科學思維的重要性范文

時間:2024-01-15 18:10:38

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科學思維的重要性

篇1

初中學生學習科學課,思維能力決定了其對于課程的理解程度,因此科學思維能力的培養對于科學課的學習尤為重要。本文以培養初中生科學思維能力的重要性分析為基礎,總結出初中科學課培養科學思維能力的兩種重要方法。

一、科學思維介紹與培養意義

1.科學思維能力簡介

科學思維是以科學知識為基礎達到思維最優化、科學化,是適應現代化實踐方式以及現代化科技創新而創立的方法體系,是對世界的復雜性、整體性和多樣性的全局把握。

科學思維能力是指以科學認知得到的以及人的大腦依賴于信息符號對于感性材料加工處理的途徑和方式,其實質是通過合理地處理各種科學思維方法之間的辯證關系,從而使其達到最優化,做到科學地、歷史地、全面地觀察問題、考慮問題,得出符合實際的解決問題的方法。

科學思維方式是一個龐大的方法集合,其中包括科學抽象方法、思維發散法、邏輯方法、模型優化法等。

2.培養科學思維能力的重要性

(1)培養學生科學思維能力是科學課學習的重要基礎

初中生在學習科學課的傳統過程中,往往是老師把需要傳授的知識和課程固定式思維結合起來,學生將老師的思維固化在自己的腦海中,形成模式思維。長此以往,學生容易導致對熟悉的課程和內容銘記于心,但是當遇到新的問題時就會茫然無措,不知道從何入手解決問題。這就是模式化思維與現代教學沒有同步前進的結果。而科學課是對自然科學進行探索、求知過程的研究,要求學生具有獨立、創新、靈活思維能力,因此培養學生的自主科學思維能力也就成為了學習科學課的重要保證。

(2)初中生習慣于單一思維,缺乏發散思維能力

初中學生在分析和解決自然科學問題的時候,習慣于單一的沿著問題的發展過程考慮問題,思維習慣固定,思維方向難以改變,因此不能夠通過多角度多途徑解決問題,難以進行發散思維或變換角度思維,解決問題的方法模式化,缺乏一定的靈活性與創新性,沒有形成系統的科學思維方法,難以從根本上突破學習科學課的瓶頸。

(3)科學課自身特點對于科學思維能力的要求

科學課對于知識與能力的相互轉化十分重視,學生思維能力的塑造是科學課的首要目的。培養科學的思維能力是科學課的基本要求,其知識體系本身特點就決定了其對于學生科學思維能力的要求。隨著科學的發展,學生的視野開始變的開闊,知識與信息的來源廣泛,如果缺乏科學思維對于知識與信息進行系統化的處理,難以將其應用于實踐中。只有讓學生擁有科學的思維方法才能夠在信息時代合理地運用其來解決實際問題。

二、培養學生科學思維能力的方法

1.培養學生發散式的科學思維能力

培養學生科學思維能力首要任務的是學生思維的靈活性與發散性,即發散式思維,能夠從多角度、全方位思考問題,沖破傳統觀固定化思維模式的單一性與局限性。

以能量的轉化與守恒為例,學生在初學該章節時,對于轉化與守恒這個概念就有所誤解,認為其相互矛盾。既然能量可以相互轉化,那么能量還能夠守恒么?這是很多學生所產生的疑問。這就是學生考慮問題的時候單從某種能量自身考慮,缺乏能量的整體式思維,而且考慮問題絕對化,把轉化與守恒進行絕對化思考,導致對問題難以理解。

該例子說明學生在思考科學問題時候應該從不同的角度思考問題,從個別以及整體不同的角度入手解決問題,該例中很多同學會從單一的勢能或者單一的動能出發,沒有考慮到能量的總體性,即思考的角度要全方位。因此可以通過教學中的看似矛盾的問題,來培養學生的發散式思維能力。

2.培養學生想象式的思維能力,充分發掘學生的想象力

想象式思維能力是科學中的一種非常重要的抽象邏輯思維能力,因為在科學課的研究中,會遇到邊緣科學等許多超越現實的實驗條件,現實生活中難以重現實驗環境。這就要求學生抓住研究對象的主要因素,排除其他次要因素,使研究對象與實驗條件理想化,從而建立理想的實驗模型。

例如對于勢能的理解,很多學生認為火燃燒時釋放出熱量這種形象化的能量才是能量,因為它可以通過人體感覺得到。而像重力勢能、彈性勢能等人體感覺不到的能量,學生就無法理解。因為勢能比較抽象化。這就需要學生在理解勢能這個概念時采用抽象式、理想式的科學思維方法。將能量作為一個整體抽象的描述印在腦海中,將無形的勢能附著于有形的物體上,從而將無形的勢能抽象的想象成有形的勢能,從而消化對勢能概念的理解。

篇2

關鍵詞:中小學課堂教學;積極、持續的影響;批判性思維能力;批判性人格

中圖分類號:G622.0 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2012)07-0004-03

批判性思維是指人們“為了決定相信什么或做什么而進行的合理的、反省的思維。”批判性思維不僅在本質上是一種能動、獨立的思維能力,它還與創造性思維有著密不可分的內在關系。因此,它對個人乃至社會的發展進步均有著巨大的推動作用。中小學生正處于思想、人格發展的關鍵時期,如果課堂教學能夠對中小學生批判性思維能力的形成施加積極、持續的影響,將十分利于中小學生批判性思維習慣和批判性人格的形成。

一、批判性思維能力的本質以及從中小學即開始培養的可能性和可行性

(一)對批判性思維本質的認識,決定了中小學培養批判性思維能力的可能性

盡管思維能力是人類與生俱來的一種能力,但是,由于社會生活的復雜性以及人類思維本身的缺陷,人類將不可避免地會遭遇到各種假象的困擾。因此,在這種情況下,批判性思維能力就是人類透徹審查自身和他人思想、觀念的力量。一方面,作為高階思維能力的批判性思維需要借助于一定的理念、承諾、努力和練習才能熟練掌握,批判性思維能力還需要持續、有技巧地進行“思維訓練”才能夠形成。另一方面,學界目前基本上已經認可批判性思維至少包含了對于論題、問題、命題、情境的識別和理解,以及在此基礎上對于論題、問題、命題、情境的分析和評估,以及更進一步地去尋找新的論據補充、完善先前的認識(此步驟被稱為推論和說明),而在這個過程中每一步都可能滲透著對自我認識活動的反思(或稱為自我調節);學界還認為,批判性思維傾向更多地與人們的好奇心、聯想力以及對于事物探索和檢驗的習慣和態度有關,而理性的好奇、謙恭、懷疑、勇氣、換位思考、系統、真誠、執著、靈活等特征,則是批判性思維者普遍擁有的態度傾向。因此,批判性思維能力本身并不是一種神秘的、不可捉摸的能力。人們對于批判性思維本質的這些清醒認識,使從中小學階段著手培養學生的批判性思維能力成為了可能。

(二)從中小學就開始培養學生批判性思維能力的可行性

任何學習活動的開展,都是在感知的基礎上,運用比較、鑒別、抽象、分析、綜合等思維方法來形成概念、判斷和推理的過程。中小學階段是人的身體和智力發展最快的時期。自兒童進入小學,進入正規、系統的學習活動開始,一直到整個初、高中階段,其思維水平將經歷從具體到抽象、從形象到邏輯的質的飛躍過程。其中,小學生的思維更多地依賴于具體可感的形象,而初、高中生的思維則更多地利用抽象符號進行推導。但無論在哪個階段,中小學生對任何事物的認知,都會經歷以上完整的思維過程。那么,一方面,在這個思維過程中,適當引導學生的分析、評估、推論、反思等中、高階批判性思維技能,則非常有利于批判性思維能力的形成;另一方面,對中小學生進行批判性思維能力的培養,使他們在不斷的有意識的引導或潛移默化的熏陶感染中,很早就可能知道“推理和事實的重要性,學會在論辯中尊重他人的觀點,虛心采納他人的觀點、愿意換位思考……而當他們變得更加成熟的時候,他們將有能力也有意愿去擴展其智力資源,以便做出更好的判斷。可見,從中小學開始培養學生的批判性思維能力,完全可行。

二、課堂教學是中小學生批判性思維能力培養的重要渠道之一

(一)批判性思維能力的培養有多種可能的渠道和途徑

作為一種由邏輯技能和態度傾向要素共同構成的思維能力,人們可以借助于社會、學校、家庭等多種渠道和途徑來培養。例如,從社會角度來看,當一個社會能夠持久地關注人們的質疑精神,全方位地倡導、鼓勵思想開放,崇尚理性的真誠、謙遜、換位思考、自信和理性的勇氣等思維品質,我們就認為,這樣的社會是有利于學生批判性思維能力形成的;而對于一個學校、一個家庭來說也是如此。約翰·杜威是最早對學校的反省思維(批判性思維的一種)影響因素進行系統研究的現代學者之一。在杜威看來,對學生的反省思維造成一定的影響的學校因素,包括“教師潛在的和顯性的影響、學業性質的影響、教育的現時目標和理想的影響”。例如,在闡釋教育的現時目標和理想目標的影響時,杜威指出:在教學中,以外在的成果為標準的做法,表現在人們只重視“答案正確”,從而使教師無法集中注意力去培養學生的思維能力;而在學生的操行方面,僅僅要求學生遵守校訓、校規,而忽略了學生積極探索和深思習慣的養成,這都將不利于學生反省思維習慣的養成。而改變這種狀態,就能夠使學校的反省思維的影響因素逐漸形成并不斷得到強化,從而有效地促進學生形成批判性思維能力,養成批判性思維的習慣。

