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生物科学思维的培养范文

发布时间:2023-09-22 10:39:12

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生物科学思维的培养

篇1

最新的《生物新课程标准》指出:“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。”这在客观上为学生操作能力与创新思维的发展提供了广泛的平台。虽然高中生物在课程安排上多是以细胞为基础在微观的世界讲述的,内容相对于高中生来讲比较抽象,但如果生物教师在授课的时候能够改变常规的教学手段,注重培养学生创新思维的发展,长期坚持下去,不仅会提高课堂教学质量,更会让学生树立创新意识,形成探索精神。

一、 充分营造有利于学生实现创新思维的课堂环境

在高中生物课堂上,教师营造轻松、和谐、民主的课堂环境,对于学生实现创新思维具有很重要的现实意义。试想,如果教师在上课的时候,由于学生的理解速度慢、反应速度慢,在课堂上大动肝火,只会让学生更加的小心翼翼,唯恐出错,学习状态处在高度的紧张中,学生怎能实现创新思维呢?轻松、和谐、民主的课堂环境有利于学生心情舒畅、思维敏捷,使各种智力和非智力的创新因子都处于最佳的活动状态。并且在课堂上,教师还要鼓励学生对问题与看法提出质疑,引导学生审视其观点,让其自己得出正确的结论,这样才会有利于学生的创新思维处于活跃状态。

在课堂授课的时候,教师要帮助学生树立起学习的自信心,要善于为学生提供发现问题、自己解决问题的机会与条件,能够让他们在学习中获得成就感。例如我在讲授《植物对水分的吸收和利用》这一课时,对学生提出问题:“如何测定成熟植物细胞的细胞液浓度?”同时鼓励学生从不同的角度回答,这样学生的思想不会受到限定,再加上轻松、和谐、民主的课堂环境,他们会想到配制不同浓度的蔗糖溶液来测定细胞液浓度等,在无形中有利于创新思维的形成。

二、认真对待生物实验教学,培养创新观察、实践能力

著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁教授曾经指出:“对人类来说,毕竟百分之九十的科学活动是实验,而且科学中最重要的基础是实验,对那些特别擅长动手的学生来说,应认为擅长动手是一件非常荣幸的事,因为有这种能力,他们就很有可能在适当的学科中从事很有意义又很重要的事业,取得扎扎实实的进展。”

高中生物作为一门以实验为基础的学科,学生所学到的各种理论与知识都是在前人在大量实验的基础上总结出来的,因此他们还是无法感受到真正的理论与知识,由此,生物实验课就显得尤为重要。在实验课程中,教师一定要强调学生的亲身感受,让他们动手来验证前人理论的正确性,充分发挥好学科优势,引导学生学会观察,善于观察,这样对于他们创新思维的发展大有裨益。例如在“叶绿素的提取与分离”实验中,学生通过实践操作,有效锻炼了他们探究、分析、归纳的能力,为他们以后的学习打下了基础。

三、转变学生的学习方式,提倡探究性学习与实际生活相结合

转变学生的学习方式主要是指改变以往“以教师为中心,课堂为中心、课本为中心”的传统模式,将学习的主动权放给学生,重视学生的主动性、独立性,着重培养他们对问题的探究能力,对资料的处理能力。例如我在给学生讲《消化和吸收》这一课时,并没有直接讲消化和吸收过程,而是从口腔开始,然后引申到牙齿、舌和唾液腺导管,并且让学生思考食物在口腔中有什么变化,进而探究馒头在口腔中的变化活动。通过这种渐进循环的方式引导学生主动探究与学习,并且在授课的过程中让学生自己找课本的难点与重点,学会对知识的归纳,更有利于学生自主学习能力的形成,为实现创新思维的发展提供了重要的外部条件。

探究性学习与实际生活相结合要求学生在学习的过程中要根据自己不断增长的知识,逐渐地培养和发展他们适应未来社会生活的基本素养,让他们能够在实际的生活中利用生物知识解决一些问题,从而激发他们的学习兴趣。

