长方体,怎样去制作?制作过程中的主要困难可能是什么?
一、培养学生思维能力的积极意义
对于数学教学而言,培养学生思维能力具有积极的意义,这种意义是两方面的,首先对于老师而言,由于学生具备数学学习的思维,所以在理解力和自主学习方面都有了显著的提高,与此同时,老师的教学压力就会得到相应的下降,也就是说数学思维能力的培养,在一定程度上可以减少老师的工作量,降低其工作强度,对于老师而言具有减负作用。其次对于学生而言,数学思维能力的养成,可以加快对课程内容的理解,整个学习过程将变得更加轻松,而且学习效率会得到明显的提高。综合而言就是数学思维能力的养成,可以促进教学质量的提高,并且可以缓解老师的教学压力和学生的学习压力。
二、培养学生思维能力的方法
1.经验总结法
经验总结法是培养学生思维能力的重要方法,这种方法主要是利用学生已经学习过的知识来进行不同类型问题的总结和分析。经验总结法简单而言就是利用过去的学习经验总结出相应的学习方法,然后利用在今后的学习中,这种方法具有广泛的实用性,在小学教育中可以普遍推广。例如在小学数学教育中会涉及应用题的计算,在应用题的计算中,有几个类型,比如时间计算、距离计算,还有速度的快慢比较等诸多问题,这些问题看似比较凌乱,但是通过总结发现,其实都具有一致性,即这些问题的计算都可以转化成简单的方程式,也就是说在解决应用题的时候,只需要把数量的关系建立好对等的方程式,所有的问题就都会迎刃而解。在这样的思路指导下,可以触类旁通地解决其他问题,换句话说就是利用经验总结法培养数学思维,主要是要找到数学问题中的一致性,在一致性的基础上总结解题方法,促进思维的养成。
2.自主探究法
自主探究法主要培养的是学生的发散性思维。在数学学习中,发散性思维的作用不容小觑,因为利用发散性思维可以扩大学生看待问题的角度,也就是说利用发散性思维解决数学问题,会提升学生解决问题的多样性,这对于综合开发学生的思维结构意义重大。利用自主探究法进行思维能力的培养,需要老师的配合,即要在授课过程中采用开放式教学的手法。比如老师在教学实践中,可以对班级的学生进行分组,然后布置任务,让小组来进行讨论和学习,通过讨论,学生可以自主交换想法,这样有利于形成学生的发散性思维。在授课过程中,老师根据学生的讨论进程进行相应的提示和指点,使学生的思维跟着老师的思路走,通过这样长期的培养,学生的发散性思维会越来越强,考虑和解决问题的能力也会越来越高。
3.情境设计法
物理想象按内容又可分为:时空想象、理想化想象、物力图景想象。图景想象是物理再现想象的核心。再现想象是形象思维的关键。而物理图景又可分为“静态图景”(物理形象、状态)和“动态图景”(物理过程、现象)。在教学过程中我们发现学生对“静态图景”的再现想象还可以,但是对“动态图景”的再现想象明显较差,究其原因主要是头脑中的动态物理表象积累较少,由于传统教学手段的局限性,过去我们教师能提供形象的动态物理表象手段,只是演示实验和物理录像。物理录像片源较少,而演示实验往往只有坐在教室前面的同学才能看到,并且观察能力较强的才能达到想象的要求。
想象是人们大脑对已有的事物形象进行加工改进形成事物新形象的一种实践活动,把想象运用到实验就有了“想象实验”和“实验想象”,所谓“想象实验”,即在人们大脑中依据一定的规律模拟实验过程。而“实验想象”是人们在大脑中,对原有的实验再现加工深化等过程。在教学中恰当运用“想象实验”和“实验想象”,对学生知识的掌握,形象思维能力的培养,有着重要的影响。本文就通过“想象实验”和“实验想象”在初中物理教学中的应用,进行了简单的讨论。
一、通过“想象实验”可以弥补器材实验的薄弱之处
在物理教学中,有一些内容,是无法用实验来验证的,这就需要教师要努力创设情境,引导学生借助“想象实验”来完成教学任务,如牛顿第一定律教学实验室的实验,让小车从斜面上相同高度处滑下,第一次滑到铺毛巾的平面上,小车移动较短距离即停住;第二次滑到铺有棉布的平面上,小车移动稍长距离后停住;第三次滑到木板平面上,小车移动较长距离才停住。下面的实验怎么做呢,既没有无摩擦的足够长的板,也不能使空气对小车的阻力为零,那么如何来说明在光滑平面上运动的小车不会停止,而是永远运动下去?这就要用“想象实验”来引导学生思考:从以上三次实验中发现小车受到的阻力小一点,小车移动距离就远一点,阻力更小一点,小车移动的距离就更远,阻力小到零,小车就可能永远运动下去,反过来再说,没有阻力小车怎么会慢下来?不慢下来小车就在做匀速运动,利用以上的器材实验和想象实验,学生基本上能接受牛顿第一定律。当然教师最后要说明,牛顿第一定律虽然不能验证,但是没有反例的,从逻辑上说这是不完全归纳,从物理思维上来说,可认为是真理。
二、通过“实验想象”帮助学生不断构建新的实验情景,培养学生的形象思维能力
有许多物理实验,知道结论可以分析,也能够验证,却很难显示实验的直观过程,此时,对实验的想象就必不可少。例如:红墨水在水中扩散的实验,看到的现象是一滴红墨水滴入一杯清水中,过一段时间,红色水慢慢扩大,最后均匀地染红整杯水。这个实验的现象和结论是清楚的,还能在现有条件下直接观察到真实的分子运动规律。所以教师就要指导学生,想象清水的分子是一个个的红色小球,原先这些白、红色小球分开,后来小球不停地运动,不停地互相碰撞,碰撞中进入对方,最后看不出哪边是白的,这就是小球的扩散。当然,分子不是小球,分子间的碰撞也不同于小球的碰撞,重力对分子的影响不像对小球的影响那么大,作为最初理解分子运动的规律是十分有益的,这种学习方法掌握好了,对以后学习会有好处。
三、通过“实验想象”,引导学生深入理解实验的内涵
【关键词】高中英语 研究性学习 创新思维
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章号】0450-9889(2017)03B-0030-02
