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关 键 词:美术理论 逻辑方法 非逻辑方法
美术作为人文学科之一,它包含着美术实践与美术理论两个方面。从思维科学的角度来看,美术实践与美术理论各自有着不同的思维方式,同时,它们之间也存在着某些交叉与互补的关系。美术实践主要是通过形象思维的过程来完成的,但它并不完全拒绝逻辑思维的方法;美术理论则主要是通过逻辑思维的过程来完成的,但它亦不排斥形象思维等非逻辑方法的应用。
所以说,美术理论是对美术的理性的认识。理性认识是认识过程的高级阶段和高级形式,是人们凭借抽象思维把握事物的本质和内部联系的有效方式。理性认识以抽象性、间接性、普遍性为特征,以事物的本质、规律为对象和内容。作为理性认识的美术理论主要是通过逻辑方法来完成的。逻辑方法是研究概念、判断、推理及其相互联系的规律、规则,从而帮助人们正确地思维和认识客观真理的方法。逻辑的思维形式是抽象思维。抽象与感性直观是对立的,一切科学的概念或范畴都是抽象的结果。抽象既与感性直观相区别,又是感性直观的发展,它是以感性直观为中介的对客观对象的间接反映,它所提供的关于对象本质的认识是感性直观不能达到的,因而,它又是一种创造性的思维过程。WWW.133229.COM人类只有借助于思维的抽象力才能揭示和把握感性直观所不可能发现的客观对象的本质及其运动规律。
抽象思维作为一种基本的思维类型,它主要是指应用概念、判断、推理等形式反映事物内在本质和一般规律的过程与方式。它是通过逻辑方法而获得认识成果的。逻辑是一门以推理形式为主要研究对象的科学。推理是以一个或几个命题为根据或理由以得出一个命题的思维过程。作为根据或理由的那一个或几个命题是推理的前提,由前提得出的那个命题是推理的结论。逻辑作为一门科学,不仅研究个别的正确推理形式,而且还研究各种正确推理形式之间的关系和提出关于正确推理形式的系统理论。
人们的思维活动除了理性的、逻辑的因素外,它还包括着感性的、非逻辑因素。非逻辑因素一般主要指人的认知、情感、意志、动机、欲望、信念、信仰、习惯、想象、联想、灵感、直觉、顿悟等。非逻辑方法一般可分为形象思维和灵感思维两大类。我们在这里所说的非逻辑方法,是指美术理论研究中的非逻辑方法,而并非是指美术实践中的非逻辑方法。逻辑方法与非逻辑方法虽然存在着差异,但二者却具有相互补充的功能。在学术研究中,逻辑方法出现阻隔时,非逻辑方法往往是另辟蹊径的有效手法,而一旦用非逻辑方法沟通了认识的渠道之后,又需在新旧认识的鸿沟上架起逻辑的桥梁。
我们强调逻辑思维在美术理论研究中的重要性,但并非排斥非逻辑思维的价值与地位;恰恰相反,由于美术理论研究的对象具有较强的实践特征,这种实践特征本身又具有鲜明的非逻辑思维因素,因而,不仅在理论研究的过程中需要非逻辑思维方法的补充,同时在对研究对象做出客观和科学的认知时,还需要研究者必须对非逻辑思维方法有一定的把握,在某些方面,它还要求研究者甚至要具备非逻辑思维的实践经验。不可想象,一个不具备色彩感知的人会在色彩艺术理论研究中取得什么可靠的理论成果,一个缺乏对毛笔性能掌握的人会在书法基础理论研究中得出符合客观实际的结论……可以说,一个缺乏对美术品的直觉感受或对美术实践不曾有过直接体验的人,其所谓“理论成果”往往是不可靠的,有时甚至还是美术理论中的“伪科学”。我们无须要求每个理论家都必须是实践家,更无须要求每个实践家都必须是理论家。但对视觉形式的感知与体验,却应是从事美术理论研究工作的基本前提,没有这个前提,一切“理论”必然建立在虚无之中,这亦是美术理论研究的一个至关重要的特征,这个特征也是美术自身特征所决定的。我们认为它甚至应该成为从事美术理论研究的一个不可或缺的基本条件。
美术理论作为一种学术形态,它的研究对象和研究特征决定了它无法对非逻辑思维方法采取忽视的态度。事实上,人们在思维的过程中,逻辑的与非逻辑的方式往往呈现着一种浑然一体、相辅相成的有机状态,两者之间仅仅会在不同的研究方式中出现主次差异而已。
综上所述,我们认为逻辑方法在现实生活中影响和制约着人们的感性认识活动;它加工整理感性认识材料,把实践经验由个别提升到一般;它能从已有的知识推出更新的知识,并把知识构建成系统而严密的体系;它可以借助于被实践检验过的知识去探求假说是否具有真实性;它能预测事物发展的前景,给人的实践活动以目标与信心。非逻辑方法则排除了运用概念进行判断或按照逻辑程序进行推理的理性范式,从而有助于人的内在潜能和创造性思维的发展;它借助人们可以感知的形象,传达着人类用语言或理性方式所无法表述的思想与情感;它的形象特征和情感因素往往给人们完整地认识客观事物提供直接的帮助;它的思维方式也往往成为学术创新的基因。在美术理论研究中首先必须遵循逻辑思维的方法和范式,在对研究对象进行理性分析的基础上,合理应用非逻辑方法,注重个人感受与生命体验,在以逻辑方法为主体,并在逻辑方法与非逻辑方法有机结合的情况下,才能科学地揭示出美术发展的规律,从而达到学术的创新。
参考文献:
关键词:初中物理教学;科学探究;特征
中图分类号:G427文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)16-063-1
如何在现有条件下积极转变教学观念,以新课程的理念指导和改进我们的教学,为学生创造良好的探究学习机会?这是每位教学工作者应该探索而急待解决的问题。
一、认识初中物理教学中的“科学探究”
1.课程标准对“科学探究”的界定。“科学探究”就是让学生模拟科学研究的过程,按照一定的科学思维程序去探索学习的过程。《课程标准》指出这种思维程序由提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个要素组成。在探究的内容上,“活动建议”不是规定的教学内容。探究内容的设置和确定,教师可从内容标准的“活动建议”中选用,也可在教学中根据学生的水平、学校的设备等,自行设计与确定,探究的方式以及探究要素的确定也是灵活的。不一定每个探究活动都要有七个基本要素,这体现了“科学探究”的灵活性。
2.从人类学习的本能思考“科学探究”。人类与生俱来就具有探究的本能,探究的过程是由一个人的好奇心、求知欲或要理解观察到的内容以及解决一个问题的热情所驱动的。“科学探究”就是一种在好奇心驱使下的、以问题为导向的、有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。
二、弄清初中物理教学中“科学探究”的特征
1.物理问题情境的特征。问题与疑问是科学探究的起点,也是“科学探究”的一个基本特征。初中物理的“科学探究”,必须努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题,提出问题。