四、给予学生自主学习、解决问题的时间

由于课程时间的紧张与考试压力等实际问题,很多生物教师讲完课后进行的练习时间往往压缩在课后,这样,学生的学习效果也就可想而知。并且当学生遇到不懂的问题时,教师讲授的过程中没听明白,也没时间问,最后只能不了了之。

问题作为思维的开端、学习的起点,从提出到解决,是学生个体积极开展思维活动的过程。这就要求教师要少讲课,讲主要的、重点的,留给学生读、思、议、练等所必备的时间和空间,而不是教师“独占”。在授课的时候,教师要习惯性地对学生提出一些问题,在讲课的过程中促使学生不断提高创造性解决生物问题的能力。例如讲到遗传病色盲时,教师可以问:“小明是色盲,小明的外公也是色盲,但是小明的爸爸、妈妈、妹妹都是正常的,这是为什么呢?”由于教师给予了学生自主学习、解决问题的时间,他们通过课本,通过彼此之间的讨论,就会得出一个模糊的答案。这时,教师再从“色盲基因存在于X染色体上,随X染色体遗传给后代“的知识点出发,应用演绎推理的方法得出结论,这样就可以让学生的印象加深,为实现创新思维的发展创造了有利的外部条件。

总之,新课改下高中生物教学与学生创新思维的培养之间的关系互相联系、互为前提,二者有机地统一于一个开放型的教学过程中。教师在课堂授课的时候要运用多种教学方法,合理有效地利用各种课内外资源,大胆地进行创新教学,这样才能培养学生的创新思维。

参考文献:

篇2

一:高中生批判思维的现状分析

20世纪,生物科学研究取得了重大突破,并且与其他科学不断融合,显示出重要的科学地位,然而在发挥重要作用的同时也面临多样性的威胁,因此,教师要提高学生的生物科学素养,思维能力和思维技能。但在实际的生物科学实践中,面临着:“逻辑思维缺乏力度和韧劲”“见多识广的学生多,灵活运用的学生少”等培养问题。在高中生物教学中对学生批判性思维的培养有利于缜密的检测自己的思想行为,同时对于别人的思想行为也能做出实事求是的评价。因此,培养学生的批判性思维应成为高中生物教学的重点。

二:影响高中生批判思维形成的因素分析

儒家的“中庸”思想和封建社会的专制制度对我国思想有极大的影响,因此在中国传统文化中缺乏批判性精神,多年的应试教育使学生缺乏好奇心和怀疑精神,缺乏实践能力,因此影响高中生批判性思维形成的因素包括内因和外因。首先,从学生的自身原因分析:学生的思维存在惰性,不会提问的现象比较严重,希望其他人能给出正确答案,这都表明学生学习缺乏主动性。其次就是社会因素,大多数人都是间接地接受知识,长期以往会形成盲信,而且科学也不能解决所有人的问题,所以为迷信留下了空间。很多人利用科学技术作为幌子,使得他们具有迷惑力和煽动性,带来了严重的社会危害。最后,从教师的原因分析,传统的课堂,学生是被动的接受知识,不是积极的探索,这与批判性思维是相反,课堂中重视学生对知识的理解,但是对价值中心问题缺乏剖析。

三:高中生物教学中对学生批判思维的培养

(一) 利用教材中的“批判性思维”栏目培养高中生的批判性思维

高中生物教材中,批判性栏目只有四个,但是在实际的教学过程中,教师要把批判性思维的培养融合到整个生物教学中,美国加利福尼亚大学教授归纳了利用教材中的批判性思维的栏目培养学生批判性思维的教学方法。

方法一:例如对于细胞不能无限长大的学习,教师要为学生提供发现问题和积极思考的机会,教师要使学生把所学的内容和问题相联系起来,启发学生思考,培养学生的批判性思维的能力。比如:教师可以提供一段材料让学生分析,让学生积极主动提出问题,要比教师直接给出正确答案要有效的多。