(二)課堂教學是中小學生批判性思維能力培養的最重要渠道之一

盡管影響中小學生批判性思維能力形成的渠道和途徑是非常多的,但是作為各級各類學校教育的中心環節,課堂教學無疑處在眾多影響因素的中心位置。關于課堂教學為什么會對學生批判性思維能力的形成有著舉足輕重的影響,我們可以從兩個角度來分析:首先,課堂教學占據著我國中小學生學校生活的絕大部分時間,課堂教學對于學生各個方面的影響往往會比學校其他渠道的影響要大得多;其次,課堂教學是人類系統化、制度化的教育制度本質特征的最集中體現,在傳遞人類社會所積累的知識和經驗方面,課堂教學與生活中其他偶然性和隨意性的知識經驗傳遞方式相比,其本身就有著無與倫比的優勢,這一優勢運用在批判性思維能力培養方面也是如此。因此,我們可以理所當然地將課堂教學作為學校批判性思維環境構建的最重要途徑之一。

篇3

【關鍵詞】初中科學 科學探究 比較思維 方法

科學探究不僅是科學課程的重要內容,也是學習科學、認識自然的重要方法。但現實教學中教師更愿意把它作為學習內容,這是因為教懂一個探究遠比教給學生探究的思想和方法來得更直接和簡單。表現在課堂中,講探究仍是探究教學的主流。表現在教學評價中,學生只會做熟悉的題目,對于新情景下的探究就顯得力不從心。歸其原因主要還是在于教師日常教學中對學生缺乏方法上的引導。而在諸多方法中,“比較”尤顯得突出,這是因為:

初中科學是學習物質及其運動規律的一門學科,無論是運動前后、變化前后、概念之間、對照實驗中都明顯存在著比較思維。加之,學習本身就是讓學生在未知和已知之間建立聯系,形成矛盾沖突,從而激發學生思考與探索的過程,同樣也是一個比較的過程。正如俄國教育家烏申斯基說過:“比較是一切理解和思維的基礎,我們正是通過比較來了解世界上的一切。”顯然烏申斯基所強調的是一種思維能力,即比較思維能力。它要求把若干同一屬性的現象或人物等進行對照,找出它們之間存在的差異及存在差異的原因,并從比較中歸納出具有實質性或有意義的結論。很顯然這又與探究教學的過程和目標相當吻合。正因如此,本文試圖通過教學實例,闡述“比較思維”在探究教學各環節中的應用,以及如何運用比較思維來提升學生自主探究的能力。

一、在比較中引導學生學會提問

領會提出問題的途徑和方法是“提出問題”這一探究環節的重要目標之一。雖說觀察是提出問題的主要途徑,但為什么看到同樣的現象,有的學生可以提出有價值的問題,而有的學生卻不能。這主要還在方法上的問題,即有沒有把看到的現象與已有的認知進行了比較。在某種程度上可以這么說,是否運用了比較思維是“觀察”和“看到”的主要區別。因此,教學中教師必須不斷引導學生把觀察到的現象進行比較,形成矛盾沖突,再根據這個沖突提出有意義的問題。并在耳濡目染中感受提出問題的方法,從而提升學生提問的能力。

二、在比較中引導學生學會猜想

進行猜想和假設的學習目標指出:能針對所提出的問題依據已有的科學知識、經驗,通過思考作出猜想和假設。很顯然已有的科學知識、經驗和知識和猜想之間是有一定距離的,需要通過比較才能得出。再加之,作出猜想和假設很多時候就是要確定變量,而變量就是兩者之間或者是同一物體前后變化間的相同點和不同點。而要尋找到相同點和不同點就離不開“比較”。這足可見比較思維的重要性和普遍性,因此教學中教師可通過比較的方法經常性的引導學生進行猜想,從而不斷提升學生的猜想能力。

三、在比較中引導學生學會設計

科學是一門以實驗為基礎的學科,不管是教材內容中介紹科學規律發現過程的經典實驗,還是課后安排的學生實驗,所有實驗的設計中無一例外地體現了對照原則。應該說對照實驗和控制變量是初中科學實驗設計方法上的重要特點,這也就注定了比較思維的重要性。這是從實驗方法上講,但本文主要還是要談一談比較思維在實驗設計各細節中的具體應用,例如器材的選擇、放大實驗現象、實驗設計的技巧、實驗步驟的順序等等。通過這些內容的學習讓學生不斷地積累實驗設計所需的元素,再加上通過“對照實驗”在方法上的學習,共同來提升學生實驗設計的能力。實驗設計是一個較為復雜的過程,學生只能借助于平常的學習,在日積月累中感受實驗設計所需的元素,以及實驗設計的方法。而其中很多的內容的學習,只有通過比較才能加強學生的理解和記憶,也只有通過比較才能讓學生更信服。這是因為實驗設計的好與壞,行與不行,簡單與復雜,方便與不方便,可操作與不可操作等都需要理論與實踐的比較、你與我的比中體現出來。因此,引導學生對實驗設計的各個環節進行有目的的比較是提升學生實驗設計水平的重要方法之一。

四、在比較中引導學生學會檢驗

獲取事實與證據:即要通過實驗或調查等手段獲取數據,在處理數據的基礎上得出結論、檢驗假設。在這過程中,分析處理實驗數據由于控制變量和對照實驗的原因必須借助于比較的方法。這是因為無論是概念的形成,還是規律、方法的得出,總是要依賴于歸納的方法。而歸納法的核心就是尋找事物之間的共同點,而尋找共同點的基本方法就是比較。毫不夸張的說: 探究中“處理數據”的主要手段就是比較法。從這個意義上說也是被動使用比較法最明顯的環節,但不能因為常見而忽視了它的價值。

例1:影響壓強的因素

教師:根據我們收集的實驗數據來看,應該第幾組為對照組?為什么?

學生:第2組,因為第2組和其他兩組都有一個是相同 的。而1、3兩組都不同。

教師:對,那1、2兩組什么相同,什么不同,說明什么?2、3兩組又什么相同、什么不同?說明什么?

學生:……

例2:生長素作用的兩重性。在拓展生長素的作用學習生長素的兩重性時,通過每一條曲線前后的比較可得出:根、芽、莖三個部位的生長都是在一定范圍內隨著生長素濃度的增大,促進作用先逐漸增強后又逐漸減弱,最后都表現為抑制生長。通過觀察比較三條曲線可得出:同種植物的不同器官都有一個最適生長素濃度,但濃度的值各不相同,從而體現了根、芽、莖對生長素的敏感程度不同。采用這樣的比較思維觀察圖像,生長素對植物生長具有兩重性這一重要信息就被成功獲取了。

根據以上案例可以看出比較方法在處理數據的重要性。基于它的常見性,教師在教學中除了引導學生比較分析得出結論,掌握比較法以外還應注意:1.為了方便比較,應利用表格、折線圖等來記錄、處理數據。同時向學生強調數據記錄方法對比較得出結論的重要性,且要求學生在實踐中進行運用。2.教學中教師要引導學生對表目的設計。即如何設計表目更便于比較和得出結論。例如影響動能大小因素的探究中表目的設計在“高度”后設計了“速度”這一列,便于區分研究的真正變量。基于這點案例1中最好增加“壓力/面積”一列,便于得出“每平方厘米面積上受到的壓力”這一列。

五、在比較中引導學生學會評價

新課程標準指出,科學探究的評價環節要求學生能收集更多的證據支持解釋,檢查解釋及過程、方法上是否存在問題,必要時提出改進措施。以達成能注意與預想結果不一致的現象,并作出簡單的解釋;以及能提出改進工作方法的具體建議的目標。但作為初中學生,特別是農村初中,大部分學生能理解探究過程已經很不錯了,要想在此基礎上作出評價難度很大,必需要借助教師的引導。因此,探究教學中教師應當主動引導學生比較,拓寬學生的思路,從而對探究的過程作出評價。若是肯定,說明肯定的理由;若有不同見解,就說說具體的原因及改進措施,從而在不斷的訓練中逐步提升學生的評價能力。