学习不仅要关注知识的接受,更要强调以创新为目的的知识学习。研究性学习概念的提出体现了素质教育的时代特色,为了改变学校里传统的知识灌输状况,教育部将研究性学习列入了国家的教学计划。课堂教学作为素质教育的主阵地,在老师的指导下应该成为学生构建知识、活跃思维、提高技能、发展心智、展现个性和拓展视野的过程。研究性学习重在思维方法的学习和思维水平的提高,让学生运用所学的知识,在学习过程中挖掘创新意识,要求学生在课程实施中自主地探索问题,锻炼学生发现问题和解决问题的能力。开展个性为本的研究性学习的课堂教学,深挖教材,采用灵活多变的教学方法,让学生由“死学”转变为“活学”。从教材中走出来,在“活”中探求知识,形成语言能力。
一、创设情景,培养创新意识
创设情境,激发兴趣,引导学生积极思考、感知、想象和创造。在英语教学中,自始至终激发和保持学生兴趣,对于提高和保持学生积极性,引发创新意识有着非常重要的作用。因此,设法培养和激发学生的学习兴趣必须采取一些切实可行的办法,激发学生学习外语的需要和兴趣。
(一)明确学习动机,培养学习兴趣
中学英语素质教育的目的是着重于学生能力的培养。在教学中,重要的是采取符合青少年心理发展特点的方法,具体、生动并富有感染力地引导学生树立学习目标,明确学习目的,清楚学习的价值,从而激发他们学习积极性,诱发他们学习的强烈欲望。学生有了学习英语的需要和动机后,就把往常的“要我学”变成“我要学”。学习动机对学习兴趣的形成起着积极的促进作用,它是学习兴趣得以保持的一个重要因素。它对于英语学习的影响和作用是不可忽视的。
(二)营造良好的课堂气氛,激发学生的学习兴趣
情感因素是学习成功和失败的关键因素,学生对英语学习态度在一定程度上取决于他们与老师的关系。课堂气氛是否活跃,直接关系到知识的传授和能力的培养。因此,在教学实践中,为了打开师生之间、学生之间的心理交往渠道,教师应善于运用一切教学技巧,创造一种真诚、愉快、民主的课堂气氛,激发学生的学习兴趣,使学生自然地进入最佳的学习状态。
(三)创设自由想象和联系实际的表达空间,激发创新学习动机
英语学习是一门实践性很强的课程,其教学的最终目的就是要学会用英语。只有不断地学以致用,使学生体会到学习的乐趣,才能激发其创新的学习动机。因此,在培养学生综合素质的创新教育中,老师作为学生创造过程的引导者,就必须要通过应用创造性思维教学策略,提供创造的环境,激发学生的创造动机,以发挥创造潜能,从而有创造的行动或结果。在教学过程中,要求教师因地制宜,有目的地设计教学活动,适当地设疑问难,为学生提供广阔的思维空间,启发学生的创造动机,为创造力的培养打下基础。
二、深挖教材,活化教法,培养学生的创新思维能力
选取贴近生活的题材,让学生主动研究获得知识,培养课程开发能力,变“教教材”为“用教材教”。学生应从语言运用者的角度而不是应试者的身份去关注英语学习过程,学会有效的学习策略。研究性学习概念的提出,为当今英语教学提供了新鲜的血液。
(一)培养学生主体意识,促进英语学习
学习是获取知识的过程,是学习者在一定的情景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的,老师只是起到指导的作用。教学活动是师生双边活动,充分发挥学生主体作用是英语课堂教学中实施研究性学习的关键。因此,学生要自觉地制订学习计划,确立学习目标,总结学习方法。学生要从学习知识、解决问题的过程中获得满足感,并以兴奋、活跃的思维状态去学习英语技能。老师更要不断更新教学观念,确立为学而教的指导思想,以正确的教学理念促进学生主体地位的体现,为他们创设最佳的学习情境,注重语言交际功能的训练,以达到激发学生创新思维的目的。
(二)立足课堂,挖掘教材,培养学生创新思维能力
研究性学习重在培养学生创造性思维能力。课堂上以教材为基础,选定学生感兴趣的题材,学生在老师的指导下发现问题和解决问题。因此,在英语教学中,我们必须紧扣教材,活化教法,培养学生分析和解决问题的能力。
1.设置问题+背景,激发学生参与意识
人的情感和创造力总是在一定的情景下产生的。在课堂教学中,教师要善于设置问题情景,提出学生感兴趣的问题,使学生产生发现新知识、解决新问题的要求,有利于引发学生参与课堂教学的热情。例如,在讲授 A heathy life 时提出问题:I’m getting fatter and fatter,What suggestions will you give me to help lose weight?学生就会积极思考并踊跃回答问题。教师问:“What expressions might be used to offer suggestions?”并引导学生说出:I suggest that…Why not…/Why don't you…/you'd better…等句型,提出许多suggestions,既活跃课堂气氛,又增强学生的参与意识,使学生思维的独创性和灵活性都得到了锻炼。
2.开展英语小组讨论,提高学生的综合能力
研究性学习活动的开展大多采用主题研究形式,通过开放性学习过程,培养学生语言交际功能。在课堂教学过程中,教师应充分挖掘教材的潜能,围绕学生感兴趣的话题,启发其自由讨论,激发学生多向交流的欲望,达到在辩论中学习、使用英语的目的。因此,教师在选择话题时必须是学生感兴趣并且有意义的,既贴近现实生活、体现时代特点,又利于在课堂上创造自由开放、激人奋进的环境。比如:在教 Charlie Chaplin 这篇文章时,由于学生对卓别林的影片和他的表演风格比较熟悉,因此教师可以在学生理解课文的基础上,提出下列问题让学生讨论:
What can we learn form the text?