方法二:例如对于基因,蛋白质与性状关系的学习,教师要启发学生引出不同的观点,可能一小部分学生会考虑环境对形状的影响,这时,教师应该对该答案就行进一步探究,集体得出答案,即性状的形成是内因和外因相互作用形成的。因此,教学要具有多元性和生成性,教师要理解不同的观点,不能强迫学生接受,否则只会导致学生缺乏创造性。

方法三:例如对于血糖平衡的调节的学习,教师要引出证据和根据,首先学生很容易理解血糖不是越高越好,但是最关键的问题是如何证明自己的观点,教师可以让学生通过血糖调节的模型试验回答这个问题,培养学生各方面的技能。

方法四:对于基因突变的学习,教师要确保课题的时间,在学完该知识点之后,教师可以提出问题:基因突变的机率是很低的,但是多数的基因突变是少利多害,所以有人就认为,基因突变不能为生物的进化提供原材料,这种说法是正确还是错误呢?事实上,这是一个反思性问题,学生可以举出很多例子进行探讨,学生可能要争论很久,这个过程中学生才能理解智慧忍耐。因此,批判性思维要深入到日常的高中生物教学中,使学生明辨非凡,更好的适应社会的发展。

(二) 利用开放性问题培养高中生的批判性思维

开放性的问题具有发散性,不确定性,层次性,非完备性,探究性。与封闭式问题有所区别,它是将无用和有用信息联系在一起,产生干扰信息,这要求学生舍弃无用信息,充分挖掘有用信息,从而培养思维的批判性。因此,教师要积极引导学生反思自己的学习并逐渐形成良好的学习习惯,这样学生就能达到勇于质疑,独立思考,敢于创新的目的。此外,教师在教学中要根据学生的具体情况把握教学深度。由于开放性的问题容易受到封闭性问题解决策略的影响,使学生囚禁在有限的答案中,忽视学生的兴趣和情感。因此,教师在开放性问题的教学中,要积极引导学生,不能对题目进行逻辑推理分析。当然,教师也要给予学生充分的时间思考和交流,让学生能够自由的表达他们的观点,才能有效的培养学生的批判性思维。

(三) 采用苏格拉底的问答法对高中生批判性思维的培养

罗清旭教授认为苏格拉底的问答法开创了批判性思维的教育和学科内容以及实际生活相联系的先河,是一种揭示矛盾方法,其中最关键就是提出问题。根据问题的目标性可以分为如下几种问题:第一,扩散性问题。根据学生自身已有的概念,思考出可能的答案;第二,收敛性问题,使学生聚焦在基础知识或者理解等思考;第三,评论性问题,学生回答时,能显示出依据的判断标准。在实际的教学过程中,教师要像苏格拉底一样不给学生固定的正确答案,还要给予学生额外的问题加以探索,最后达到对概念的理解。

四:高中生批判性思维培养的重要性

(一) 有利于消除不良的文化知识

众所知之,我们所学的知识大多属于间接知识,但是由于科学不能帮我们解决人类生活中的所有问题,这就为不良或者错误的文化知识留下空间。不良或者错误的知识需要不断借助现代科学对我们不完全理解的事物进行诠释,因此他们更具有煽动性。如果学生缺乏批判性思维就容易上当受骗。因此,在消除传统中不良或者错误的文化知识中,批判性思维有利于防止学生盲信。

(二) 有利于培养良好的价值观和情感态度

由于应试教育的影响,灌输式教育仍然大量存在,这种教学模式必然会使学生失去探索“未来”的兴趣,失去关注社会问题,学生将缺乏使命感和责任感。“批判性思维表征这科学研究主体的自主性思维”,这就表明批判性思维有利于培养学生的自自主性,学生主动参与,有利于形成良好的情感态度和价值观。

(三)有利于培养创造性思维

批判性思维使创造性思维的基础,批判是创造的重要源泉,所以批判性思维在高中教育中具有重要意义。只有不断对学生加强批判性思维的训练,创造性思维才能有新的方向。我们的思维不是从零开始,是以已有的认识成果为基础。当学生在认识活动时,首先要根据已有的认识结果去确定问题,并寻找知识中的不足。这样,创造性思维才会有新的方向。并且,批判性思维贯穿认识过程的各个阶段,只有学生不断的自我批判发现自己思维的缺点,进而不断自我更新。再次就是当学生的认识受到别人的批判时,就会给认识带来充分的动力,学生的思想也会更高的明确,所以,创造多半是从批判开始,并通过批判使创造更有效果性。