六、在比較中引導學生學會表達

表達與交流達成的目標明確指出:對所提出的問題、研究的內容、觀察到的事物作有條理的的、科學的概述;運用文字、符號、圖表、模型等解釋并概括探究的過程和結果。然而在教學實踐中教師往往容易忽略這一點,從而使得很多學生在探究的過程中表現出心里知道,但表達不到位、不全面或者缺乏條理等現象。很遺憾的是學生還總以為自己的表達是正確的,這也導致中考估分中分數明顯偏高的主要原因之一。因此,教學中教師要不斷引導學生與學生之間、學生與教師之間、學生與參考答案之間的比較,通過比較認識到表達的正確性、科學性,認識到表達的方法,認識到表達的重要性。

總的來說,要通過比較實現有效提升學生的表達能力,教師首先應具備這樣的教學態度,舍得化時間把各種表達通過各種手段呈現在學生面前。其次要注意引導和歸納,試圖在方法上取得提升,而不是僅僅局限于點到點。另外,現代教育學認為,語言的準確性、連貫性和多樣性體現著思維的周密性、邏輯性和豐富性。而思維必須以語言為載體,思維的發展有利于語言的表達,表達能力的提高又會促進思維的發展。因此,表達的教學不僅是通過比較掌握一些表達的模式,還要通過比較來提高學生思維的周密性、邏輯性和豐富性。

思考:

通過比較的方法,層層設置問題來引導學生主動的進行探究。既可以為學生的探究提供指導和支持,也可以使學生的思維從被動變為主動,動手和動腦相結合。又可以通過長期的練習提升學生的比較思維。這大概就是比較法在科學探究中的意義所在吧!當然在強調比較思維重要性的同時,在應用時還應注意比較思維的特征:1.比較要有可比性。可比性是指比較的對象之間的規定性,即比較對象之間有一定的內在聯系,具有某些本質上的而不是表面上的共性。在運用比較思維的過程中,要結合教學實際,如果不是同一范疇同一標準的材料,則不能比較。同時,在比較的過程中,應引導學生達到舉一反三、知識遷移的目的,培養學生的比較思維能力,使其能自主發現問題、解決問題。2.比較要有指向性。由于比較視角的多樣性,比較的內容是異常廣泛的,人們可以根據作用目標的不同從不同層面、不同方向做出比較。因此比較必須要有指向性,即有目的、有重點的進行比較。教師在教學過程中要抓住被比較對象最為本質的異同點進行比較,以達到同中求異,異中求同,以避免不管出現什么統統比較一番的做法。3.比較要有兼容性。基于思維過程的復雜性,在探究教學中還應培養學生分析與綜合、歸納與演繹的能力,以此來培養比較思維的靈活性與敏捷性。另外,還應結合形象思維、邏輯思維、集中思維、發散思維、創造性思維等等多種思維形式來解決問題。使學生得以各種思維形式的訓練,以此提高學生的思維能力。

總之探究教學為培養學生思維能力提供了廣闊的實踐空間。在探究過程的每一個階段,通過動手和動腦相結合教學方式,一方面使學生提升了探究所需的的基本思維方法,特別是比較思維。另一方面各種思維能力提升的同時也促進了學生的自主探究,使學生從“學會” 轉向“會學”。這大概就是“探究”的本質屬性和核心所在吧。

參考文獻:

[1]楊梅.生物教學中比較思維能力的培養[J].中小學實驗與裝備. 2004 (4).

[2]陳志偉.中學科學教育[M].浙江大學出版社出版.2001(4).

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1問題的提出

初中科學課程標準(2011年版)指出:初中科學課程是體現科學本質的課程,科學是以多樣統一的自然界為研究對象的探究活動,是建立在證據和理性思維基礎上的.科學探究是創造性思維活動、實驗活動和邏輯推理相互作用的過程.課標中也指出:通過科學課程的學習,應使學生養成科學的思維習慣,逐步形成用科學的知識、方法和態度去看待和解決個人與社會問題的意識.初中科學課堂學生說理能力的培養,也就是培養學生在一定證據基礎上進行的邏輯思維過程.因此,說理能力的培養也是科學課程的教學任務之一.

說理能力是一種邏輯思維能力,這一能力可以通過初中科學教學得以提高,這一能力在公務員考試中得到了充分的體現,在一些單位的招考面試中也有相應的測試題.因此,說理能力也是核心素養之一.2015年,浙江省的初中畢業學業考試說明中,將原來的“分析計算題”題型改為“解答題”,在“解答題”中設置了一定分值的文字描述說理題.從中也不難看出對學生說理能力的重視.

2培養說理能力的策略

2.1認識說理重要性

無論是教師還是學生,只有充分認識到說理的重要性,才能著力踐行說理能力的提高.說理的重要性不僅可從科學的發展史中得以充分體現,也在實際要求中得到了充分的體現.

2.1.1科學史中的說理

科學發展史中很多例子都可見說理的重要性,說理也是科學的本質.如伽利略對落體運動的研究.伽利略首先認識到,物體實際下落的快慢是受到許多因素影響的.把一張小紙片和一枚硬幣從同一高度同時釋放,硬幣先落到地面.把紙片揉成一團再重新做一次實驗,兩者幾乎同時落地.前一個實驗似乎表明物體下落的快慢與物體的輕重有關,但紙片揉成團后下落會變快,這表明物體下落的快慢還跟它的形狀有關.而形狀的變化實質是物體下落時受到空氣阻力發生了變化.――運用實驗進行說理.

面對復雜的現實,伽利略的思想方法是:認識自然應當從最簡單之處入手.從最簡單的狀態去研究,獲得結果后再推進到復雜的狀態,這是一種“以退為進”的思想方法.于是他建立了一種理想化的落體運動:自由落體運動.這種落體的初速度為零,而且在運動過程中沒有受到空氣阻力.――建立思想方法中的說理.

建立了自由落體運動概念之后,伽利略只用一個巧妙的思想實驗,就否定了亞里士多德的觀點.在他的代表作《關于兩種新科學的數學證明》一書中,他這樣寫道(大意):如果重的物體比輕的物體下落得快,那么,現在,我將一輕一重的兩個物體拴在一起讓它們下落.這樣,下落較快的物體由于被下落較慢的物體向上拖著而變慢,而下落較慢的物體則由于被下落較快的物體向下拖而變快.因此,整體的下落將比原來快的慢,而比原來慢的快.但是,兩個物體拴在一起顯然比原來重的物體更重,它的下落應當比原來快的更快.由同一前提竟然會推出兩個不同的結果.伽利略從這個佯謬中得出結論說:只有假定物體下落的快慢與物體的輕重無關,才能消除這個矛盾.――運用嚴密的邏輯推理進行說理.

伽利略在理想實驗之后,據說當年伽利略登上了位于比薩城奇跡廣場的一個斜塔上,在塔頂向下同時掉下輕重不同的球體,結果發現它們都同時落到地面.――再次運用實驗進行說理.

2.1.2實際問題中的說理

物理學家勞厄說過:教育無非是將一切已學過的東西都遺忘時所剩下的東西.學生獲得科學知識的過程,就是學生說理能力培養的過程,成年后,學生會忘記很多具體的科學知識,但培養起來的說理能力卻還在,而且對其工作、生活具有無比重要的意義.當我們面臨具體問題的時候,要試圖解決任何一個實際問題,不可能是憑空產生解決問題的方法,而是會根據掌握的實際情況,經過一系列的邏輯分析,形成的具有一定可行性的解決方法,也就是應經過充分的說理.正因為如此,目前在公務員考試中,對邏輯說理能力的考察給予了充分的重視.而且在一些企事業單位的面試中也會非常重視.如在面試中就出現了諸如以下的測試題:請問在這間面試房間內可堆放多少個乒乓球?請問面試的這幢樓可堆放多少一元硬幣?這些面試題不是要求被面試者給出具體的答案,而是要考察被面試者具有的邏輯說理能力有多強.

2.2重視概念教學

物理學家勞厄說過:重要的不是獲得知識,而是發展思維能力.而理性思維就是運用概念進行思維,運用公式進行計算.科學中的說理也即運用概念、公式進行思維的過程,而公式是建立在概念基礎上的,概念是科學知識的細胞.因此,科學教學中要充分重視概念教學,并且應使“正確建立概念”的重要性在學生頭腦中扎根.而在概念教學中,并不是所有概念都一樣重要,有的概念是尤其重要的.以“質量”概念的教學為例,按找準重要概念、解構迷思概念、建構科學概念、反思概念掌握四個步驟進行概念教學.

2.2.1找準重要概念

在科學教學中涉及了體積、質量和密度這三個概念,讓我們先理一理其中最為重要的概念.學生易把質量與體積混為一談,誤認為“體積大的物體就是質量大的意思”,問題就出在未能建立質量的正確概念.質量和體積都分不清,密度概念的正確建立就無從談起了.而且在今后的學習中,還會經常涉及到質量:Q=cmΔt,G=mg,溶解度和溶質的質量分數等都是與質量有關的.鑒于以上分析,不難看出“質量”概念的重要性.