例如,在学习“物态变化”时,我用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾、的雪山、树枝上的冰凌;展示春天到来时冰雪融化成水;展示火炉烧水时壶上冒出白气、茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”、“水为何会变成白气”、“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境,让学生在问题情境中产生疑问,发现问题,提出问题。
2.思维开放特征。“科学探究”是通过发现问题,研究探索,从而获取知识和技能的一种学习形式。“科学探究”关注学生主动探索问题结果的过程,关注培养学生的思维能力,特别是创造性思维的方法和途径。因此,实施初中物理“科学探究”教学,必须具有思维开放特征,所有问题应启迪学生充分思考,必须给予学生广阔的思维空间。
例如,在探究“浮力大小的决定因素”时,我启发和鼓励学生大胆猜想,学生提出浮力大小可能与液体的体积、物体的体积、液体密度、物体密度等因素有关,在判断猜想正确与否的途径上,学生提出了设计实施实验、读课本、查资料、问老师等多种方法。整个学习过程,学生思维活跃,体现了“科学探究”思维的开放性。
3.学生主体特征。“科学探究”,是通过探究过程,让学生体会探索真理的方法的一种学习方式。在初中物理“科学探究”中,应体现物理学研究方法教育的特征,对学生适时进行物理学研究方法的教育,让学生成为这种研究方法的主体和受益者。
例如,在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,我选择了学生自主学习的教学方式,学生以小组为单位,先猜想影响因素,再设计检验方式和途径,然后进行实验检验,最后写出实验报告。学生做了“比较湿毛巾折叠晾与展开晾”、“比较一杯开水和一杯冷水蒸发”、“比较用电吹风吹和不吹的两杯水的蒸发”、“比较一杯水和一桶水的蒸发”等大量实验,教学活动全过程充分体现了学生主体特征。
三、形成“科学探究式”学习方法
中学物理教育普遍存在的重讲解轻实验,重结果轻过程,重传授轻启发的现象。要改变这一现状,就必须改革,教学工作者必须转变观念,高度重视物理学中的实验成份,让学生有更多的机会接触物理的实质性问题。为达到这一目的,教师应尽量多做实验,并适当将演示实验改为学生实验,将验证实验改为探究实验,力求让学生自己动手“做科学”。如在讲“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,教师提出可能的因素(接触面粗糙程度、压力大小、接触面积、物体运动速度)与实验方案,但故意不讲要采取控制变量法,让学生自行判断、分析、实验。探究的问题提出后,在进行假设、制定计划与设计实验、实验验证和分析与论证的各个环节中,教师应自始至终起好引导作用,不能袖手旁观。在初中物理教学中,学生要形成探究式学习方法,成为具有科学素养的人,教师角色就是要重视引导,教给学生独立学习、研究、自行获取知识的方法。这样才有利于培养学生学会自行获取知识的能力,起到了“授之以渔”的作用。
四、注重生活实际,培养探究能力
关键词:物理教学 学生 发散思维能力
物理新“课标”提出的总体目标是使学生保持对自然界的好奇,发展其对科学的探索兴趣,学习一定的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或作出决定时能尝试运用科学原理和科学方法,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神。毫无疑问,物理教师应该在教学中自觉肩负起提高学生思维品质,引导学生发散思维的重任。本文试对物理教学中培养学生发散思维能力作一浅析。
1、发散思维的的概念。根据美国学者吉尔福特(J.P.Guiford)的理论研究表明,与人的创造力有密切相关的是发散思维能力与转换的因素。他指出:“凡有发散性加工或转化的地方,都表明发生了创造性思维。”什么是发散思维(convergentproduction)?最简捷的表述就是“从一点向四面八方想开去的思维”(游国经《创造性思维与方法》)。发散思维又称为求异思维、开放性思维,因此发散思维又可表述为“从某一基点出发,然后运用已有的知识、经验,通过各种思维手段,沿着各种不同的方向去思考,重组记忆中的信息和眼前的信息,去获得大量的新信息,然后从各方面寻求多样性答案的一种展开思维方式”。
2、发散思维的特征。发散思维具有流畅性、变通性、独特性的特征。其中思维的流畅性是另外两个特征的基础和关键,需要学生具有坚实的基础知识,以及学科内知识的点面结合运用能力。如果没有发散思维的独特性、变通性,就不会有“简便的判断方法”,因为在特定的问题中,可能会存在着“异想天开”的解决问题的方法。例如:从空中某一点,同时向不同方向以相同速率抛出许多小球,请描述任意时刻这些小球在空间的位置。这道题若以地面为参考系,很难得出结论。有学生想到取一个与诸小球在空间同一点同时刻自由释放的小球为参考系,则各小球相对它做以它为起点向各方向的匀速直线运动.所以在任意时刻,诸多小球的位置构成了以它为球心的同心球面,这个球面半径随时间不断扩大,而且球面的球心在相对地面做自由落体运动。这种想法能够跳出以地面为参考系.虚拟一个实际并不存在的小球做非贯性参考系,确实需要思维的发散、独特性,这就是一种灵感。这说明发散思维在创新过程中的重要位置。所以发散思维是利用不同的思维方向,不受限于现有知识范围,不遵循传统的固定方法,采取开放和分歧方式,以衍生各种可能的答案或不同的解决方法。
3、物理教学中培养学生发散思维能力的策略。
3.1 优化课堂教学,开启发散思维。课堂教学是实施素质教育的主阵地,主战场,培养学生的发散思维能力,也得从课堂教学入手。思维能力的培养是物理课堂教学的核心目标之一,在课堂教学中,教师如同导演.学生是演员。因而,教师应该通过多种方式组织教学,做到教学目标多元化,教学内容科学化,教学方法最优化,信息传递多向化,引导学生及时提出解决问题的新设想、新方案、新方法,创造一个活跃,和谐的教学环境,开启学生发散思维的大门。
在教材的处理上,力求灵活多变。通过改变思维的角度和条件,激发大脑的想象力。例如在讲授天平是测量物体质量的工具这节内容后,教师可提问:不用天平如何去测定物体的质量昵?此时根据学生的回答,因势利导,不断拓宽思维空间,从而能达到提高学习效率、培养发散思维能力双赢的目的。
在教学手段上,教师尽可能地运用视、听、读、思、练等教学方式,使学生的大脑处于积极的兴奋状态.为学生思维发展创造有利条件。又如.可以通过看录像、听录音、放幻灯片等多媒体教学,伴之以小品表演、猜谜游戏、知识竞赛等多种手段辅助教学,去激发和诱导学生开启心智,挖掘潜能,使其真正实现眼、耳、口、脑的协调并用,达到培养学生发散思维的目的。