What do you think Chaplin wants to tell people by boiling a pair of shoes and eating shoes,enjoying every mouthful in the film The Gold Rush?
学生要想解决这些问题,就会利用他们在课堂内外所掌握的信息,通过讨论研究的方式,对主题进行由表及里、去糟取精,运用多向、独创、灵活的联想,打破学科间的界限,去思考、去探索,充分地发挥他们的创造思维,力求创造性地解决问题。这样既拓宽了学生的思路,也促使学生发散思维的形成和综合语言能力的提高。
3.积极评价,促进学生创新思维良性、深入地发展
在课堂教学中,通过研究性学习方式,培养学生发散式思维能力,从而达到创新的目的,增强学生创新能力。在这一过程中,学生往往会产生一些非常离奇或不切实际的想法,这就要求教师能正确地看待和评价,不能盲目地批评和指责,这样往往会将学生朦胧的、零碎的思想扼杀在摇篮中,从而会阻止创新思维的发展。因此,教师必须要进行客观的、公正的和严肃的评价,满足学生的成就感,调动他们思维的积极性,鼓励、诱导学生创新能力。
(三)开展多种辅的教学活动,开拓学生创新能力
为了使创新思维、发散思维方式在学生头脑中占主导地位,教师应开展各种辅活动,让全体学生动起来,主动投身到英语语言环境中,实现学生的自我教育。例如,教师在课前让学生用英语讲故事、进行两分钟的演讲、听一段英语新闻或用本课的重点单词简单造句等。通过这些辅活动,不仅扩大学生词汇量,还增强了学生的阅读、听说能力,更好地学生进行创造性的学习。
三、加强课外实践,拓宽学生创新思维空间
创新思维能力的培养不可能仅局限于课堂教学,学生课后的实践活动在很大程度上影响及制约着英语学习的效果。因此,合理、适当、有序的课外实践活动,是课堂教学的重要补充与延伸。有着多样化和选择性的课外活动不受教学进度制约,有利于学生增长知识、发展特长、开拓视野,同时培养学生学习能力和语言应用能力,扩展语言实践的深度和广度,是发展学生创新能力的广阔天地。
(一)创办校园英语角,走出“哑巴英语”困境
每周定两晚时间,定不同的地点,让学生踊跃参加,安排一两位老师全程参与协调工作。在英语角,让学生围绕热门话题或他们感兴趣的话题进行讨论,老师引导学生敢于用英语交流,大胆说出自己的观点,互听互动,听不懂的可以大声重复,互相纠正错误的语法,让英语角活起来。英语角不仅能提高学生的听说能力,还能提高写作能力。
(二)进行英语短剧表演,人人进入角色
为了熟悉剧本,每篇课文先集体突破单词,再分组朗读,然后个人朗读。熟读课文后,老师指导学生在课文的基础上改写台词,将课文编成舞台剧。让学生安排演员,布置舞台,准备道具。根据学生的层次,合理分组进行表演。能力强的学生担任导演或主演,能力稍差的学生担任配角。重在参与,重在开口,让学生自由发挥,让不同层次的学生都得到提高,培养学生的合作精神。
(三)开展任务营训练,学生乐在其中
学生的英语只有进行大量的练习才能有大量的输出。为了更贴近学生的生活,在学校布置场所,如超市、银行、旅行社和博物馆等。师生共同设计英语情景和难度相当的任务指令。要求学生按照要求,人人参与,运用学过的英语知识,执行指令,不断在训练中获得知识。通过该项训练,既能激发学生学习的兴趣,又能提高学生口语交际能力。
教育的过程就是探索与创造,英语教学只有将学生的主体作用与教师的指导作用很好地统一,把研究性学习引入教学中去,不断探索新思路、新方法,引导学生发现、探索、解决问题的能力,才能培养学生的开拓和创新意识,逐步培养他们的创新能力。
【参考文献】
[1]雪 玲.课堂深处的精彩――中外教育对比赏析[M].上海:华东师范大学出版,2010
[2]翟洪梅.课堂教学中创新意识和创新能力培养的有效途径[J].华章,2011(10)
1 学生逻辑思维能力现状
由于我国应试教育的长期盛行,在中学生物学科教学中,相当多的教师、学生、家长,甚至某些专家,都有这么一种误解:中学生物学是一门偏重于文科的学科,学好生物的关键主要是加强记忆,用功看书、背书。他们轻视,甚至是完全忽视了对学生学习的思维能力,尤其是逻辑思维能力的培养。这使得不少学校的高中生物学科的教育方式严重滞后于日益深化的提倡素质教育的改革目标。
笔者随机对南京市鼓楼区、秦淮区和栖霞区的三所普通高中的100名学生进行了有关生物学习的问卷调查。调查的结果见表1。
通过以上调查结果,也印证了在学生主观感受中认为,现阶段高中生物教学对学生逻辑思维能力培养以及对学生自主学习能力培养的欠缺。这一现象应当得到所有生物教师的重视。
2 高中生物教学中培养学生逻辑思维能力的教学策略
2.1 巧设问题,启迪逻辑思维