(四)提高生存和发展能力

中国传统教育使灌输式教育,所培养的学生缺乏创造性思维,然而缺乏批判性思维的学生会被信息时代的知识所淹没,甚至带入可怕的深渊。因此,我们需要改变传统的教育模式,已成为当今一项重要的任务。因此,批判性思维对于适应经济全球化和文化全球化具有总要重要,是提高一个国家文化发展的重要手段。

参考文献:

篇3

中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003-6148(2018)1-0032-4

物理规律是一类物理现象及物理过程本质的、内在的联系在人们头脑中的反映。物理规律是物理学理论体系中最核心的內容,物理规律的教学是物理教学的核心内容,也是培养学生科学思维的重要途径。

然而,学生在学习物理规律时存在着思维障碍。因此,笔者在物理规律的教学中,针对学生的思维障碍,以知识为载体,发展学生的科学思维,以达成学生主动探寻规律的目的。物理规律的发现过程是一个渐进的过程,因此,教师要引导学生通过符合其认知规律的学习活动沿着科学家发现规律的思维过程,发现并总结规律。如果将物理规律的发现过程比作“藤”,科学思维就是“藤”上结出的“瓜”。物理规律教学中,教师要基于学生物理思维障碍的突破,引导学生沿着探寻物理规律的过程,发展科学思维,力争将科学思维的培养融入物理规律的探寻过程中,实现“顺藤摸瓜”的教学效果,以提高学生的学习能力。

物理思维障碍指的是学生由于物理思维中心点不明确、思维对象不确定、思维方向不正确、思维逻辑不连贯、思维受到无关因素的干扰等原因,导致在认识客观物理事物的本质属性、内部规律以及物理事物间的联系和相互关系时,思维出现偏差或中断,从而造成了物理学习困难。[1]

因此,教师在教学中要基于学生物理思维障碍的突破,创设情境让学生经历发现、探究的过程,运用科学的思维方法思考并自主探寻规律,并将科学思维内化为自己的思维和行为方式,以培养用科学思维探求新知识、研究新问题的习惯和能力。

牛顿第一定律是在机械运动、运动快慢、力的基础上,对运动和力关系的深入思考,是初中建立运动和力关系的基础,是后面学力平衡、物体浮沉条件及应用的理论基础,也是高中学习牛顿第一定律、牛顿第二定律的基础。本节内容由“阻力对物体运动的影响”“牛顿第一定律”两部分组成。牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一,是力学的基础,是将运动和力联系起来的纽带。能否正确领会这一物理规律,不仅会影响学生对本章的学习,还会影响运动和相互作用物理观念的建立和形成。“阻力对物体运动的影响”是培养科学探究以及质疑与创新、解释与论证等科学思维的知识载体,“牛顿第一定律”是培养科学推理、科学建模的科学思维的知识载体。通过实验、观察、思维建构知识的过程,则是培养尊重事实、敢于质疑、勇于创新、探索自然、理论联系实际、辩证唯物主义的科学态度与责任的良好载体。

1学习“牛顿第一定律”的物理思维障碍

为了了解学生学习本节内容时的知识经验和认知水平,笔者设计前测题,对117名学生进行前测。解答前测题时需要学生自己构建模型。通过对前测结果的统计和分析,可以看出:

知识、经验与技能方面:73%的学生认为物体运动需要力来维持,原因是学生缺乏对现象的观察,混淆了运动和运动状态的变化,对力能改变物体的运动状态的认识停留在识记层面;35%的学生知道如何控制从斜面上自由滑下的小车在水平面运动的初速度大小。