3.2 注重物理实验,激活发散思维。丁肇中教授说过:“在中国部分人中存在着不愿意动手的落后思想。我是搞实验科学而获得诺贝尔奖金的,搞实验科学重要。”物理学作为一门以实验为基础的自然科学,必须注重实验和研究,让学生在动手中思维,在思维中动手,使其主动性得到充分调动,聪明才智得到充分发挥。
在物理课的演示实验及学生分组实验中,教师可以有目的地介绍同一个实验除了采用教材所述的原理、方法、步骤、器材之外,还可以采用哪些不同方法,或者实验的利弊以及可以改进的地方,并且鼓励学生大胆探讨.大胆质疑,教师做好引导,以激发学生的思维创新,例如,教师在讲授密度的测量一节时,事先准备好天平、量筒、弹簧秤、刻度尺、细玻璃管、大烧杯、溢水杯、硫酸铜、橡皮泥、水、细、线、酒精灯、细铁丝、导线,要求学生选择一种测量工具和其他一些有用的实验器材,设计出测量橡皮泥或硫酸铜溶液密度的实验,并要求学生写出实验原理和实验步骤。通过这种方式提高学生观察、分析、综合能力,实现思维由实物到抽象,由理论到实践的转化,让思维在“玩”的过程中得到更好的发展。
关键词:计算思维;大学计算机;课程体系;教学案例;教学方法
0.引言
自20世纪90年代末教育部倡议在大学开展“计算机文化”教育至今,大学计算机基础课程经历了以流行软件学习与掌握为主的“计算机文化基础”教育阶段,以素养和应用驱动的计算机共性知识讲授为主的“计算机应用基础”教育阶段。课程名称也从计算机文化基础变成大学计算机基础,直至现在的大学计算机。这是因为随着国家人才战略的实施以及国家对于人才培养质量的高度关注,计算机教育在大学整体教育中的重要性将会更加突出,计算机成为在通识教育中培养具有现代科学思维精神和能力的三大必修课程(数学、物理、计算机)之一。课程名称的变化反映了信息技术的发展、计算机教育的普及、社会的需求变化以及学生计算机基础的提高。
当各高校开始提倡素质教育、给学生更大的自学空间、不断压缩学时的时候,大学计算机基础首当其冲受到极大的冲击,学时被大大压缩,少数学校甚至取消了该课程。这不禁让从事计算机基础教育的教师和专家学者感到矛盾和困惑:该课程到底该如何发展?究竟还有没有存在的必要?我们的学生真的不需要学习计算机吗?他们需要学什么?
2006年,美国卡内基・梅隆大学:(CMU)计算机科学系主任周以真教授(Jeannette M.Wing)首次明确提出了计算思维(Computational Thinking,CT)的概念,为计算机教育的改革指明了方向。2010年7月,在首届“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”上,“985”首批9所高校就大学如何在新形势下提高计算机基础教学的质量、增强大学生计算思维能力的培养形成4点共识,提出要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。国内一些著名学者和专家率先开始研究计算思维的概念与内涵,思考计算思维对计算机科学研究以及计算机教育的启示,呼吁教育的转型:一些先行者大胆尝试在计算机基础课程中引入计算思维,践行新的教学理念和探索新的教学模式,陆续取得一些卓有成效的研究成果。
然而,思维毕竟是人类特有的一种精神活动,看不见摸不着。要想使学生接受计算思维行不是一件容易的事,问题的关键在于怎样做才能将计算思维的培养落到实处。例如,怎样构建一个包含计算思维典型特征的课程体系?怎样组织教学内容?通过何种教学模式能够更有效地培养学生的计算思维?笔者将就这些问题进行初步探讨并提出建议。
1.机遇与挑战
当今社会已步入数字化、信息化和网络化的新时代,信息技术的发展水平、运用水平和教育水平已成为衡量社会进步程度的重要标志,学习和掌握计算机的基础知识和技能是非计算机专业学生必须达到的基本要求,社会对各领域创新人才的需求对非计算机专业学生的计算能力提出了更高要求。如何针对社会需求重新定位大学计算机课程?怎样才能让学校和学生清晰准确地认识到该课程的重要性和价值?这是急需解决的一个关键问题。
在这种形势下,计算思维概念的提出正好为课程改革提供了一个难得的契机。按照周以真教授的定义,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的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动;计算思维的本质是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)。陈国良院士指出,理论、实验和计算是推动人类文明进步和科技发展的三大支柱,计算思维是人类科学思维活动的三大组成部分(理论思维、实验思维、计算思维)之一,是数学思维与工程思维的互补与融合,计算思维无处不在。
然而,计算思维的养成和训练是一个长期、循序渐进、潜移默化的过程,不可能一蹴而就,与以往的教学有着不同的要求和目标,这些要求和目标对现有的教育观念和方式提出了新的挑战。对于如何在教学中实现计算思维的培养,还存在分歧和误区。有的教师认为计算思维不过是一些理论和概念,讲了也没有多大用处,还不如教给学生一些必需的计算机知识和技能;有的教师认为以往的教学中已经蕴含了计算思维的思想,没有必要专门讲解这个概念,而且思维是无形的,根本无法在课程或实践中传授,只能通过学生自己感悟;还有些教师则把计算思维的培养等同于理论知识的讲解,或者认为技能培养就是思维训练。
这些对计算思维的错误认识,导致计算思维的概念并没有与计算机基础课程的知识有机融合,知识的传授并没有转变为基于知识的思维传授,因此究竟怎样做才能避免只是简单地给课程贴上计算思维的标签,而是真正将计算思维的培养落到实处,让学生通过课程教学和实践体验到计算思维的魅力和价值,这是必须解决的另一个关键问题。
2.改革思路与措施
针对上述两个关键问题,我们以培养计算思维能力为主线,着重从以下几个方面对大学计算机课程进行改革。
2.1分析社会需求,明确课程定位
在很长一段时期内,大学计算机基础教学普遍注重计算机知识的传授和计算机应用技能的培养,学生学到的是有关计算机的一些概念及通用计算手段的应用,但是当今社会处于急需各种创新人才的高科技时代,学生仅仅具备这些能力是不够的。高速发展的经济社会要求非计算机专业学生未来应具备的计算能力是掌握支持各学科研究创新的新型计算手段并应用计算手段进行各学科的研究与创新,因此,大学计算机应定位于以计算思维为核心,以计算机知识为背景,使学生理解典型的计算思维,掌握基于计算技术/计算机的问题求解思路与方法,提高学生的计算机应用能力,培养学生应用计算思维和计算工具分析和处理专业领域实际问题的能力,为今后的创新活动奠定坚实基础。
2.2构建计算机知识与计算思维有机融合的课程体系