任何的思维都是由问题开始的,然后在研究问题和解决问题的过程中进行发展,但并不是所有的提问过程都是思维教学过程。如果所提的问题和原有的认知结构之间缺乏必然的联系,过难或过易,缺乏提问的方式等,都不利于学生逻辑思维能力的培养。设置课堂提问的目的是为了启迪学生思维,因此要实现这个目的,提问必须具备目的明确、层次分明、把握时机、面向全体学生等基本要求。例如,在讲解一对相对性状的杂交实验时,笔者先请学生设计紫花为父本、白花为母本的豌豆杂交实验,让学生掌握异花传粉的过程,并请学生大胆猜测后代的情况。有的学生认为有紫花,也有白花;有的认为是浅紫色。此时,笔者播放模拟实验的过程和结果:全是紫花。学生的好奇心被充分调动,教师乘机再提问:这是母本在起作用吗?学生主动进行思考,很容易想到:用白花豌豆去雄做母本,紫花豌豆提供花粉做父本,进行反交实验。此时,笔者请学生继续对实验结果作出猜测,结果仍然全部为紫花,结果又一次出乎了学生的意料。由此,学生的思维充分展开,主动l生也充分调动了起来。
2.2 优化认知结构,激发逻辑思维
怎样将较好的知识结构转变为学生头脑中的认知结构,是教师在教学中研究的中心问题。由于较好的知识结构是以一定的思维方法为指导构建起来的,故其本身蕴涵着思维方法。在高中阶段,学生的认知各要素虽然都在迅速发展,但教师的引导很重要。教师不能只停留在知识的表面,而要体现出知识所蕴含的思维方法,提高学生的分析、比较、逻辑推理等能力,这就要提到思路教学。
所谓思路教学,就是教师在研究教材思路和学生思路的基础上,根据学科知识的逻辑结构和学生的思维特征,设计出适合学生已有知识水平,并有目的地促进其发展的科学思路,让学生循着这条思路探索知识的教学过程。思路教学的本质是以思维活动的显示来激发学生的逻辑思维能力。教师在进行教学时根据教材思路,理清思维脉络,先讲科学思维的方法和过程,再导出思维的结果,这样就可以激发学生的逻辑思维能力,培养学生探索科学的兴趣和能力。在思路教学中教师要坚持教材思路、教师思路、学生思路三者相结合,以教师思路引导学生思维,训练逻辑思维能力,就可以使学生学会科学的思维方法,而后去主动地学习、思考、探索问题,提高学生科学素养,促进学生全面发展。例如,在讲解基因的分离定律时,教师可以遵循孟德尔的实验思路,让学生去设计实验,在学生一次次的思维冲击中掌握知识,在调动学生学习兴趣的同时,激发学生的逻辑思维。
2.3 拓展生物实验,活跃逻辑思维
生物学科是一门实验性学科,生物实验作为生物教学的重要组成部分,在发展学生逻辑思维能力方面有其独特的地位和作用。一方面,生物实验以其丰富的生物对象吸引着学生的注意力,刺激着学生的感官,使学生精神振奋,思维活跃;另一方面,学生在通过对实验现象的深入细致观察,获得了大量的感性知识后,在教师科学思维方法的指导下进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程,无疑可提高学生的逻辑思维能力。无数的实践证明,在高中生物课堂教学中适时地引入实验,努力改进、增补演示实验,是培养学生逻辑思维能力的重要途径和方法。
例如,在学生掌握物质的跨膜运输、生物膜的流动性以及细胞的结构等相关知识的同时,通过观察植物细胞的质壁分离与复原实验,教师还可以引导学生按照以下过程继续进行实验:
①用0.5g/mL蔗糖溶液处理,再用清水处理。
②用质量分数为7%的尿素溶液处理。
③将材料放人100℃热水中3min取出,重复教材中的实验。
通过对此实验的增补和改进,学生不仅能够了解成熟的植物细胞是一个渗透系统,而且还知道了利用这个实验可以判断细胞的死活、测量植物细胞的细胞液浓度范围,对于选择透过性也有了进一步的认识。在观察、比较、分析、综合、推理的过程中,培养了学生严谨的逻辑思维能力。
2.4 构建概念图,训练逻辑思维
概念图是以命题的形式显示概念间的意义联系,展示概念间层级结构的示意图。它可以形成关于某主题的概念或命题的知识网络,以形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。
构建概念图不仅要求学生要储备相关的基础知识,还要善于理解知识点间的逻辑联系,并在整体上把握知识点间的相互关系,且能进行相关的归纳和推理。因此,在高中生物教学过程中,指导、帮助学生构建各种相关概念的概念图,有助于学生形象地理解各相关概念之间的逻辑联系,能有效提高学生的逻辑思维能力,使得学生的学习更有逻辑和广度。
如图1所示的概念图可以很好地帮助学生在学生中,理解大分子和小分子物质在跨膜运输的方式中是以什么方式出入细胞的以及这些概念之间的逻辑关系。通过概念图的构建,学生形成了概念的知识网络,使知识变得一目了然,对于提高学生的逻辑思维能力很有帮助。
3 实施结果与讨论
笔者对南京市栖霞区某中学高一年级的2个普通班进行了实验研究,其中,实验班采取以上有利于培养学生逻辑思维能力的教学策略进行实验教学;对照班仍沿用常规的以讲授为主的教学模式。同时,分别对学生实验前后的生物考试成绩和逻辑思维能力进行统计、分析,比较其差异性。分析结果见表2-表5。