2.2.2解構迷思概念

在質量教學中,教師往往會從“由同種物質構成的大小不同的物體所含物質的多少不同”引入質量概念.學生頭腦中本來就誤認為質量與體積沒什么區別,老師這樣的教學可能會給學生留下錯誤的認識――體積大的物體,質量就大.為了解構學生的迷思概念,在教學中我們應引起重視,并設法引起學生的認知沖突.教學中可展示一大塊泡沫和一個體積為10 cm3的銅圓柱體,先讓學生判斷哪個質量大,并讓可能答錯的學生來回答,這時一般會有學生作糾正――泡沫比圓柱體占有的空間大,只表明它的體積大,而它們質量的大小并不能用眼睛看出來.為了讓學生留下深刻的印象,教學中可用實驗室電子秤稱一下它們的質量,發現小塊銅圓柱體的質量要比大塊泡沫的質量大,也即這一銅圓柱體所含的銅的質量比這一大塊泡沫所含的泡沫質量要大.

2.2.3建構科學概念

要完全建構質量概念,還需學生能理解“質量是物質的一種屬性,它不隨物體的位置、形狀、狀態和溫度的改變而改變”.質量這一內容是安排在分子之后學習的,我們可以引導學生從微觀層面進行理解.學生已經知道水是由水分子構成的,在此基礎上,學生不難判斷“一密閉容器內的水分子多少及質量是否會隨位置、形狀、溫度而改變”.但對于狀態變化的微觀本質學生還不了解,我們不妨通過實驗來突破:將用電子秤稱過質量的大半瓶水放入冰箱冷凍,結冰后取出觀察,并用電子秤稱其質量.發現其體積變大,質量卻仍未改變.教師此時可作一定的補充:水結冰時,只是水分子間的空隙發生了變化,而水分子的多少并沒有改變,因此導致了體積的變化而變化,而質量并不改變而變化.

這樣的教學,不僅讓學生理解了質量是物質的一種屬性,而且也理解了體積并不是物質的一種屬性,體積會隨溫度、狀態等的改變而改變,這在今后學生學習Q=cmΔt和G=mg等時,就不難理解我們研究的Q和G并不是它們隨體積的變化,而是隨質量的變化而變化.

2.2.4反思概念掌握

對于概念的重要性還應引起學生的足夠關注.在學生發現迷思概念時和建立科學概念后,都可適時提醒學生,概念是不能張冠李戴的,概念有明確的界定,概念有其本質的內涵.在學生運用概念時,可能還會出錯.如在學習密度時,有的學生可能還會混淆質量與體積而導致密度學習的障礙.因此,學生在錯題反思時可引導學生從概念是否準確掌握角度進行反思,而且這樣的反思也可作為全體學生反思的一個樣板,引導全體學生今后要多關注一個反思方向――概念.這樣,學生以后再學習、運用概念時,會特別關注概念的重要性和準確性.

2.3放手說理鍛煉

學生說理能力體現在說理意識的強弱和說理水平的高低.在教學中要善于培養說理意識,通過多種手段培養學生根據充分證據、進行嚴密邏輯、運用簡潔準確的語言進行說理.

2.3.1觸發說理意識

很多學生喜歡科學,是因為科學中有實驗,是因為愛上了實驗才愛上了科學.但我們不能讓學生僅停留在實驗現象上,僅停留在從現象得出的結論上,還應啟發學生去思考,培養學生的說理意識.如在《大氣壓強》一課中,很多實驗都可說明大氣壓強的存在,

“杯中取袋”就是其中一個趣味性很強的實驗.教學中可讓學生先玩一玩“杯中取袋”: 將保鮮袋緊貼杯內壁,并用橡皮筋按如圖1所示方法扎緊.然后,慢慢用力拉保鮮袋,保鮮袋能被拉出嗎?

然后,讓學生思考三個問題:(1)保鮮袋很難從杯中拉出,是什么力阻礙我們將袋子拉出? 這說明了什么?(2)為什么保鮮袋未緊貼杯內壁、未用橡皮筋扎緊時卻很容易被拉出來?(3)我們用了什么方法將大氣壓體現了出來?通過實驗活動,并思考解決以上三個問題,學生便清楚地知道了,為什么該實驗可以說明大氣壓的存在,而且在說理的基礎上還提煉出了方法:減小物體內側的氣壓,從而將大氣壓體現出來.其中的(2)就是培養學生說理能力的一個典范,在教學中我們要看到這樣的增長點存在的可能性,并挖掘出來充分運用,讓學生去思考為什么這樣是可以的,而不僅僅停留在這樣做是可以的層面上,從而觸發學生的說理意識,引領學生經常要問為什么,并努力說明其中的道理.

2.3.2放手科學探究

科學探究過程是動手和動腦相結合的過程,教師要重視學生科學思維的培養,關注他們的思維方式和行為方式,主動思考問題,自己設計實驗,思考事實證據和科學結論之間的關系,逐步養成質疑、反思的科學思維習慣.在科學探究的各個要素中都可以放手讓學生說理,特別是在實驗設計、得出結論和反思分析等過程中.

(1)放手設計實驗.在電功率大小與哪些因素有關的探究中,直接讓學生理解正確的實驗設計并不難,但此實驗設計還能體現其他價值嗎?在教學中,不妨讓學生自己設計實驗方案,學生的設計方案如下:方案一是通過改變電源電壓以改變燈泡兩端的電壓(圖2);方案二是通過滑動變阻器改變通過燈泡的電流,而電源電壓保持不變(圖3).

以上兩個方案能用來研究電功率與電壓、電流的關系嗎?讓學生在設計后進行說理,通過說理,學生發現了并未控制好變量,即在兩個方案中對燈泡而言,電壓與電流是同時變化的.那么如何控制變量呢?學生若設計不出正確的方案,可直接參考教材中的方案,將兩個規格不同的燈泡串聯來控制電流相同,將兩個規格不同的燈泡并聯來控制電壓相同,這樣一來,學生就能深刻理解控制變量的意義及如何實現變量的控制了.

(2)放手得出結論.在研究動能與哪些因素有關的探究中,不僅要在實驗設計時放手,還需要在得出結論時放手.在學生得出的結論中,會出現一些不正確的結論:在物質的質量相同時,物體被舉得越高,動能越大;在高度相同時,物體的質量越大,動能越大;在物體的速度相同時,質量越大的物體把物體B撞得越遠;在物體的質量越大時,速度越大的物體將物體B撞得越遠.若犯以上錯誤的學生是對變量的控制不理解,對現象與結論不能進行區分.放手讓學生自己得出結論,則會發現學生中存在的問題,此時再讓學生來說一說以上說法為什么是錯誤的,這樣對實驗的思路則會更清晰,也理清了結論與現象的關系.

(3)放手反思分析.在測定空氣中氧氣的體積分數這一探究活動中,學生測出來的值可能與理論值會不一樣,為提高說理能力,可讓學生分析說明測量結果偏大或偏小的原因.像這樣的誤差分析,是很容易出現錯誤的,因為測量結果偏大或偏小也就是兩個不同的方向,不過,只要有嚴密的邏輯思維過程也就不容易錯了.所以,在教學中要經常給學生這樣的機會鍛煉.

(4)放手學生說題.在習題教學中,我們習慣于教師為主導,往往忽略了學生的主體性.放手讓學生說題,特別是說“為什么這個答案是正確的?”“為什么會想到這樣做?”這樣的分析說理,不僅能充分體現以學生為主體,更是突出了思維能力的培養,特別是邏輯思維能力的培養.

3培養說理能力的注意點

3.1示范性

教學中要做好如何說理的示范,特別注意說理時要有充分的證據,說理要有嚴密的邏輯思維過程,說理的語言要簡潔、規范.

3.2全體性

教學要面向全體,說理能力的培養也要面向全體,不過,學生的思維能力的基礎不同,所以對不同層次學生的要求也應不同,在教學中要關注到全體,對各個層次的學生要區別對待.

3.3全程性

在科學教學的全程中,都可對學生進行說理能力的培養,要不斷改進教學,以更好地培養說理能力.