以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学改革并不意味着一定要将现有的课程体系和教学内容“推倒重来”,而是在原有课程体系的基础上,以计算思维为主线,重新组织教学内容,适当增加新的能体现计算思维的知识点,删除一些陈旧的知识或技术细节,大幅度调整课程内容的结构,最终构建一个计算机知识与计算思维相融合的课程体系。
1)分析研究计算思维的内涵和特征。
在明确课程定位后,我们应首先仔细分析计算思维的内涵,研究计算思维包含哪些基本组成部分,这些基本组成部分的特征和表现是什么,确定在大学计算机知识体系中涉及计算思维的哪些概念;然后将知识体系分解为知识单元和知识点,研究这些知识点如何与计算思维的典型特征有机融合。
对计算思维内涵的解读有很多。2010年,Peter J.Denning在ACM关于“什么是计算”的研讨会上指出:计算思维是一种解决问题的思维方法,这种方法将问题表示为关于某个计算模型(该模型必须被发明或发现)的信息处理过程,并寻求一种算法上的解决方案。2012年,李廉教授指出:“计算思维是人类科学思维中,以抽象化和自动化,或者说以形式化、程序化和机械化为特征的思维形式。计算思维的标志是有限性、确定性和机械性。计算思维的结论应该是构造性的、可操作的、能行的”。
战德臣教授提出的“计算之树”很好地描绘出融入计算思维后的大学计算机所面对的知识空间,即“核心”的计算思维,主要有“计算之树”的树根――计算技术与计算系统的奠基性思维:0和1、程序、递归;“计算之树”的树干――通用计算环境的进化思维:冯・诺依曼机、个人计算机、并行与分布计算环境、云计算环境;“计算之树”的树枝――计算与(社会/自然)环境的融合思维;“计算之树”的双色枝杈――交替促进与共同进化的问题求解思维:算法与系统…。
2)选取典型的计算思维,构建新的课程体系。
从上述知识空间中选取非计算机专业学生需要掌握的典型计算思维,对现有的教学内容进行重新审视和定位,适当裁剪和增删;围绕问题的分析解决思路组织相关知识,设计课程教学内容,最终构建一个计算机知识与计算思维有机融合的课程体系。
北京航空航天大学于2012年开始参与教育部大学计算机课程改革项目“理工类高校计算思维与计算机课程研究及教材建设”,初步构建大学计算机课程体系,见表1。
由表1可见,课程分为7个教学单元,要求在每个教学单元的教学内容中,描述清楚计算机知识背后蕴含的计算思维是什么,指出哪些知识体现了计算学科的素养。例如,在计算原理教学单元中,计算思维主要涉及0和1的思维(基于电信号的硬件实现、逻辑真/假以及基于逻辑的理论与实现,任何信息都可以表示成0、1串,也就都能被计算,被计算机处理)、计算机语言发展进程蕴含的思维(语言与编译器)、计算机系统的思维(系统由基本动作以及基本动作的各种组合构成,可以按照“程序”控制“基本动作”的执行以实现复杂的功能);在算法描述与程序设计教学单元中,既要培养学生的计算思维,如指令与程序、算法、递归的思维,又要培养学生的计算学科素养,即程序设计方法与典型算法的基本素养。
2.3设计能够体现计算思维显著特征的教学案例
教学案例是教学内容的重要载体,如果采用抽象枯燥的理论讲解方式,学生将难以理解计算思维的抽象概念,更谈不上通过学习培养计算思维能力,因此需要设计能够体现计算思维显著特征的教学案例。我们通过分析计算机解题的思路和方法,着重讲解如何运用知识将实际问题转化成机器语言的思考过程,如提炼问题、转换问题、构建模型、设计算法、用合适的程序语言描述、用计算机解决问题,以促进学生对计算思维抽象和自动化本质特征的理解,掌握计算思维面向典型计算环境的问题求解方法。
此外,我们还创设教学情境,提出基于计算思维的探究性问题,以激发学生的学习兴趣和探究问题的求知欲。在教学中启发学生运用计算思维的方法解决问题,可以有两个途径:根据已有工具对问题进行分析、抽象和建模,最终建立现有工具能处理的模型;利用所学的基本算法、建模方法创造算法或系统。例如,在计算原理教学单元中,教师可以设计“在计算机中信息是如何被存储的”教学案例。一方面,通过该案例阐述的“0和1的思维”,学生可以了解为什么在计算机中要使用二进制而不是十进制;体会一切信息皆可抽象为符号,而在计算机中一切信息都是由0、1串表示,0、1逻辑易于硬件实现、便于计算;进而掌握“语义符号化、符号0(和)1化、0(和)1计算化、计算自动化、分层构造化、构造集成化”这种最重要的计算思维。另一方面,通过该案例阐述的“计算机系统的思维”,学生从系统的角度了解计算机如何被构造以及信息如何被存储和处理;通过中央处理器Cache内存虚拟内存磁盘存储器的介绍,学生能够体会到“在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折衷”的计算思维方法。
2.4改革教学方法,促进学生计算思维能力的养成
恰当的教学方法才能展现计算思维的魅力和基本思想方法。过去以讲授知识点为主线的教学方法必须改变,应以讲授认识和应用计算机的思维过程为主线,使知识随着思维的展开而介绍,思维随着知识的贯通而形成,能力随着思维的理解而提高,这样循序渐进地促进学生计算思维能力的养成。
一方面,在课堂教学中采取基于计算思维的探究教学模式。探究教学就是将科学问题作为探究过程来讲授,让学生像科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念和规律,掌握科学方法,培养学生的探究能力和科学精神。在课堂教学中,教师提出基于计算思维的探究性问题,引导学生运用计算思维的一系列方法探索、发现问题的本质,通过简化、转换、递归、抽象、分解、建模等计算思维的基本方法,将一个复杂问题转换成许多简单的子问题并构建求解模型,进而充分利用计算机的运算能力实现问题求解。当学生掌握这种思维方法以后,教师再启发学生运用所学方法自主探究并解决更深层次的问题,从而达到知识巩固、迁移和内化为能力的目的。
另一方面,在实验教学中采取任务驱动的实验教学模式。教师只给出实验任务,要求学生自主完成一个系统或一个解决方案从设计到实现的全过程。学生主动思考,自主梳理知识,构建学习模式,规划解决方案,运用计算思维的方法自主设计和独立完成实验任务。基于计算思维的任务驱动实验教学模式将有利于培养学生自我建构知识、计算思维和创新的能力。
3.结语
大学生是科学研究的后备力量和生力军,在大学校园中不仅需要积累基础知识和理论,更需要大学生们在老师的指导下进行初步的科学研究尝试,才能在毕业后迅速得适应社会需求,投入到运用科学理论知识服务社会发展的事业中来。对于文科学生来说,在阅读和实践中发现问题,进而搜集资料,并对其进行科学得分析研究,最终得出科学合理的结论,结撰成文,是一个常用的科研锻炼方式。本文就文科大学生进行论文研究的方法进行总结和探讨,以期能够给予诸多学子些许启示和帮助。