如表2、表3所示,对照班和实验班学生的前测逻辑思维能力和第一学期生物第一次月考的平均分、标准差都较为接近,两者差异不显著,说明实验前两个班学生的逻辑思维能力几乎相同。
如表4、表5所示,对照班学生的逻辑思维测试的得分与前测相比,并没有显著的提高。而实验班学生逻辑思维测试的得分和第二学期生物期末考试成绩都有了显著的提高,其平均分数不仅明显高于对照班,也显著高于本身前测实验的平均分数。根据T检验的结果P值均小于0.05,说明两班级之间的差异是显著的。由此可以得出,经过一学年的实验教学,实验班的逻辑思维能力和生物考试成绩较对照班已经有了显著的提高。
关键词:程序设计;计算思维;教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)27-6175-03
计算思维是每个人应当具备的基本技能,也是对创新人才的基本要求和应具备的专业素质。在教学中突出学生计算思维能力的培养和训练,是每个教师的重要任务。
1 目前教学中存在的问题
目前程序设计课程大都采用传统的教学方法,课程内容主要是围绕一门高级语言的内容展开,课堂上教师先介绍一些知识点,然后通过案例说明知识点的应用,最后再进行总结,这种教学模式偏重于知识的灌输,导致学生仅仅满足于书本知识的死记硬背,分析和解决问题的能力培养不够,学生经常是学会了全部的语法知识,但仍然不知道如何解决实际问题,教学效果甚微。为了改变这种状况,切实加强学生计算思维能力的培养,程序设计课程教学改革势在必行。
2 计算思维及其能力培养的重要性
2.1 计算思维的含义、特征
周以真教授指出:计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。它具有以下特性:
1)概念化,不是程序化。
2)根本的,不是刻板的技能。
3)是人的,不是计算机的思维。
4)数学和工程思维的互补与融合。
5)是思想,不是人造物。
6)面向所有的人,所有地方。
7)关注依旧亟待理解和解决的智力上的有挑战性的并且引人入胜的科学问题。
2.2 培养计算思维能力的重要性
按照周教授的观点,计算思维是思想,是人的一种根本性技能,本质是抽象和自动化。计算思维中的抽象是超越物理时空的,完全可以用符号来表达,其中数字只是一种特例。计算思维中的抽象最终要能被机器自动执行,为了确保机器的自动化,需要在抽象的过程中采用精确严格的符号标记系统进行描述和建模,同时要求计算机系统能够提供不同抽象层次的翻译工具。计算思维中的抽象和自动化反映计算的根本问题,计算就是抽象的自动执行,而自动化需要合适的计算机对抽象予以解释并执行。
计算思维是采用抽象和分解来迎战庞大的任务或者设计巨大复杂的系统,它关注的是分离。通过对问题进行多层次的抽象,使问题分析相对简单,从而控制问题解决的复杂性,问题抽象层次的能力是衡量人的思维品质的重要方面,直接体现人的分析、解决问题的能力。由此可见,计算思维能力的培养,对每个人都至关重要。
3 培养学生计算思维能力的程序设计课程教学方法
在程序设计课程中,对学生计算思维能力的培养主要体现在分析、解决问题能力的培养上。本文给出了以培养学生计算思维能力为目标的教学模式及实施过程,如图1所示。教学活动分为课前准备、课堂教学、课后总结三个环节组织实施。
3.1 任务设计
1)内容设计:明确课程单元的知识点、重点和难点,结合学生各阶段知识掌握的程度以及运用知识的能力,明确解决实际问题的概念和方法,在此基础上,设计教学内容。采用任务驱动教学法,以任务为核心将教学内容结合起来,设计任务模块。
2)选择问题:针对各任务模块,以需解决的问题导入,尽可能选用一些典型的有趣味性的实际问题,增强学生对所学知识应用于实际的认识和学习兴趣。
3.2 呈现问题
通过呈现的问题,使学生能够确定并明确解决什么。如果不理解或不明确,就无法选择合适的方法去解决,从而限制了学生的创造力。
3.3 分析问题
在分析问题的过程中,首先要考虑解决这个问题有多困难?怎样才是最佳的解决方法?其次还要考虑包括机器的指令系统、资源约束和操作环境等因素。例如,设计一套应用软件,还应当了解该软件的使用对象,使用者的知识背景,根据不同的用户,设计不同的操作界面。
3.4 设计方案
通过对问题的分析,设计出多种解决方案,特别是面临复杂的大问题时,尽可能全面地列出备选方案。该环节重点是让学生了解进而掌握对问题进行多层次抽象的方法。
3.5 方案选择
制定一个统一的方案评价标准,明确评价各方案的优缺点,从中选择最佳方案。在确定最佳方案时,应重点强调从总体角度考虑评价指标,对各指标进行权衡。
3.6 求解步骤
方案选定后,确定方案的解决步骤即算法。教学过程中,可先让学生积极思考,给出解决思路,再引导学生参与算法设计的全过程,对于复杂的大问题,重点介绍问题分解的思考方法及步骤,让学生体验计算思维。同时,提倡算法的多样性,培养、激励学生的创新意识和问题求解能力,并引导学生对算法进行分析研究,优化并简化算法。
3.7 方案评价