篇5

1創造性臨床思維及其目前在臨床帶教中的培養現狀

醫學科學是一門實踐性很強的科學,同時也是一門對科學思維要求較高的科學。醫學科學在臨床帶教中的一個重要體現就是臨床思維的培養。臨床思維是指將所學的基礎理論知識融會貫通于臨床實踐中,對具體臨床現象進行分析和思考,最后作出符合實際判斷的能力[2],這種能力是臨床醫生獨立解決臨床問題的基本保證。

臨床醫學的實踐表明,臨床醫學是一門十分復雜的科學,疾病的實際表現多種多樣,尤其是隨著社會和環境的變遷,這種復雜性愈來愈明顯,如果想成為一名優秀的醫生,就需要通過疾病的表象看本質,不僅要具備一般的符合科學的臨床思維,還要具備所謂的創造性臨床思維。顧名思義,創造性臨床思維就是在常規臨床思維的基礎上更高一層的思維,它要求臨床醫生不能僅僅停留在觀察一般臨床現象,而是要洞察到臨床疾病的本質。

創造性臨床思維是臨床醫學教育的重要培養目標。然而,據我們觀察,目前很多醫院實習醫生對臨床思維沒有明確的概念,更談不上創造性臨床思維的培養,例如:有些實習醫生只是機械性跟著老師管理病人,開醫囑,不能將所學的知識運用于實踐中,對臨床相關基礎理論和專科知識掌握不全,不能很好的發現問題,對病人治療過程中出現的新問題不能提出自己獨到的見解,等等。出現上述現象個人認為主要有以下幾個原因:①臨床思維的懶惰性。由于現在大多數學生都是獨生子,在家里嬌生慣養,什么事情都由家人來安排,養成了思維上的惰性,對于觀察到的現象,只知其然,不知其所以然,有些甚至把實習階段當成了消遣的好時光,把學本領長技能想當然地認為是上班以后的事,這些都是大錯特錯。此外,現代科技的高速發展使得臨床診療對于高技術醫療設備的依賴性日益增強,一定程度上也助長了醫學生思維的懶惰性;②臨床思維的被動性。由于我國傳統教學模式的缺陷,以教師為中心的教學體系常常是使學生處于一種填鴨式的被動接受狀態[3],絕大多數學生在臨床教學中僅僅是被動執行老師的醫囑而很少問為什么,對于病人治療過程中遇到的問題往往不加任何考慮就去問老師,這種被動的臨床思維不利于創造性臨床思維的培養;③臨床思維的混亂性。臨床疾病的診治是一個嚴謹的過程,正確的診治需要一個嚴謹的臨床思維。然而,在臨床實習中很多學生的思維都是雜亂無章的,面對問題的時候缺乏層次性和邏輯性,遇到診斷稍微困難些的疾病往往會覺得無從下手,只好以某某待查作為初步診斷。

2培養創造性臨床思維的重要性和必要性

隨著社會的進步和醫學科學的迅猛發展,創造性臨床思維的重要性日益突出。很多時候,一個正確的創造性臨床思維不盡可以減輕病人痛苦,挽救病人生命,還可以避免資源的浪費,從這個意義上說,創造性臨床思維無疑具有巨大的社會效益和經濟效益。因此,當代合格醫生除了應具備與時展相適應的知識結構外,其創造性臨床思維的能力同樣要跟上時展的步伐。此外,由于社會發展和生存環境的變化,新的醫學科學問題層出不窮,疾病的發生發展具有多樣性與不可測性,只有加強醫學生創造性思維的培養,才能使他們勇于面對疾病的挑戰,深入研究疾病發生發展的本質,使臨床科學不斷發展。

總體上來看,目前我國大多數院校對醫學生創新性臨床思維培養的重視程度還不夠。雖然醫學教育改革已取得較大的成績,但仍有許多工作需要進一步深入。當前形勢下,醫學科學的迅猛發展對以學生的素質提出了更高的要求,而由于醫學教育的逐步普及,醫學生大量增加,導致醫學生就業壓力顯著增加,這就要求我們在醫學生的培養中,必須重視對他們的創造性思維的培養,這不僅有利于醫學生未來自身的發展,有利于我們國家醫學教育的發展,某種程度上也有利于和諧社會的創建。

3創造性臨床思維的培養方法

3.1拓寬知識面

廣博的知識面是創新性臨床思維的基本要求。①這是臨床思維的自身特點決定的。臨床思維的研究對象是具體的人類疾病。由于人體是一個極其復雜的有機整體,因此人類疾病也具有復雜的多樣性,臨床表現也是千變萬化,這就決定了疾病的認識過程也是極其復雜的過程,這個過程需要決策者要具有廣博的專業知識。②這是創造性思維的基本要求。創造性臨床思維來源于發現疾病的新情況,不能發現新情況就談不上對新情況的創新性思考,更談不上疾病的圓滿的解決。新情況的發現需要對疾病本身的相關知識有著熟練的掌握,它需要扎實的知識儲備作基礎。但現實情況是,現在的醫學生往往過分追求醫學科學的新進展而常常忽略對基礎知識的學習,導致根基不牢,無法發現疾病的新情況。③這是社會發展的需要。隨著社會的發展,疾病的概念已超出了簡單軀體概念,它還包括社會的和心理的因素[4]。因此,作為一名醫生,除了專業知識的學習外,還要主動了解其他學科的知識,包括自然科學和人文社會科學知識、生活知識和社會經驗等。這些知識對于培養學生的創造性臨床思維具有重要意義

3.2引導學生進行正確的臨床思維的鍛煉

創造性臨床思維是相對于常規臨床思維而言的,正確的常規臨床思維是創造性臨床思維產生的前提,引導學生進行正確的臨床思維的鍛煉對于培養學生創造性臨床思維具有重要意義。根據我們的經驗,主要有以下途徑:①做好臨床教學查房。我們堅持每周主任查房制度,查房時針對具體的患者,系統辯證地對疾病進行分析,講解疾病的特點,講清楚其診治依據,讓學生不僅知其然.還要知其所以然,逐步養成獨立思考的習慣。②重視典型病例的討論。典型的病例有利于學生理論聯系實際,將所學知識融入到實際病例中去思考。每次討論前,要要求學生對于病例的相關資料作好充分的書面準備,學生擔當討論的主角,老師參與其中,在這種師生互動中激發學生學習的熱情,認清疾病的特點和本質,逐步養成正確的臨床思維。③引入循證醫學概念[5]。循證醫學是一種理性醫學,它強調了客觀數據的重要性,早期引入循證醫學的概念對于培養學生的理性臨床思維,養成正確的臨床思維習慣具有重要意義。

3.3營造有利于培養創新性思維的環境氛圍

任何事物的發展都離不開良好的環境氛圍,創造性臨床思維的培養也是如此,良好的環境氛圍是培養醫學生創造性臨床思維的必要條件。作為教學醫院和科室,我們要積極創造有利于激發學生創造性臨床思維的條件,具體有兩方面:①在臨床病人管理方面要給與學生更大的自。從查房到開醫囑均由學生獨立完成,老師所起的作用僅僅是在最后的把關,這樣做可以讓學生感覺到自己的價值體現,能充分調動學生的臨床積極性,激發創造性臨床思維;②在教學查房方面,要加強教學互動。教學查房是臨床帶教的重要環節,在此過程中要重視創造教學互動的學術氛圍,老師可以告訴學生自己關于某病的看法,學生也可以通過積極的思考告訴老師自己的想法,在這種師生互動的學術探討過程中,容易突破傳統思維,產生創造性想法,久而久之,養成創造性思維的習慣。

綜上所述,創造性臨床思維的培養對于現代醫學生而言既有其重要性,也有其必要性,我們一定要重視臨床帶教過程中創造性臨床思維的培養。培養創造性臨床思維需要做大量的工作,但最根本的就是要處處本著以學生為主體、以學生的發展為根本的臨床帶教理念不放,最大限度地調動學生的臨床工作的積極性,最大程度地激發學生的創造性臨床思維,只有這樣,才能培養出高素質的現代醫生,才能使得我們國家的醫學教育事業蓬勃發展。

參考文獻

[1] 金仕瓊、劉學年.醫學生創造性思維培養及制約性因素探討中國醫學倫理學,2003,17(4):56-57.

[2] 張福奎.臨床思維.中國醫刊,2007,42(1):76.

[3] 黃炯強、雷建、胡明.實習醫生臨床思維中存在的問題和對策探討.實用全科醫學,2005,3(6):540.

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【關鍵詞】: 小學數學教學 數學思維 培養 重要性

一、小學教學中數學的意義

人們通常認為數學只是簡單的加減乘除,是一門理科性質的學科,僅重視了表面的數字運算,卻忽略了數學與其他學科知識間的邏輯聯系。在數學學習中,我們不難發現,要對數學學習內容理解、掌握,必須要有很好的觀察能力、想象能力、推理能力。而掌握了這些能力,可以為培養其他學科所需的科學素質及邏輯思維能力打下良好的基礎。所有的學科不是獨立存在,而是相互聯系的。以下是我對學習數學重要性的幾點看法。

1.培養邏輯思維能力。邏輯思維指對事物觀察、概括、推理,然后采用邏輯方法,正確表達自己意見的能力。邏輯思維能力不僅在數學學習中體現出來,也是學習其他學科所必備的。

2.開發非智力因素。非智力因素指興趣、情感等與智力無關的心理因素。興趣體現在激發學生解決問題的求知欲,從而產生較高的學習動機。這在其他學科中也需要,只有具備良好的動機,加上濃厚的興趣,才可能對一門學科有興趣,這就成為學好學科知識的首要條件。