人文社会科学的方法有很多,任何一种方法都不可能解决所有问题,各种方法之间有着各种各样的联系,需要互相结合使用。如果没有掌握正确的科学研究方法,难免会在研究中“误入歧途”。所以,从事科学研究必须重视科学思维的具体方法。
一、基本的逻辑方法
人们的理性思维有共通性,做任何研究,总离不开一些基本的逻辑方法。逻辑方法包括:分析与综合、归纳与演绎。
分析与综合相结合是思维活动的基本环节和方法,它可以抓住事物的主要矛盾和矛盾的主要方面,把握具体事物运动的客观规律性,使科学研究更加符合实际。
分析是在思想上把整体分解为各个部分,把整体的个别特征或个别属性突出出来,即把复杂事物的整体分为若干简单的要素进行认识的一种思维方法。
由于客观事物是多样性的统一体,组成这个统一体的各个部分是相互联系的。为了把握其本质规律,须将其暂时分解开来,对各个要素进行研究,找到其中一般的、本质的、规律性的东西,把握其基本特征,进而掌握事物的本质和规律。分析可以是在思想上把属于整体的组成部分或组成方面分离出来,就像人们把植物分解为根、茎、叶、花、果实、种子;把一个活动分解为个别动作等等。分析也可以是在思想上把属于整体的个别特征或个别同性分离出来。例如,把花的色、香、味分出来;把音乐的个别旋律分出来等都属于分析的方法。
综合是在思想上把整体的各个部分或者各个方面联系起来的思维方法,把具体的个别特征或个别属性结合起来,把事物的各方面联系起来。例如:把把各个情节连成完整的故事;把各种线条色彩组成一幅完整的画面……综合是把一般与个别、本质与现象、规律与外部形态相结合,从思维的抽象到思维的具体,从思维事物的内部本质出发,去认识事物的外部表现及其整体的一种思维方法。
分析和综合是彼此相反的过程,彼此孤立地存在,但又是彼此联系着不可分割的一组思维方法。如果只着眼于对事物的部分分析,会出现以偏慨全、以点概面的错误做法,从而割裂事物的联系,只见树木,不见森林。而如果没有对事物的个别和部分的准确分析,综合又无从谈起,没有依据。
分析和综合的统一性在于分析是从整体开始的(最初的综合),分析(对它部分、方面、特征、过程的分解)又是达到认识整体的手段、途径和方法,通过分析进而对整体认识得更深入和充分(再次的综合)。
归纳和演绎是思维活动的基本过程,同时也是两种基本方法,在认识过程中有着重要作用。
归纳是从个别或特殊的事实中概括出一般性知识(原则、原理、结论)的思维方法。即从个别事物中概括出一类事物的性质、特点和关系的方法。分类的过程可以促成观点的形成,例如:对某一个时期某一个地区的作者进行分类,像研究北宋江西文人群体的创作,进而发现与地域性有关的一些特征或规律,用的就是归纳的方法。
演绎是从一般性的知识、原则出发,引起个别性、特殊性的结论的思维过程或方法。即从一类事物都具有的一般的属性、本质来推断该类个别事物中所具有的属性关系和本质的方法。《论语·述而》中所提倡的“举一反三”就是演绎推理的方法。演绎的前提是一般知识和个别结论的凝聚。演绎的结论蕴含在前提之中,不能超出前提的范围。演绎的思维方向是从一般到个别,由抽象到具象。演绎的结论正确与否,既决定于作为出发点的一般性知识和结论是否正确,又取决于所选择的前提和结论之间的必然联系是否正确。
归纳是演绎的基础。王力先生在《谈谈写论文》这篇文章中说:“所谓演绎,就是从一般到特殊;所谓归纳,就是从特殊到一般。我们搞科研,要先用归纳,再用演绎,不能反过来,反过来就坏了。比如逻辑上的三段论法,大前提、小前提、结论。‘凡人皆有死,你是人,你也有死。’这是演绎法,从大前提推出结论。结论对不对,关键在于大前提对不对,主要是‘凡’字。‘凡’是归纳出来的,我们做研究工作,就是要研究这个‘凡’。怎么研究呢?就是从大量具体的材料中去归纳,从个别到一般,结论是在归纳的末尾,而不是在它的开头。所谓分析,是要以归纳为基础的,如果没有归纳就做分析,那么结论常常是错误的。凡是先立结论,然后去找例证,往往都靠不住。因为你往往是主观的,找一些为你所用的例证,不为你所用就不要,那自然就错误了。归纳的重要也就证明充分占有材料的重要。因为归纳是从个别到一般,个别的东西越多,越能证明你的结论是可靠的。也会有例外,例外少倒不怕,多了就不行。例外多了,你的结论就得推翻。”[1]在实践基础上进行的归纳必须有一个原则作为依据,那么这个原则就是已经被演绎出来的结论。可见,归纳和演绎互为前提,互相促进。
二、文科论文研究的一些具体方法
相对于基本的逻辑方法,在进行研究时还有一些适用于不同学科的具体的研究方法。下面就适用于人文学科学术研究的一些具体方法做以介绍。
(一)考证法
考证是中国传统学术中非常有特色的一种研究方法。是一种根据事实的考核和例证的归纳,提供可信的材料,经过分析材料,得出一定的结论的方法。当代著名学者任继愈先生说:“没有哪一个国家的历史文化像我们中国这样长,由古至今五千年一脉相承、延绵不绝。其他国家不是这样,古埃及、古希腊、古罗马曾经是中心,那些地方的国家却是有古无今。唯有黄河和长江流域孕育的中华民族在世界舞台上没有中断过。”[2]我国历代学者十分懂得充分利用这笔宝贵的遗产,撰写了大量鸿文巨制,2001年云南人民出版社出版了《二十世纪中国文史考据文录》,收缪荃孙、孙治让、章炳麟、王国维等160多家的考证文章,共350万字。考证就是求是,就是辨别真伪,追求真理,千百年来的考证成果其作用都使我们趋向真理,逼近真理。考证法在人文社会科学领域的运用十分广泛,例如,语言学研究中对于某一个字词的读音、语义的产生、发展、流变的研究也是用的考证法;文学、文献学研究中对于某一个作家生平经历、某一部作品版本流传等的整理求证也是用的考证法。考证是为了辨明真伪,最大程度得还原历史真实。是人文社会科学领域许多研究得以进展的基础和保证。
(二)比较法
比较法就是在一定的分类基础上,根据对象之间在某些方面的相似、相同、相异而得出结论。比较和分类互为前提,互相结合。人文社会科学领域可广泛采取比较的方法。只要是在某个方面或某种程度上的多个事物有一定的相似性,就都可以进行比较。国与国、人与人、作品与作品、形象与形象,甚至方法与方法、特点与特点……
选择比较法时,一定要注意不同对象是否具有可比性,是否有比较的必要,是否会显得牵强。我国两千年前的周代有了《易经》。《易经》不仅推动了德国莱布尼兹发明二进位制,还与爱因斯坦的相对论有某些相近的观念,例如:万事万物都有相对的特性。
比较法按照方式的分类,可以分为横向的同时比较和纵向的历时比较。横向的同时比较是指选择某一特定时期,选取在这一时期出现的具有一定相同特征的不同事物进行比较,以期发现不同事物间的区别与联系的研究方法。例如“关于高适与岑参边塞诗的对比研究”,就是选取盛唐这一特定时期中的两位诗人,以他们的边塞题材诗作为研究对象进行比较,分析总结两位诗人的共性与个性。纵向的历时比较则是选取某一个或某一类事物作为研究对象,考察其在不同时期的发展变化,以期发现事物发生发展的规律的研究方法。例如,选题“从‘为艺术而艺术’到‘革命’论述——论创造社文学观的变迁”就是以创造社这一文学团体文学观的前后变化为研究对象,从发展的角度看待这一观念变迁的文学史意义。