执行已设计好的方案,检验结果是否与预期目标相符,如不符,必须对方案进行修改完善,甚至重新设计一套方案。通过对方案的评价,可以使学生的知识得以重构,计算思维得到有效的训练。
3.8 创设情境
在任务模块的教学单元结束之前,教师可创设提出问题的实际情境,激励学生去发现问题,提出问题,给出解决问题的方案,增强学生学习主动性,提高分析和解决实际问题的能力。
3.9 自主学习
程序设计属于实验性学科,教师要根据单元内容和学生掌握知识的程度设计实验内容,同时也倡导学生自主提出问题,构建由验证类、设计类和综合类的多层次实验内容体系,引导学生通过上机自主完成实验任务,实验过程中,学生运用掌握的知识并利用计算机去解决问题,学会带着问题学习,锻炼了创新思维能力。
3.10 教学评价
教师对整个教学过程中教学内容、教学方法、学生计算思维能力的培养以及解决实际问题的能力等进行总结归纳,通过学生课程考核成绩以及平时实验成绩对教学效果进行综合评估,对教学中存在的问题进行分析研究,找出问题的原因以便及时改进教学方法。
4 结束语
上述方法应用于程序设计课程的教学,使学生分析和解决实际问题的能力有了明显提高,计算思维能力得到了有效的培养和训练,教学效果良好。
如何培养学生计算思维能力,是每个教育工作者面临的一个重要课题,需要不断地探索研究,不断改进和创新教学方法。
参考文献:
[1] Jeannette putational Thinking[J].Communications of the ACM,2006,49(3).
[2] 董荣胜.计算思维与计算机导论[J].计算机科学,2009,36(4).
思维的深刻性是指思维活动的抽象程度和逻辑水平,它集中表现在善于深入地思考问题,从复杂的表面现象中发现和抓住事物的规律和本质,沟通知识间的内在联系,培养思维的深刻性。
例如,学生学过分数的约分、通分后,思维往往停留在“基本法则”的浅层认识上,如果能适时揭示它们之间的本质联系,让学生悟出两者都是分数基本性质的应用,只不过所取的角度不同,前者取“同时缩小相同的倍数”,后者取“同时扩大相同的倍数”,就能把学生的认识引向概括、引向深层。再把这分数的基本性质与除法的基本性质、比的基本性质相结合起来,从而揭示知识的内在联系,使学生对这些知识做到一脉相承、触类旁通。
二、开拓解题思路,培养思维的灵活性
思维的灵活性指的是善于从不同角度和不同方面进行分析思考,灵活运用知识解决实际问题,学生解题思路广、方法多、解法好就是思维灵活的表现。在数学教学中,教师注重启发学生多角度地思考问题,鼓励联想和提倡一题多解,有助于学生思维灵活性的培养。
例如,“甲数是8,乙数是5,甲数比乙数多几?”甲数比乙数多3,也是乙数比甲数少3。
但如果问题是“甲数比乙数多几(百)分之几”时,答案则是(8-5)÷5= (60%),即甲数比乙数多五分之三(百分之六十),这就与前者不同,不能错误地说:乙数比甲数少 (百分之六十),而应是(8-5)÷8= (37.5%),即乙数比甲数少 (百分之三十七点五)。凡前者甲数比乙数多几(常数)时,都是反过来乙数比甲数少几(不变),但后者就不用了,因为后者的标准量不同。甲比乙多几(百)分之几,乙是标准量;乙比甲少几(百)分之几,甲是标准量,故答案是不同的。解这两种题时,要分别开来,灵活处理。学生思考问题往往是单一的,在关键时刻,教师要把学生的思维引向高层,把学生的思维引向多向,培养学生的思维能力。
三、强化技能训练,培养思维的敏捷性
思维的敏捷性是指思维活动的速度,思考问题的严密、敏捷、反应速度,表现在数学学习中善于抓住问题的本质,正确、合理、巧妙地运用概念、法则、性质、公式等基本知识,简缩运算环节和推理过程,敏捷地解答实际问题,使运算既准确又快捷,解答应用题时既合理又准确。因此,强化技能训练是培养思维敏捷性的主要手段。
例如,一项工程,200人做20天完成,如果200人做5天后,增加100人,做这项工程需要多少天?
按工程问题解答:
200人每天完成工程的 ;
200人5天完成工程的 ×5= = ;
200人做5天后剩1- = ;
100人每天完成工程的 ;
5天后完成全工程需 ÷( + )=10(天);
完成工程共需5+10=15(天)。
按归一问题解答:
200人做了5天,还得做20-5=15(天);
若1人做,则需15×200=3000(天);
增加100人,共有300人,还需3000÷300=10(天);
共需天数5+10=15(天)。
这种思维能力的训练,能使学生形成运算技能,培养学生详细的思维,逐步过渡到压缩省略的思维,训练培养学生随机应变的能力,使学生思维多向、流畅、变通、敏捷地解决实际问题,从而培养思维的敏捷性。
四、倡导主导创新,培养思维的独创性
思维的独创性是智力活动的独立创造水平,是一种创造性思维活动。鼓励学生勤于思考、探究求新,激发学生超越常规,创造性地寻找独特、简捷的解题方法,能促进学生思维独创性的形成。
例如,一个畜牧场养有1400头牛羊,牛羊的比是4∶3,牛羊各有多少头?