3.培養科學文化素質。無論學習什么學科,都不能以自己的妄想來斷定結果。沒有事實為依據的知識,只能誤導學生。因此要用科學的觀點來學習新的知識。

二、培養學生的數學思維的重要性

學生的數學能力受到先天素質、家庭教育、外界因素等的影響。有的學生學習能力強,依據自己的理解及老師的講解,能很快地掌握知識,他們不僅能很快地解決問題,而且會有自己的獨特的理解,能憑借原有的知識去掌握新的知識。有的學生只能通過死記硬背來記住知識,沒有自己的理解,學習起來也就相對費勁,他們的思維無條理,混亂,面對沒見過的題目,無從下手。對于這種情況,在教學中只有注重培養數學思維才能解決根本問題。因此,認識培養數學思維的重要性是必需的。

1.數學思維能力與知識、技能緊密結合。教學過程不是簡單地傳授知識,還是全面培養學生各種素質的過程。學習知識的過程,就是運用各種思維解決問題的過程,在學習中不注意培養數學思維,就無法較好地理解所學的知識,有可能養成死記硬背的習慣。

2.判斷能力體現了數學思維能力。學習的根本任務是讓學生學會對身邊的事情進行真假判斷,對教材上的內容、老師的講解質疑。學生要用自己的數學思維提出自己的觀點,發表有個性的見解。

3.數學思維能力體現了學生的綜合素質。總結能力即靈活地運用所學知識概括自己觀點的能力,它要求學生首先具有推理思維能力和發散思維能力。另外,總結能力是綜合素質的表現,所以數學思維能力也體現了學生的綜合素質。

三、培養學生的數學思維的幾點建議

小學數學課程新標準的基本要求是培養學生的數學思維能力。數學思維能力包括豐富的空間想象能力,較強的歸納推理能力,善于發現、觀察問題。在小學數學教學中,應把培養學生的數學思維能力貫穿在教學各環節中。我們可以通過以下幾方面來培養學生的數學思維。

1.從具體到抽象認識來培養數學思維。在學習數學基礎知識時,應重視概念定理的學習,由于此方面的知識比較抽象,小學生不易理解,學習起來也較吃力。在教學過程中,教師應從具體實物著手,再逐步脫離具體實物,轉入抽象定理,培養學生的抽象思維能力。這樣才能加深學生對概念的理解,以便更好地運用相關定理。

2.在教學關鍵點上培養數學思維。在學習新知識或復習時,都應結合具體的內容來教學。對每節的知識點,教師設置相關的問題讓學生思考,間接引導學生對每節的知識進行回憶、分析、理解、推論,以做出正確的回答。最后,還要對每章的內容做總結。這種落實到教學關鍵點上的特殊的思維培養方法是值得研究的。

3.聯系生活實際培養數學思維。理論來源于生活實際,教師應利用自己的生活經驗,多講些生活與數學聯系緊密的例子,讓數學理論知識從課本走進生活,使得理論知識更具體生動。引導學生運用數學理論知識,解決生活中相關問題,從而培養學生的數學思維,使學生的數學思維能力在學習中增強,從而實現教學的根本目標。

小學數學教學的目的不僅在于讓學生掌握知識,而且在于學習方法,培養數學思維能力,以及良好的品質,促進學生全面發展。良好的數學思維能力,不僅在學習數學時有很大的作用,而且是小學生良好綜合素質的體現。因此,培養學生的數學思維能力尤為重要。

參考文獻:

[1]韋志初.發揮例題習題功效培養數學思維品質[J]

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【關鍵詞】計算思維 計算機程序語言 抽象思維 教學模式

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2012)12-0011-02

一、引 言

計算思維是當前國際計算機界廣為關注的一個重要概念,也是當前計算機教育重點研究的重要課題。在國外計算思維得到美國教育界的廣泛支持。美國計算機協會(ACM)2008年在網上公布對CC2001(CS2001)進行的中期審查報告(CS2001InterimReview)(草案)中,明確將“計算思維”與“計算機導論”課程綁定在一起,并明確要求該課程講授計算思維的本質;2008年,美國國家計算機科學技術教師協會(CSTA)在網上了得到微軟公司支持的《計算思維:一個所有課堂問題解決的工具》報告。[1]

在國內,計算思維在教學和培訓中的應用與推廣正在逐步展開,一些計算機教育者在教學過程中推進計算思維能力的培養。中國科技大學陳國良教授、桂林電子科技大學董榮勝教授、中國科學院計算技術研究所所長李國杰、自動化所的王飛躍教授、國防科技大學的朱亞宗教授等多位計算機知名專家學者在這方面都做了一些有益的探索。在基于計算思維的課程教學改革方面,何明聽在軟件工程課程中引入計算思維的關注點分離方法,并指出:作為最重要的計算思維原則之一,關注點分離是計算科學和軟件工程在長期實踐中確立的一項方法論原則。[2]廖偉志等就如何在課堂教學中引導學生利用計算思維去解決離散數學中的相關問題進行了探討。[3]李芳等結合教學實踐及目前人才市場的需求,探討了當前圖像處理課程教學中存在的問題,并從教學內容、教學方法、實踐教學等幾個方面,闡述了計算思維在該課程教學中的實踐及應用。

盡管在教學過程中引入計算思維取得一定的成績,但對于什么是計算思維的研究還不夠,如計算思維的基本組成部分及特征與表現是什么?如何在計算機程序課程教學中培養計算思維能力仍處于一個摸索階段,還沒有形成一套完整的方法體系。

二、核心概念定義

1.計算思維

計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。就像讀、寫、算一樣,計算思維是每個人的必須具備的基本技能。[4]

2.計算機程序語言

計算機程序語言通常是一個能完整、準確和規則地表達人們的意圖,并用以指揮或控制計算機工作的“符號系統”。它是一組用來定義計算機程序的語法規則,是一種被標準化的交流技巧,用來向計算機發出指令。能讓程序員準確地定義計算機所需要使用的數據,并精確地定義在不同情況下所應當采取的行動。[5]

三、計算思維的基本組成部分

當今是信息時代,“計算思維”的提出源于計算機這個工具的普遍程度,利用“計算思維”求解不同領域的應用問題也是必然、有效的,將對人們的行為方式產生深刻影響,它的基本組成部分包含三個方面。

1.抽象思維是計算思維的一個組成部分

計算思維中的抽象思維是指利用計算機理論知識從眾多事物中抽取出共同、本質的特征,而舍棄非本質特征的一種思維方式。這種方式化使問題復雜度降低,容易理解,問題更容易處理。例如在面向對象程序語言中,類的設計體現了抽象思維應用。

2.矛盾論的哲學思想也是計算思維組成部分

在處理問題時,計算思維采用分離各個因素,分清主次的方法。由于各個因素混雜在一起會導致問題的復雜性大大增加,所以把不同的因素分離開來,分清主次,分別處理,問題的復雜性就會明顯降低。在計算機算法與程序語言中采用這種方法,例如面向對象程序設計中的封裝和類,把解決的問題分離成各個獨立的部分。業務邏輯同特定領域問題的關系通過側面來封裝、維護,這樣原本復雜的應用可以通過程序實現。

3.實踐論的哲學思想也融入計算思維中

計算思維的實踐論是指實踐是檢驗計算思維認識正確與否的唯一標準。計算思維的認識方式對科學實驗具有反作用,在實踐中認識、完善、發展計算思維理論。例如在算法的優化與設計過程中,最優化算法的提出不是基于直觀或經驗,而是采用計算機理論知識和數學理論知識及其它相關知識反復實踐后構造出的一種最優算法。

四、計算思維的特征表現

計算思維不是計算機科學獨有,隨著信息化的推進,利用計算思維能更好的推動科技進步,具體特征表現為以下三個方面。

1.計算思維的普遍性

計算思維是一種科學思維,與理論思維、實驗思維一起構成人類的三大思維。計算思維并不是一種新的發明,而是早已存在的思維活動,是每一個人都具有的一種技能,而計算思維的方法將有助于人們運用計算機解決各自領域的問題。計算思維普遍存在,只是每個人的思維科學性、能力的高低有所不同。

2.計算思維的重要性

雖然計算思維不是計算機科學所特有的,但正是由于計算機的出現,讓理論上的實現過程變成了實際上可以實現的過程,并實現了全過程的自動化,充分顯示出計算思維的重要性。[6]從而促使人們對計算思維的研究和探索,充分意識到計算思維方法的重要性,大大拓展了人們認識世界、改造世界以及解決領域問題的能力范圍。在教育界,特別是在高等院校,有理由將計算思維納入教學改革的范疇。

3.計算思維的層次性

每個人都具備計算思維,但程度不同,層次不同。計算思維具有分級(分層)性,其層次可以分為四層:高級計算思維、中級計算思維、初級計算思維、基礎級計算思維。高級計算思維內容涵蓋研究生基礎課、專業課,中級計算思維涵蓋本科計算機基礎課、專業課,初級計算思維體現在大學計算機基礎課程中,基礎級計算思維指的是具備計算機基礎理論知識。[7]層級之間沒有明顯的邊界,僅僅是為了說明計算思維能力的高低。