(三)量化分析法
王兆鹏先生的《唐宋词史论》中对唐宋时期的词人、词作进行了数字统计、量化分析的内容。他通过对这些词人存世作品的数量、被后人引用评价的次数、词作被收录刊行的次数等方面,对唐宋词人做了一番数字分析。由此得出的结论,与人们千百年来从词作内容和艺术成就角度对前代词人的评价有极大的相似性。这种通过计量的方法来辅助定性分析的研究方法就是量化分析法。量化分析可以避免主观性和盲目性,但是量化分析也必须和定性分析相结合,才最有说服力。量化分析多用图标来进行标示,数学是研究事物量的科学,历史由无数复杂的数量关系组成,量化分析的方法也必然可以用于人文社会科学。但是人文社会科学中的量化分析不宜过分强调精确,过分强调量得精确,会导致混乱。例如对文学作品分期的研究,把某一个时间作为阶段性的分界点是可以的,但并不绝对。在这个时间前后的作者、作品的具体情况都应做具体分析。不能过分强调泾渭分明。承认量化分析中的模糊性,就是要承认人文科学的复杂性、多元性、过渡性,可以避免机械化、绝对化。
文科论文研究的具体方法还有很多,针对不同的研究课题,需要采取各种不同的研究方法,但更多的需要多种方法综合使用,才能对前期搜集到的诸多材料进行科学有效的分析,进而得出相对准确合理的结论。掌握文科论文研究的基本原则和具体方法,对于大学生综合运用所学,进一步深入专业知识,进行具有创新意义及社会价值的科学研究有着很大的意义。
注释:
[1]王力,朱光潜,周一良等著,怎样写学术论文[M].北京大学出版社,1981:5-6.
【关键词】幼儿;观察能力;科学教育
一、根据科学的目标培养幼儿观察力
(一)亲近大自然,观察新鲜事物
幼儿的思维方式是随着年龄的不同而有所不同,根据皮亚杰的儿童认知发展阶段划分:0-2岁属于感知运动阶段,这个阶段思维开始萌芽。2-7岁属于前运算阶段,这个阶段幼儿的思维特点主要是单项思维、思维不可逆、自我中心、反应静止的直觉状态、不合逻辑的推理等特点。这一阶段幼儿的思维主要根据具体形象来辨别。
(二)根据研究对象,养成观察能力
利用一些具体的事物作为幼儿研究对象,比如让他们观察一些动物的行为特点,可以举身边的一些例子,像猫啊,狗啊,兔子啊等等,通过观察这些动物的习性,进而比较出动物之间的差异性,通过这种方式可以培养他们的概括能力.还有身边的一些自然现象等等,通过提问:为什么下雨的时候容易打雷,太阳为什么从东方升起?再比如“认识百合花”这一案例,我们可以引导幼儿对花儿的各个部分用眼看,手去触摸,调动身体各种感官去体会花儿各部分的属性,最后再总结花儿的特点及与功能。
二、根据科学的内容培养幼儿观察力
幼儿学习的科学教育内容主要包括:动植物之间的关系、自然现象、科技与人类的关系、人体的奥秘。在讲解这四大块的内容时,教师要运用正确有效的方法更好的去引导他们去学习增强他们发现事物的观察力。
(一)动植物之间的关系
在探究植物之间的关系时,教师可以给幼儿提供更多的机会去接触这些实物。在研究动物类特征时,可以对身边的一些小动物,进行实地接触,有条件的话可以适当的去养一些这样的小动物,对他们进行饲养和照料,记录这些动物的成长变化,从他们的身上,能获得很多有用的相关信息,会发现这些动物也像一个孩子一样需要悉心照料,也需要喂食才能长大,也需要一个良好的生长环境。
(二)自然现象
当讲到一些自然现象时,教师首先要引导幼儿感受天气变化,下雨时,天气变化,空气变化,下雪时,天气及周围又是什么现象的,让幼儿用他们喜欢的方式了解、记录、预测、和感受这些自然现象到时来所带来的天气变化。
(三)科技与人类
在讲到科技与人类的关系时,教师们利用一些简单、安全的常用科技工具给幼儿们展示,例如,我们家庭用的微波炉、榨果机、手机、ipad等工具。让孩子们观察这些工具在使用时是如何进行运作的。他们在使用之前,需要什么?以及在使用中需要注意什么,然后通过老师边示范边讲解,让孩子恍然大悟。
(四)人体的奥秘
在讲到人体奥秘的过程时,教师可以通过边播放一些婴儿出生的纪录片边对此现象进行讲解,讲解过程尽量浅显易懂,少用专业性词汇,多用通俗词汇,幼儿理解起来则更容易。
可以发现,所有的这些知识的吸收,首要的都是通过观察来进行的,让幼儿明白观察的重要性,从而在下次遇到新鲜未知的事物时,会有意识的先进行观察探索。
三、根据科学的方法提高幼儿观察力
学习科学仅仅依靠好奇心的驱使是不够的,还应适当的掌握一些学习技巧,不同的事物需要不同的观察方法。幼儿初期在接触到一件新鲜事物时,初次表现的大多数好奇,左瞧瞧,右看看,一旦这事物呈现到幼儿感官面前太多次数时,幼儿可能就此丧失兴趣,探索欲望就此终结。这里主要有典型特征观察法、有序观察法及跟踪观察法三类。
(一)典型特征观察法
此种观察法主要应用于观察的对象具有某种典型的特征,且这种特征持续的动作时间较短。例如在短时间内让幼儿观察一些动物的运动特点,像跑、跳、爬、飞、拍、抢这些瞬间动作。并通过这类动作给动物进行归类,并要让幼儿在观察这类动物时能讲出这类动物的典型特征,这不仅能提高幼儿的判断能力而且还能训练幼儿的概括能力。
(二)有序观察法
此种观察法适用于一些观察对象外形特征表示的并不是很突出,但又需要研究这些对象之间的差异。这可以通过有序的观察法来作比较,在观察比较、发现对象差异的过程中,教幼儿运用一些横向比较或纵向比较的方法,比如:在学习鸡、鸭、兔子、小狗这类动物的基础上再来学习“家畜”的概念,在学习汽车、火车、飞机这类对象的基础上再来学习“交通工具”的概念,此种方法也可以称作上位学习法。
(三)跟踪观察法
此种方法主要用于观察动植物、或日常天气的变化时,这类事物在较长的时间段里才能发生一些质和量上的变化。这类事物的变化时阶段性的,长期性的,让幼儿在观察这类事物时,最好是让他们学会记录每一个阶段的变化,比如蝌蚪最终变成青蛙,蚕最终变成蝴蝶等,这样的培养方法不仅培养了幼儿的细心观察能力也培养了幼儿对一件事情的持久耐心。作为教师,我们一定要选择一个合适的方法教会孩子学习成长,这样才能取到事倍功半的效果。
总 结
提高幼儿的观察能力需要经过长期训练才能兼备这种能力,教师在培养幼儿的观察力的过程中,不仅要根据幼儿的特定思维特点去培养,还要选择科学的内容,讲究正确的方法,让孩子不仅能提高观察事物的意识,更要根据学会根据不同的对象选择不同的办法,掌握观察事物的能力。使之在科学的教育下,更快更好地成长,成为一个创新型的人才。
作者简介:戈文莉(1974.3-),女,重庆市南川区示范幼儿园,大专,研究方向:幼儿教育。
参考文献:
[1]毕晓玲.谈幼儿情感教育与培养[J].才智.2010.