思维、方法和能力方面:73%的学生缺乏分阶段研究物理过程的方法;61%的学生缺乏运用证据反驳或说明观点的科学论证能力;84%的学生缺乏将复杂问题简单化,从实际情境中提炼物理概念、物理过程的科学建模能力和意识。

以上问题,究其原因是学生缺乏分阶段研究物理过程的方法,存在逻辑思维障碍。在思考问题时,缺乏目的性、条理性,对于复杂问题,往往不依据现象、数据分析,而是凭感觉去判断,不依据理论按照一定逻辑关系去推理,而是主观臆断。

2突破思维障碍,“顺藤摸瓜”培养科学思维的教学策略

“牛顿第一定律”一节内容隶属于“运动与相互作用”部分,反映了运动和力的关系。教学中必须以促进学生科学思维的发展为目标,考虑学生探寻规律的“思维关键点”,帮助学生突破思维障碍,循序渐进地探寻规律。

笔者针对学生的思维障碍,创设情境,激发学生的认知冲突,通过一连串的问题启发学生思维,围绕学生学习的“思维关键点”,引导学生经历体验、探究、论证、推理、建模过程,纠正错误认知,从有限次实验结果过渡到理想实验规律。教学策略如图1所示:

这一过程,笔者围绕反映教学内容逻辑的知识序这棵“藤”,引领学生摸到了科学思维的“瓜”,“顺藤摸瓜”的学习过程,有效地达成了引领学生在探寻规律的过程中发展科学思维的目的。

3基于科学思维培养的“顺藤摸瓜”的学习活动设计

探寻规律的过程要遵循学生的思维发展规律,以“思维关键点”为依托,创设物理问题情境,突破学生现阶段的认知水平,促进其在实验基础上通过科学推理总结、理解规律。所以,围绕“运动和力的关系—探究阻力对物体运动的影响—牛顿第一定律”的知识序,笔者合理安排课堂教学的时空顺序——教学序,实现引导学生自主探寻规律、发展科学思维和科学探究能力的目标。

3.1【环节1】运动和力的关系

活动一(实验):在水平桌面上,用手推小车,运动一段路程后松手,小车又运动一段路程,最后停下来。

提问:看到什么现象?想到什么?

引导学生关注并区分物体运动和物体运动状态的变化,引导学生将小车的运动过程分阶段描述,分析其在水平方向的受力情况。

活动二(播放视频):用力踢足球,踢出去的足球在草地上继续滚动,最后停下来。

提问:看到什么现象?想到什么?

活动三(演示实验):小车在气垫导轨上的运动。引导学生分析,认识到物体的运动不需要力来维持,力的作用是改变物体的运动状态。介绍亚里士多德的观点和伽利略的观点。

【设计说明】

通过观察实验、事例分析等活动,结合分阶段研究物理过程的方法,引发学生的认知冲突,激活学生思维,有效突破了学生混淆运动与运动状态变化的思维障碍点,纠正了“物体受力才运动”和“物体运动需要力来维持”的错误前认知,使学生初步认识了运动和力的关系。学习活动中,学生经历从实际情境中提炼物理概念、物理过程的科学建模过程,实现了依托“运动和力的关系”,通过运用证据反驳或说明观点的方式发展科学论证、科学建模、解释的科学思维,感受物理与生活的密切联系,形成了尊重事实和敢于质疑的科学态度。

3.2【环节2】探究阻力对物体运动的影响

(1)引出探究问题

引导学生将问题转换成可探究的科学问题——探究阻力的大小对物体运动速度变化快慢的影响。

(2)引出探究实验装置

提出问题:怎样用斜面、水平长木板设计在运动方向上不受动力的小车?