五、計算機程序語言類課程中的反思

在傳統的計算機程序語言教學過程中,教師非常注重語言語法規則的講解。面對程序設計語言中繁雜的語法規則,部分學生喪失了學習的興趣,而且動手能力普遍較差,這也是計算機專業人才培養質量無法達到市場要求的重要因素之一。如果在計算機程序語言類課程教學中融入計算思維的理念,在教學過程中將教學重心從語言語法規則的講解轉移到計算思維的培養;在考慮問題時,能主動地、自主地、習慣地采用計算思維解決計算機應用問題;[8]構建以教師為主導,學生為主體,教學內容為載體,計算思維培養為目標的創新型教學模式。將會激發學生對計算機程序語言及計算思維的學習興趣,有助于構建師生雙方主動參與的互動型課堂,形成和諧的師生關系;有助于讓學生體會計算之美、編程之美,將極大提高學生認知能力及動手能力;有助于提高人才培養質量。

六、總 結

計算思維是人類的普遍思維,在信息化社會中起到重大作用。將計算思維理念引入計算機程序語言類課程教學中,系統構建培養計算思維能力的創新型教學模式。將有效解決目前在計算機專業課程教學過程中遇到的問題,為課程教學改革提供新的思路與視角。有助于提高教育教學水平,促進計算思維在國內的進一步研究與傳播。

參考文獻

1 牟琴、譚良.計算思維的研究及其進展[J].計算機科學,2011(38):10~15

2 何明聽.關注點分離在計算思維和軟件工程中的方法論意義[J].計算機科學,2009(4):60~63

3 廖偉志等.計算思維在離散數學課堂教學中的應用[J].計算機科學,2008(11)

4 陳國良、董榮勝.計算思維與大學計算機基礎教育[J].中國大學教育,2011(1):7~11

5 計算機語言[EB/OL].http:///showdoc-19317.

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6 盧俊嶺等.基于計算思維的算法設計與分析課程改革[J].計算機教育,2011(22):36~39

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由于很多省份的中考不考生物,所以初中生根本不重視生物的學習,再加上很多學校仍以應試教育為主,因此學校領導和教師也不重視生物學的教學。在這樣的情況下,搞好生物學教學,提高學生學習生物的興趣,是有很大難度的,因此,初中生物學教學要想真正的“破繭重生”,就必須使學生認識到學習生物的重要性,同時結合學科特點,培養學生學習生物的興趣、調動學生學習生物的熱情。結合我近幾年的摸索,下面談一下我的一些做法或觀點。

一、讓同學們認識到學習生物的重要性

雖然中考不考生物,但是并不代表高考不考,在高考科目中,理科綜合是由物理、化學和生物三科組成,其中生物占到90分。而初中生物所學的很多知識,是學好高中生物的基礎,因此,從考大學成就自己的夢想這個角度來看,學好生物是非常重要的!因此,在生物學開課伊始,我就明確的告訴學生這些基本情況,從而引起全體學生的重視,使其認識到學好生物的重要性,進而激發學生學習生物的興趣。

二、讓同學們認識到學習生物的實用性

生物學是一門實用性很強的學科,它所涉及的知識與我們的生活息息相關,即使不想考大學,學會生物學知識,會給我們的生活實踐帶來很大的好處。例如,了解了植物根、莖、葉、花、果實、種子等六大器官的結構與功能,對花卉、蔬菜等的科學種植,高產、優產帶來非常大的好處;學會了免疫學的相關知識,對疾病預防不無裨益;了解了人體的基本結構,對強身健體益處多多……因此,在教學過程中,多結合一些與生活實踐相關的實例,潛移默化的引導學生認識到生物學的實用性,進而認識到學習生物學的重要性,從而培養學生學習生物的興趣。

三、結合實際教學,激發學生的學習興趣

根據初中學生好奇心強、求知欲強、思維活躍等特點,我充分利用生物學本身內容豐富、實踐性強等特點,努力挖掘各種趣味性因素,創設情境,以各種各樣的教學形式誘發、激勵學生的學習興趣與求知欲望,充分調動學生學習生物的熱情,使他們由被動的“要我學”轉變為主動的“我要學”,從而搞活教學,爭取良好的教學效果。例如,在學習《果實的結構》內容時,我就布置學生提前帶來家里有的一些果實,然后剖開,通過觀察各部分的結構,指出哪些結構是果皮、種皮、胚芽、胚軸、胚根、子葉等。再如,在學習“顯性基因遺傳和子代性狀”時,提出了“為什么有的父母都是雙眼皮或一單一雙,可子女卻是單眼皮?”這個問題的提出,引起了學生們的好奇心,他們開動腦筋思考、積極發言討論,從而活躍了課堂氣氛,使他們積極參與到教學過程中來,最終收到了事半功倍的教學效果。

篇9

關鍵詞:直覺 思維能力 培養

0 引言

學生思維能力的培養,其培養的切入點,就是直覺思維。筆者執教以來,一直重視對學生直覺思維的培養,在教學實踐中收到了良好效果。現將對學生直覺思維的培養作一淺論如下:

1 直覺思維在創新思維中的重要性

基于無數次自然或社會實踐而掌握的認識的基礎上,簡縮的思維過程而產生的有一定跳躍性的推測、猜想、假設及判斷,這就是直覺思維。它是創新思維的基石(亦是它的一部分),是人類意識與動物意識的原始區分,是人類認識自然規律、法則和利用規律、法則的起點。

有人曾把人類杰出的具有非凡創新思維能力的科學家愛因斯坦的思維模式擬為:經驗—直覺—概念或假設—邏輯推理—理論。可見直覺在科學創新中起著選擇、預見的作用。通過直覺提出新成果的概念或假設,經過實驗(踐)檢驗確定后,成為建立科學論點的出發點。如果沒有牛頓在蘋果樹下對蘋果從樹上落下的直覺判斷、思考,就不會有“萬有引力”定律的產生,牛頓力學體系的大廈就將無法建立,而現代文明就回復于中世紀的黑暗中。

2 直覺思維培養的可操作性

由于直覺思維在教學中體現出它的直觀性,并對映于我們文明社會的各種成就,就可以舉出許多事例來啟發,引導學生進入創新思維的培養中。教學中可遵循如下操作模式:現象—直覺判斷(思維)—概括、推理、求證—結論(完成)。

我在講授《建筑力學》中的幾何不變體系時,聯系現實生活中電線桿用一鋼纜固定于地面這一現象,直覺判斷電桿、鋼纜、地面組成一個三角形,根據學生在初中平面幾何中所學到的“三角形的穩定性”原理,可得出它們三者構成了一個牢固的穩定體系,進而推出幾何不變體系的三個組成規則:二元體規則、兩剛片規則及三剛片規則。這樣,以往教學中不易于學生理解的授課難點,通過我對學生直覺思維的啟發以及深入淺出的講解,使學生變得易于接受起來,收到良好的教學效果。

一切思維都是由直覺開始,一切都是由已知的結論而進行的教學操作,學生的思維模式轉換就容易而自然,因而達到了思維訓練的目的,而且對知識的學習、加深、乃至拓寬都能得到多方面的受益。

3 可作為培養發散思維及集中思維的方法

一個創造性活動的全過程,伴隨其思維過程要經過發散思維—集中思維—發散思維,并需多次循環才能指導活動的完成。在教學活動中培養學生抽象、概括、判斷和推理等集中思維的能力的同時,更為重要的是對發散思維的啟發,筆者認為非邏輯性的發散思維及引發它的直覺思維,是創造性活動的土壤和關鍵。

如前所述,由于直覺思維具有直觀可操作的特點,且教學的主要職責是對學生進行引導與啟發,我便在教學中通過培養學生的直覺思維,對學生進行“發散思維—集中思維—發散思維”模式的針對性訓練。我在指導學生進行沿程阻力系數測定的實驗時,有一組學生測出的“ ”值與實際值相差較大。我檢查他們的實驗數據時,發現測壓管讀數有誤,但并不急于向他們說明原因,而是要求學生對此進行非邏輯性地尋找原因。歸結起來,通過直覺可判斷有如下幾個原因:實驗操作有誤,讀數有誤,甚至可能是因為上游水箱里的水位不恒定,造成管內水流為非恒定流等原因。經過學生認真計算、查找、判斷,并與其他組同學的數據相比較,最后找到了真正原因:測壓管讀數有誤。

雖然學生還僅限于用自己現有的知識進行直覺判斷及創新思考,但所有的培訓對以后的創新工作影響深遠。而直覺思維在整個過程中起到了貫穿作用。

4 是培養創造性人格、習慣的最佳手段

法國生理學家、諾貝爾獎金獲得者貝爾納曾說:“所謂的創造力教學,指的是學生要真正有被鼓勵展開并發表他們想法的機會,如此才能發展他們富于創造力的才能”。在教學中,教師的教學思維方法,直接影響學生思維模式的形成。有這樣一個例子:上物理課關于磁鐵南北極的教學中,一個學生舉手向老師提問:“如果從磁鐵的中間剖開,那么是否南北極可分開?”聽畢教師哈哈大笑:“××同學提出了一個愚蠢的問題,任何磁鐵分開后,仍形成二個各有N、S極的磁鐵。”滿面通紅的學生在同學們的訕笑中坐下。暫且不論教師這種回答是否真正科學(現代科學一直未放棄尋求發明單極磁鐵的努力,它將給工業帶來一場革命),起碼這位同學的思維在形成創造性人格上遭受的是打擊而非鼓勵。