关键词:生物教学;生物实验;观察能力
初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力,而观察能力是上述诸项能力中的最基本的能力,也是使学生从形象思维过渡到抽象思维的重要条件。因此初中生物实验教学中教师要引导学生观察,启发学生思考,激发学生的观察兴趣,努力培养学生的观察能力。
学生在实验过程中规范操作是进行实验的基础,而对实验现象的认真观察,是达到实验的目的、探索实验结果的关键。在教学实践中我们通过科学的方法,充分有效地培训学生使用视、听、嗅、味、触等各种感官,对实验现象进行定性、定量的观察,敏锐地发现观察对象之间差异。通过培养学生的观察能力,促进学生的自学、分析和思维能力的提高,增强学生的生物科学素养,激发学生对生物科学的理解和热爱。
培养学生科学的观察能力,我们应着重从以下几个方面进行研究:
一、明确观察目的
心理学告诉我们,目的是人采取行动的结果,而动机则是激励人去行动的动力。学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。在观察时对学生提出一定的目的或任务,然后拟定观察计划,按计划仔细地观察。在学习探究的过程中提出问题、解决问题,循序渐进地让学生自己设计实验方案,最终达到让学生独立实验的目的。
二、学会科学的观察程序和方法
观察能力的提高有赖于科学的观察程序和方法。组织培养学习的科学的严谨的观察程序和方法,对于提高学生的对培养学生的观察能力起到事半功倍的效果。
如在观察洋葱表皮细胞的实验时,显微镜中出现许多连成一片的洋葱表皮细胞,面对这些复杂的众多的细胞组织时,学生无从下手。这时,教师就要从观察程序和方法方面加以指导:先看洋葱表皮细胞的形态,再选择一个较完整、清晰的细胞,仔细地观察其结构。在观察细胞结构时要从外到内,依次观察各部分结构特点。这就是一种最常用的从外到内、从整体到局部的程序观察方法。同时也要教会学生,针对不同的实验类型和实验对象,要选择不同的程序和方法。
三、抓住特征,有重点地进行观察
不同的实验对象时,都有着各自特征,如果样样都去观察,就会变成无的放矢,最终将一无所获。因此在做实验观察时,要注意让学生先分析实验对象的独有的特征,根据实验的目的,列出要观察的重点,做到有的放矢,重点观察。
如观察鲫鱼的外部形态,首先要分析鲫鱼的特征,因为它是水生脊椎动物,那么鲫鱼就应该具备水生脊椎动物的特征,因此在观察的时候就要重点观察鲫鱼与水生生物相吻合的一些特征,如形体、体色、侧线及鳍等。此外在重点观察时还要提醒学生观察要细致,以培养学生良好的观察习惯。
四、鼓励勤于思维式的观察
业精于勤荒于嬉,同样,在生物实验观察方面也要积极地进行思考。因此教师一定在指导学生做实验观察的时候,不仅要指导学生用感官和工具去“观”,更要用脑去“察”,要将实验观察到的现象进行分析、比较、判断,通过思维得到正确的结论,要使“直观性观察”升华为“逻辑性观察”。同时教师也要在指导的过程中,多设置几个“为什么”,通过一系列的“为什么”来引导进一步的思维,增强学生的学习兴趣。
五、注意培养观察习惯和观察兴趣
兴趣是最好的老师;兴趣是观察的挚友。在生物实验课堂上教师可以通过创设出与学生生活环境、知识背景密切相关的教学情境,激发他们的求知欲,提升学习兴趣,同时通过对生活的观察和理解,也加深学生对生活的认识深度,同时也提升了学生对生命价值的理解和重视。
【关键词】:教学情景 科学探究 合理建构
当代教育体系是以现代教育理论为指导,以现代信息技术为支撑的现代教育体系。充分利用现代信息技术的优势,构建现代信息技术环境下教学模式,将是提高物理教学效果,创建现代物理教学模式的有效途径。以教师使用课件为主的教学模式是在现有教学模式基础上,把计算机作为新教学媒体用于课堂教学中的演示,它既可以动态显现物理现象的变化发展过程,也可以重新组织情景,突出事物的本质特征,为学生学习概念规律创造条件。根据目前全国大多数中学的条件,这种模式是在中学应用信息技术优化课堂教学的最主要模式。我认为,符合现代信息技术环境下的中学物理教学模式,应该有以下几个教学环节组成。
一、 创设教学情景
充分利用以现代信息技术为核心的多种媒体手段,创设联系生产生活实际,既贴近生活又具有时代气息的情景,以图文并茂、形象生动且有利于学生内心体验的表现手法向学生展示具有设疑激趣特征的问题情景,以激发学生学习物理知识的兴趣。因此要深入挖掘以计算机多媒体技术的多种媒体手段所具有的深化问题情景的表现手法,多视角地为学生自主探索问题创设可供引发思维的探索问题的情景。在此基础上通过教师指导、小组讨论、班级交流等方式来进行理性思维基础上的科学猜想,以整理出初步的探究问题的思路。此环节中,所选用的教学手段、教学组织形式和教学方法应有利于有效地实现本环节的目标任务。所创设的问题情景应既符合认知对象所具有的主要特征,同时也应符合学生的认知水平。能使学生心理亢奋,产生强烈的求知欲,并将求知欲转化为学习的动力。能在教学过程中,为引导学生进行发散性思维创造了条件。对探索思路讨论所采取的教学策略应该充分体现“以学生为本”的现代教学理念,应该有利于培养学生的想象力和初步的科学研究的思维方法。
二、 引导科学探究
充分利用计算机对多种媒体信息的展示、计算机的网上搜索、教师演示实验、学生随堂实验、实物展示等手段,创造性地运用各种教学方法,去发挥探究过程的学生主体能动性和教师的主导作用,去贯彻重过程和重能力培养的现代教学理念。
此环节中,所创设的自主探索研究的物理情景,应有利于探究过程中的引导观察与操作,使之在探索中能进一步加深对物理现象和过程的理解,进而形成概念、发现规律,建立合理正确的物理表象,使之能有效地培养学生的科学能力、科学观念、科学品质,体会科学方法和科学精神,特别是创新能力和创新精神的培养。
三、 概念合理建构