展示实验装置(如图2所示),每组三个装置的斜面部分完全相同,水平面由粗糙程度不同的木板构成,小车在水平面运动受到的阻力分别为3N、2N、1N。

(3)设计探究实验

引导学生从变量识别、操作变量的角度思考,设计探究实验。学生认识到:

①自变量是小车在水平面受的阻力大小,需要改变、知道大小;

②控制变量是小车在水平面运动的初速度大小,控制其不变的方法引导过程如下:

展示图1所示的装置,问运动的小车在哪个水平面停下来快?学生预测后演示,遮住斜面部分,让相同的小车从斜面不同高度自由滑下(用摄像头拍摄),使小车在摩擦力大的水平面停下。学生推测原因,播放实验拍摄的视频。

演示:将两个图2所示的装置并排放在水平桌面上,两端对齐,让完全相同的小车分别从两个轨道最高点由静止开始同时自由滑下,观察两小车是否一直并排滑动,直到轨道零刻度线处。对调两小车,重复上述实验。

③因变量是小车在水平面运动速度变化的快慢,对其测量转换成小车在水平面运动的时间。

④实验数据记录表格如表1所示。

(4)学生分组实验探究,收集证据

(5)分析论证,交流合作

【设计说明】

引导学生“探究阻力对物体运动的影响”时,通过“引出探究问题—转化科学探究问题—引出探究实验装置—引导设计实验—进行实验收集证据—分析论证”等一系列循序渐进的学习活动,保证了科学探究活动的高效、有序开展。科学探究过程,促进了学生科学论证、质疑与创新、解释的科学思维的发展,培养了科学探究能力,促进了学生不断探索、合作交流的科学态度与责任的形成。

3.3【环节3】牛顿第一定律

(1)从有限次实验结果过渡到理想实验规律

如果做第4次实验,让小车在水平面受的阻力更怎样?小车运动时间比第3次怎样?小车速度变化快慢比第3次怎样?

如果做第10次、100次、1000次、10000次实验,甚至更多,如果每次让小车在水平面受的阻力比上次更小,小车运动时间会比上次怎样?小车速度变化快慢比上次怎样?

假如小车在完全光滑的水平面上运动,一点阻力都不受,小车在水平面运动时间会怎样?小车速度变化快慢会怎样?小车运动方向会不会改变?小车将会如何运动?

(2)牛顿第一定律

介绍物理学史

①伽利略的观点

介绍伽利略理想实验,引导学生科学推理。明示以实验为基础,结合科学推理得出结论是重要的科学研究方法。

②笛卡尔的观点

如果运动物体不受任何力的作用,不仅速度大小不变,且运动方向也不变,将沿原来的方向运动下去。

③牛顿的补充

静止的物体在没有受到力的作用时,将保持静止状态。

(牛顿第一定律的内容)

解读牛顿第一定律:

教师引导学生从如下层面思考,并解答相关问题:

①对牛顿第一定律内容的分析:研究对象、條件、观点。②能否用实验验证?③总结运动和力的关系:物体不受力时,运动状态会不会改变?怎样才能改变物体的运动状态?运动物体一定受力吗?维持运动需不需要力?

【设计说明】

在实验条件不允许的条件下,师生共同演绎从假如做第4次实验,到假如做第10000次实验,启发学生思维,让学生顺利从有限次实验结果,通过科学推理过渡到理想实验,促进了科学推理、科学论证、质疑与创新、科学建模、解释的科学思维的发展。

总之,物理规律的教学中,教师要了解学生的已有认知水平和能力水平,基于学生物理思维障碍的突破,结合认知目标和科学思维两个维度安排学习活动,通过提出问题—猜想假设—实验探究—科学推理等论证的过程,达成从物理视角循序渐进地认识客观规律,并在解决问题的过程中提高认识的目的。这个过程中,教师要围绕反映教学内容逻辑的知识序这棵“藤”,引领学生摸到科学思维的“瓜”,通过“顺藤摸瓜”的学习过程,有效发展其科学建模、科学推理、解释与论证、质疑与创新的科学思维。

作者:张羽燕

篇4

物理概念的建立,以及规律的发现、概括,都需要学生思维的加工。与一般的思维过程相比较,其思维又有独特性。对这种独特性的准确了解和把握,对提高物理教学的针对性和灵活性有很大的帮助。

1.建立典型的模型

首先需要抓住其主要的特征,而舍去那些次要的因素,形成一种经过抽象概括了的理想化的“典型”,在此基础上去研究“典型”,以发现其中的规律性,建立新的概念。模型化物理学科的研究,以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。这种以模型概括复杂事物的方法是对复杂事物的合理简化。而抽象概括和简化的过程,也正是人脑对事物的思维加工过程。