直覺思維的培養,其教學實質就是啟發、引導學生的獨立性、沖動性、幻想性,并不僅僅受認識因素的影響。在指導水工專業的畢業設計時,有一學生問我:“可不可以把溢洪道和泄水隧洞合二為一,這樣可減少程量,節約資金。”我當眾表揚該同學肯動腦筋,肯定了他的想法,但同時指出“任何工程設計方案的提出,必須經過周密的研究,進行細致的技術、經濟比較工作,只有這樣才能做出一個技術上可行,經濟上合理的優秀設計方案。”雖然以該同學現有的知識還不能對它們進行全面的技術經濟比較工作,但至少該同學的創造性思維得到了肯定。在我的鼓勵下,該同學不僅以積極良好的態度對待以后的設計,而且還不斷突破有限的教材知識,使之創造力得到了充分發揮。

教師要積極鼓勵學生對問題進行推測和猜想,培養他們良好的“直覺”習慣,并引導學生對問題作出正確的證明。同時教師也應帶頭示范動用直覺思維提出多種不帶結論的設想,使學生受到熏陶,產生潛移默化的效果。從而達到培養創造性人格、習慣的目的。

綜上所述,直覺思維的培養是啟發式教學要求中的一個重要步驟,而學生思維習慣的形成對教學會起到事半功倍的促進效果,學生對學習知識也會從被動變成好奇、興趣和主動。這正是我們教育工作者所愿看到的。

參考文獻

[1]李世芬.大學生創造性思維能力培養方法與探討.長春大學學報.2004.05.

篇10

本文主要是在立足小學生思維特點的基礎上,提出在數學教學中發展形象思維的教學策略,結合教學的案例,淺論小學生形象思維的培養。

關鍵詞:形象思維 教學策略 案例 效果分析

一、形象思維的概述

(一)形象思維的概念

我國思維科學的開拓者錢學森先生認為,人類思維可以分為三種:抽象(邏輯)思維、形象直感思維和靈感(頓悟)思維。并建議把形象思維作為思維科學研究的突破口。那么什么是形象思維呢?本文所謂形象思維就是小學生運用頭腦中積累起來的,有關數理知識的表象進行的數學思維的過程。

(二)形象思維的作用

1、形象思維的發展是進行智力早期開發的基礎

腦學科研究表明:學齡前兒童腦的結構、神經系統發展迅速。3歲兒童大腦重量已可達1011克,到7歲時可達1280克,已接近成人的腦重量,神經纖維在繼續增長,髓鞘化基本完成,整個大腦皮質達到相當成熟程度。在兒童5—6歲時,腦的結構就基本成熟,但未達到承認水平。[1]因此,兒童的早期教育應該大力發展形象思維,豐富兒童的語言、詞匯,逐步發展抽象思維。這樣才切合幼兒智力心理發展的特點,才能充分發揮其智力潛能。形象思維的充分發展不僅是兒童智力的基礎,也同樣是成人智力的一個重要基礎。

二、傳統教育對小學生形象思維的培養

在普通心理學論術的影響下,認為兒童時期的思維是從具體形象思維為主向抽象思維為主的形式過渡,由于年齡特點而初步發展起來的形象思維,在這種理論的影響下,就被“過渡”了。傳統教育一直沒有真正重視右腦的開發,形象思維的發展。形數結合是數學科學的基本特點,但形的教育遠沒受到重視,連平面幾何這種左右腦并用的課程,也只強調發展邏輯思維的一面,這些都不利于兒童智力的全面發展。在評課中,絕大多數公開課的教學過程都突出反映學生的邏輯抽象思維的水平。但是如果有哪堂課的教學過程突出形象思維了,就容易被評為“過程不夠嚴謹”這樣的評價。[3]

在小學教育中,邏輯思維的重要性是大家所熟知的,抽象、邏輯這些字眼總是出現在數學上,而數學的特點是形與數的結合。數學家華羅庚有一句名言:數缺形時少直觀,形少數時難入微。近幾年來,形象思維引起了人們的重視但又沒與能力掛鉤。人們一再的強調要具有創新力。創新思維是抽象思維和形象思維新穎的、靈活的、有機的結合。其實,每個人都具有一定的創新力,特別是在中小學階段人的創造力強。那么為什么越大就越沒有創造力呢?我認為這與我們的基礎教育有關,重“抽象”輕“形象”。

三、在數學教學中發展形象思維的教學策略

數學形象思維的三種基本形式:數學表象、數學直感與數學想像,它們之間存在深刻的辯證聯系。即數學表象和數學直感是數學想像的基本成分或材料,但數學直感與數學想像互為表里,互相滲透,數學想像是數學直感形成的過程,而數學直感又表現為數學想像的結果。[4]

數學想像

想像是在頭腦中對已有表象經過結合和改造而形成新形象的心理過程。[7] 數學形象不僅是形象思維的主要形式之一,它的重要性還在于它是創造思維的重要成分,不論是數學中的直覺還是靈感,沒有想像的展開是不可能實現的。正如愛因斯坦所言:“想像力比知識更重要,想像力是科學研究中的實在因素,是知識進化的源泉。”數學的想像有著各種不同的表現形式。按照想像的內容特點來分,可分為圖形想像和圖式想像;根據想像的獨立性和它的產物的新穎性的程度來分,可以分為再造性想像和創造性想像兩類。在小學教學中,發展學生的想像力,著重注意下列幾個方面的訓練。

1、在學習新的數學知識時,要引導學生借助生活題材大膽展開想像。例如,在教學“千克、克的認識”一課時,教師可以問學生:“你們知道雞蛋有多少千克嗎?”“火車有多少克?”再請學生借助生活題材提問并解決問題。像這樣的問題可以吸引學生的注意,讓學生感到有興趣而且在不知不覺中滲透了千克和可之間單位換算的問題,重要的是使學生開動腦筋展開想像。

2、在解題時,引導學生通過想像,由題設條件的語言表述構思出相應的圖形,數形結合建構數學模型解決問題。例如,有甲、乙、丙、丁四個數,甲數比乙數大7,甲數比丙數、乙數比丁數都大5,甲、乙兩數的積比丙、丁兩數的積大140,求甲乙兩數的積。這道題要直接求很困難,若用方程解則涉及到一元二次方程,超出小學的知識范圍。因此,引導學生通過想像將“數”化為“形”,畫一個長方形,長為甲,寬為乙,把長方形的面積想像為甲、乙兩數之積,陰影面積為丙、丁兩數的積,空白面積為甲、乙兩數的積比丙、丁兩數的積比丙、丁兩數積大的140。解:由圖可知140-5×5=115 115=5×23=5×(丙+丁)所以,丙+丁=23根據已知條件:丙-丁=7 丙=(23+7)÷2=15 丁=15-7=8 這樣甲、乙兩數的積也就不難求了。

四、問題與討論

通過以上的論述,我們已經知道了鍛煉學生形象思維的重要性,并且通過對數學教學案例的設計、實踐和分析,也掌握了一定的鍛煉學生形象思維的方法。但是還要注意以下幾點:

(一)形象思維方法和抽象思維方法是兩種不同思維的方法,但兩者又存在密切的聯系,相互補充、相互結合,這樣能使人腦左右兩半球協調發展,是發展思維、提高學生的聰明才智的很好途徑。

(二)注意以直觀的活動引入新知,形象思維是喚起直覺整體體驗的橋梁,要注意通過直觀的演示活動使學生首先產生一種直覺的整體體驗。

(三)注意以生動的比喻疏導思路。讓學生在具體解題過程中潛移默化地領會某種思路方法,這是符合兒童的思維特點的。如果對解題的某種思維方法打一些形象的比喻,那就能較快的使學生掌握它,并有意的把它作為一種工具去解其他的題。

(四)注意對學生進行合適的評價。這點非常重要,正確合適的評價能促進學生形象思維的發展。

參考文獻:

[1]朱智賢.兒童心理學[M].北京:人民教育出版社,1980.142.

[2]溫寒江,連瑞慶.發展形象思維與培養創新能力的理論研究[J].教育研究,2001,(8):46.

[3]鄧吉先.小學數學教學要發展形象思維[J].基礎教育研究,1994,(1):28.

[4]成尚榮.學會數學的思維[M].南京:江蘇教育出版社,2001.119.

[5]梁寧建.基礎心理學[M].杭州:浙江教育出版社,2004.164.

[6]溫寒江,連瑞慶.開發右腦[M].北京:高等教育出版社,1999.81.