有的学生用倍比方法解:
牛:1400÷(3+4)×4=800(头);
羊:1400÷(3+4)×3=600(头)。
有的学生用按比例分配方法解:
牛:1400× =800(头);
羊:1400× =600(头)。
有的学生用分数应用题思路解:
(1)把牛看作单位“1”,则羊占“ ”;
牛:1400÷(1+ )=800(头);
羊:800× =600(头)。
(2)把羊看作单位“1”,则牛占“ ”;
羊:1400÷(1+ )=600(头);
牛:600× =800(头)。
【关键词】美术教学;创新思维能力;重要性;战略
一、美术教学中学生创新思维能力培养的重要性
美术课是对学生进行艺术、审美教育的重要途径之一,对于陶冶情操,启迪智慧,促进学生综合素质培养和全面发展,具有重要的作用。近年来,我国越来越重视美术教育,不断提高办学条件、增加教育经费、加强师资队伍建设,并在美术课的硬件和软件上加大设备、教具投资,以促进美术教育水平的提高。在教育中,美术教学对于提高学生智力、培养学生注意力、毅力和创造性能力有着重要的意义,主要目标在于提高学生的艺术素养和创造力,对于学生的思想、行为、语言、情感以及审美价值观有着深刻的影响。因此,美术教育中学生创新思维能力的培养有着重要的意义。
二、美术教学中学生创新思维能力培养的实施
美术教学是教与学的双向活动,教师不仅要保证好自身的授课准备工作,还要在教学过程中,努力让学生在掌握好基础理论知识的同时,提高其创新思维能力。目前,我国美术教学中,依旧存在只重视美术基础知识和技能的传授而忽视学生身心发展和综合素质培养的状况。因此,在美术教学中培养学生的创新思维能力,提高学生的想象力和创造力势在必行。针对如何在美术教学中有效开展学生的创新思维能力培养,本文通过以下几点简单地进行了分析探讨,提出了战略对策。
(一)营造气氛,激发学生的学习兴趣
激发学生学习的兴趣是启发学生思维创造能力的前提。由兴趣自发的能动性和主动性往往能激发学生对某些问题和事物认识上的思维创新,有利于提高教学效果。因此,为培养学生的创造思维能力,就需要在美术教学实践中为学生多创造一些使其感兴趣的情境,营造氛围、激发兴趣。
这就要求教师必须以积极的态度和发展的眼光对学生做出评价,善于发展学生的优点,对处于成长发展过程中学生的潜在能力给予充分的信任和鼓励。同时,教师要熟练掌握教材,更要精心安排教学程序,以激发学生学习兴趣为突破点,将学生的被动情绪转化为愉快、积极、自觉的学习情绪。创造条件和情境,多用感性的启发的方式,调动学生学习的兴趣,充分发挥他们在认识过程中的主体作用。引导学生独辟蹊径,以其个人特有的个性的认识方式去认识和感知身边的事物,以求在思维方式上获得与众不同的创造。
(二)克服心理障碍,增强学生的自信心
在美术学习中,学生往往会受习惯性思维方式的影响而形成较为顽固的心理定势,同时由于对个人能力的不自信,很容易束缚想象力,阻碍创造思维的形成和发展。这就要求教师善于发现学生的创造性、鼓励大胆创造,提高学生对自己作品的认识、增强学生创造的信心,帮助学生解决技巧性难题、激发学生创造的勇气。同时,在教学内容的设置上,教师要计划性安排有利于学生想象力和创造性思维发挥的课堂内容和活动,根据学生的不同特点和程度给予针对性的指导,以表扬为主、提醒激励为辅,鼓励学生大胆尝试、发挥潜能。
(三)因势利导,及时发现学生的创新思维
因材施教、因势利导是促进学生创新意识的关键,是美术教学中培养学生创新思维能力的重要措施。学生正处于成长发展阶段,各方面思想均不太成熟,但却很容易接受吸收新生事物,有着丰富的想象力和大胆尝试的勇气。因此,在美术教学中培养学生的创新思维能力要求教师必须能够及时发现学生的创新意识,因势利导、给予鼓励,启发学生的想象力,保护学生的独立个性,提高创新素养。同时,营造轻松的氛围,真挚热情地启发引导学生将最真实的情感表现出来,从而让学生在具有良好心理素质的基础上,其创造性思维得到有效培养。
(四)充实课外活动,培养良好的性格品质
在教学教程中,课外活动对于丰富学生精神生活、扩大视野、陶冶情操、激励创新有着不容忽视的重要作用。营造良好的创造环境对于学生创造性思维的开发和培养意义重大,培养学生的创新思维能力要求在美术课堂教学之外,必须丰富课外生活,让学生在真实的课外环境中感受艺术的各类独特的表现。学生在课外真实感性的活动中,能够不受教材范围限制和教师引导的倾向性束缚,使自己具有个性特征的创造性思维随心所欲、独立自主地得以发挥和发展。因此,教师要有计划地增加美术活动课,可以在按照学生兴趣的基础上,开展自然现场写生活动,启发学生变换对景物的观察视角,让学生在掌握美术基本知识的同时,感受到大自然的艺术之美,更有效的激发想象力和创造力。
三、结语
在新的教育教学体制下,对学生创造力、情感以及个性品质的培养已成为现代美术教学的重要内容,关系着学生综合素质和艺术修养的全面提高,影响着美术教学的质量。其中,在美术教学中对学生进行创新思维能力的培养,对于提高学生的审美价值和艺术修养有着重要的意义。这就要求必须采取科学合理的措施,在美术教学中实施有效的创新思维能力培养,营造良好的学习氛围、激发学生的学习兴趣,加强情感教育、提升审美意识,克服心理障碍、增强学生自信心,鼓励学生思考、重视个性发展。同时,要充实课外活动,启发学生发现生活中的艺术之美,在感受体验中充分发挥创造力,也树立起正确的人生观、价值观。
参考文献:
[1]黄英英.引生活之水灌美术之园——谈小学美术教学与生活的链接.学生之友(小学版)(下),2011,(09).