充分利用现代信息技术所具有的对多种媒体信息进行高超的编辑和再现功能,依据研究对象所具有的主要特征,结合学生的认知水平,通过对相关媒体信息进行微观过程宏观化、宏观场景微缩化、瞬间过程定格化等处理,创设建立在学生自主探究基础上的、有利于概念建构的良好学习情景。让学生在主动参与、内心体验的基础上,对感知的物理现象,通过科学的归纳、演绎,比较,抽象等思维方式,形成物理概念或物理规律。此环节中,所选用的媒体手段应能为概念建构创设具有变抽象为具体,变静态为动态,化枯燥为生动的学习情景,且所创设的有利于概念建构的学习情景,应具有进一步深化学生在实践探索中所获得的内心体验的特征。此外,在概念建构的过程中使学生掌握一定的科学方法、树立辩证唯物主义世界观和科学的自然观。
四、 知识应用拓展
充分利用计算机信息技术所具有的对视频、动画等多种媒体信息的高超编辑能力,以及其他媒体表现手法所具有的直观性、可操作性等特征,在创设好应用知识于实践的情景的前提下,通过对应用对象结构的合理解刨与展示,以及对应用对象的仿真模拟,为进一步巩固、深化、灵活运用所学知识提供支撑。此外,还应努力创设好将知识应用于新情景的学习情景,使之借助于新问题情景的刺激,促进学生的创新思维。使学生通过创新思维,并经历设计、制作等实践活动,在创新知识的学习情景中引起其认知结构的扩展与创新。此环节中,所选用的创设情景的媒体手段,应体现出多样性、实用性、现代性等特征。此外,所选用的创设情景的情景素材,也应具有实用、现代、开放等特征。进而激发学生的创造性,培养创新精神。
五、反馈测试评价
物理 抽象思维 能力
高中物理都要培养什么能力成为人们关注的问题。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)。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。那么,如何培养高中生物理的首相思维呢笔者对此浅谈如下几点:
一、物理学科的特点
物理学研究物理的运动最一般的规律,物质的基本结构及其相互作用,物理学的学科特点表现在以下五个方面:
1、物理学是一门实验科学,它的根基在实验。一切理论都要实验作为唯一的检验者。
2、物理学是一门严密的理论科学,它以物理概念为基石,以物理学定律为主干,建立起了经典物理学与现代物理及其分支的严必的逻辑体系,是一门结构化的科学。
3、物理学是一门定量的精密科学。从概念转变为物理量开始,它利用种种教学表述手段为理论与实践开辟道路,使物理学理论或随时加以严格检验,便于物理理论应用于实践,更好地发挥其解释功能和预见功能。
4、物理学是一门研究物质运动形式最一般规律和应用的十分广泛的基础科学,它是其它自然科学和各种工程技术、国民经济各生产部分特别是现代新技术革命的基础。
5、物理学从它早期萌芽到近展,都以它丰富的方法论和世界观等充满哲理的物理思想、现点和方法影响着社会思潮和社会生活。
因此,物理学曾被称为“自然哲学”、“科学方法论的典范”、“辩证唯物主义哲学的科学基础”、“现代科学哲学的支柱”等等。总之,物理学是一门带有方法论性质的自然科学
高中生思维发展的总趋势来看,高中生的抽象逻辑思维已占主导地位,从物理学科特点来看,物理知识具有严密的逻辑结构和抽象性特征,而物理思维主要是抽象思维。上述两方面的特点决定了高中物理教学成为发展学生抽象思维能力最重要的途径。所以,物理教师应充分发挥本学科的优势,在物理教学过程中,通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、问题解决等具体途径,发展高中生的抽象思维能力。
二、高中物理抽象思维能力的培养策略
1、在物理概念教学中培养抽象思维能力
“认识是人对自然界的反映。但是,这并不是简单的直接的完全的反映,而是人们对事物本质的认识是通过一系列抽象来完成的。所谓抽象,从词意来说,是分离,排除或抽出。科学抽象的目的,总的说来,就是达到关于事物本质的、普遍的认识,形成科学理论。
科学思维主要是运用抽象思维,而抽象思维是在一定课题指引下,运用概念进行分析、判断、推理的智力操作活动。无数科学认识的事实说明,科学要达到真理性认识——形成理论,始终离不开理性的抽象。牛顿认为,“自然哲学的基本原理”就在于从各种现象中抽象出“自然力”,再用这些“自然力”去推论其余一切运动形式“。牛顿本人就凭这种抽象力量,把地上和天上的切实观物体的机械运动都统一于万有引力定律,实现了科学史上第一次认识的大综合。而众所周知的相对的创立,正是爱因斯坦超越实验事实,高度发挥科学思维的抽象力量的产物
抽象思维是物理思维的最主要的形式,物理学的每一步重大进展或突破,都离不开抽象思维的作用,物理学越发展,其抽象程度就越高。所以,不培养起较高的抽象思维能力,在学习物理课程时就会举步维艰。高中物理教学首先要通过物理概念教学过程来发展学生的抽象思维能力。
2、指导学生物理抽象思维的基本方法
物理抽象思维是从属于一般抽象思维的一种特殊形式。它是以物理概念为思维材料,以物理判断和物理推理的形式来反映客观物理事物的运动规律,达到对物理事物的本质特征和内在联系的认识过程。物理抽象思维是一种重要的物理思维形式,它在物理问题的提出、物理概念的产生、物理规律的建立、物理理论的形成过程中起着关键的作用。
良好的物理抽象思维能力不是与生俱来的,后天的生活和学习经历才是培养它的主要途径。物理抽象思维的方法包括:分析与综合、抽象与概括、归纳与演绎、比较与分类、科学推理等方法。善于使用这些方法可以使学习物理知识更加容易,解决物理问题简捷。同时,正确使用这些方法的过程,也是锻炼和培养抽象思维能力的有效途径。
3、一题多解,多题归一
物理学研究的对象是客观世界存在的物理现象,对于同一问题,不同的人往往有不同的研究方法。因此,在物理解题过程中,我们可以根据不同层次学生的智能水平,进行一题多解或多题归一的训练,达到拓宽学生思路的目的。例如,力学、热学和电磁学中的许多问题都可以通过一题多解的训练,选好典型题,抓住问题的实质,积累正确的解题经验,帮助学生挖掘某些物理量间的相互关系和物理规律间的内在联系,提高学生求异思维的能力。