[2]翟端丹.美术教学探研——提高学生绘画兴趣.辅导员,2011,(27).
[3]王林山.创新美术教学的尝试与探索.快乐阅读,2011,(03).
一、提高概括能力,培养抽象思维
抽象思维能力与概括能力有着千丝万缕的联系,无论是抽象思维能力还是概括能力,都是学生分析问题的必要能力。所谓抽象思维,就是能够将一个事物以及事物发展过程的本质特征、非本质特征、属性有效区分,从而在判断对错的过程中留下事物及其发展过程的本质属性与特征而。概括能力,则是将某一个事物的一般属性与共同特征结合在一起,以分析的方式找到事物之间的共性,归纳事物发展特点。在高中物理教学实践中培养学生的抽象思维能力,就必须要培养学生的概括能力。用概括活动引导学生的思维不断发散与拓展,能够在思考过程中归纳总结出有效的物理概念及物理理论。在物理课堂中,学生所接触到的每一个物理知识都是对物理现象以及其发展过程的高度概括,是抽象思维的表现。如果一个物理理论知识没有了抽象思维能力的支持,就没有办法对其进行科学的界定,这个物理概念就无法形成。物理学科的发展,因为抽象思维能力的存在而变得科学、简单、分析与概括能力是学生思维深度以及广度的反应,更是人类智力开发与创造力形成的重要前提。在概括能力的基础上对物理现象做逻辑推理与分析,有助于学生物理学习能力的提高。
在教学过程中,教师可以借助物理教学内容给学生提供概括物理概念与理论的机会。像在讲解有关于“探究单摆的振动周期”的知识时,教师可以在课堂中给学生提供单摆模型,让学生自主操作单摆模型,观察单摆运动的规律。观察现象、分析问题,并总结出单板规律。学生能够自主观察与概括物理现象,提出物理理论,其抽象思维必然能够提高,能够认可课本中的物理知识。
二、建立学科框架,培养抽象思维
与初中物理学习内容相比,高中物理知识的难度更大,涉及的范围更广。在高中物理课本中,学生不仅要学习物理理论知识,还要学习物理实验基础知识,了解物理现象中的数学关系,分析物理知识的实际应用问题。这些教学内容有着必然的逻辑关系,引导学生在物理学习过程中建立物理学科知识的逻辑框架,能够促进学生逻辑思维的提高,更能让学生形成抽象思维能力。
在学习物理知识时,教师要引导学生了解物理内容之间的逻辑关系,明确物理知识的主线,以提出问题、分析问题与解决问题的模式组织物理教学,在课堂中引导学生做逻辑推理与数学分析工作。提出物理问题的目的是为学生课堂思考提供必要的方向,促进学生发挥主观能动性,探究与分析物理知识。在探究与分析物理知识的过程中,教师可以引导学生了解物理基础知识,利用必要的辅助与提示给学生营造自主学习的环境,让学生认识到自主思考的乐趣,在教师的帮助下找到物理问题的答案。比如在讲解有关于“机械守恒定律”的知识时,教师要引导学生在课堂中验证机械守恒定律。给学生自由落体基础知识支撑,让学生借助自由落体活动与刻度尺等工具测量机械守恒定律的相关数据,引导学生通过总结分析数据了解物理问题之间的逻辑关系,有助于学生抽象思维能力的形成。除此之外,教师还要引导学生积极构建物理知识框架,物理知识之间具有纵向联系,必然也具有横向联系。将每一课所学习的物理知识内化到一个物理知识体系中,能够让学生了解多样化的物理逻辑关系,促进学生抽象思维能力的提高。
三、分析客观原因,培养抽象思维
在培养学生抽象思维能力的过程中,教师要意识到因果关系在教学与学习中的重要性,更要认识到高中物理课堂教学内容之间的因果关系。让学生搞清楚物理现象与知识之间的因果关系,有助于学生了解物理知识的特殊性,更能让物理知识显得科学与合理,促进实践实验教学与理论教学的结合。物理知识之间的因果关系推动了实验的发展以及理论知识的丰富,更给物理探究提供了必要的动力。让学生了解物理知识的因果关系,提高学生探究物理知识因果关系的能力,有利于学生更好的掌握高中物理规律以及相关概念,促进学生抽象思维能力的形成。
比如在学习“电磁感应”相关内容时,教师要让学生了解电磁感应之间的因果关系,到底是磁生电,还是电生磁。只有明确物理学习内容中的因果关系,了解客观原因,才能促进学生真正掌握抽象的物理理论知识。明确磁场中的通量变化,使回路当中产生的感应电流,而回路当中的感应电流又可以产生感应的电流磁场,所以,磁场中的通量是因,而感应电流则是果。了解这样的因果关系,促进学生掌握电流磁场知识之间的客观因果关系,有利于?W生抽象思维能力提高。