物理学科的研究,模型就是一种概括的反映,就是概念,亦即是一种思维的形式。把握好物理模型的思维,是学生学习物理的困难所在之一。所谓物理模型,就是人们为了研究物理问题的方便和探讨事物的本质而对研究对象所作的一种简化的描述或模型。由于物理学研究自然界中物质最基本、最普遍的规律,以及物质和结构的相互作用,几乎每一个具体问题都要涉及许多因素。因此,在中学物理教学中,模型占有重要的地位。在物理教学中,首先要引导学生步入模型这个思维的大门,适应并掌握这种思维形式,具备掌握物理模型的思维能力。

2.培养学生的发散思维

任何一门学科,其内容都不会是孤立的存在,不可避免地会与其他学科有或多或少的联系。在本学科内,一个物理问题的提出、解决,其后所牵涉的问题,可能有许多个环节,问题的解决所经历的思维过程,往往需要分为几个过程、阶段或几个方面、步骤。须经历分析、综合的相互转换,往复循环,逐级上升。本文称此特点为物理思维的多级性。

一般说,物理思维的特性,亦包括了模型的转换。无疑,这种思维的多级性,要求更高的思维能力,这是对于思维能力培养的一次推进。而对于步入新阶段学习的学生来说,是一个新的水平,也是对思维惰性的一个冲击。从开设物理课开始,必须注意不断地引导并培养学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力,以及勤于钻研、深于追究的思维品质。

3.注重学生的求异思维品质

多向性许多物理问题的解决,并不只有一种办法。同一个问题,从不同的方面出发,用不同的方法,都可以得到同一个结果。还有一些问题则不同,并不只有一个结果存在,需要作全面分析。而解决这类问题所经历的思维过程必须是开放性的,而且在思考中必须灵活地进行分析和综合的转换,全面地把握问题,细心地权衡哪些思维是有利的,哪些思维是正确的。这种特点,被称为发散思维或求异思维。

4.培养学生在物理方面思维的转换

物理研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的。思维的转换是物理思维的又一个特点。它要求个体及时地更换自己的思维方向,转换思维的方式,改变语言表达方式,以更简捷、有效的方式进行分析、综合。

思维的转换,既是物理思维的特点,又是学生学习物理甚觉困难的又一所在。

思维的转换,是思维灵活性的体现,在物理教学中,需要有意识地培养这种品质。

物理问题的表达方式也是多种多样的。例如表述物理规律,可以用文字叙述,也可以用公式表示,还可以借助于画图像。有些问题还可以用各种图示。概念的表述,亦有类似的方式。物理教学,就需培养学生选择表述方式的意识,使学生学会并掌握物理语言,形成准确地运用适当的语言思考、论述物理问题的习惯和能力。

5.在物理研究中几种常见的思维方式

(1)假设与验证。物理研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的为着解决某一问题的思维。所必须经历的步骤,一般分如下四步,即发现问题、认清问题、提出假设、验证假设、得出结论。而其中的假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。在解决有多种可能的问题时,结论与假设有关的,必须加以验证。验证假设的思维是人的认识深化的过程。验证的方法,可以是间接的方法,即推理的方法,也可以是直接的检查,即知觉的方法。但无论以怎样的方法来进行验证,都能直接地培养学生思维的广阔性和深刻性。

(2)等效思维。等效方法的运用,是物理思维的又一个特点。所谓等效,即效果相同。例如矢量的合成分解、等效电路等属之,都是简化复杂问题的方法。把复杂的对象等效作为一个模型,以便能够应用已有的知识去处理。这种等效处理的方法本身就是一种思维。

(3)实践性。物理知识的另一个特点是它与实践紧密联系。许多知识是实践观察的总结。就其来源于实践而又应用于实践这一点讲,物理知识是非常具体的、通俗的。而就其概括实践来讲,无论是初级经验的概括,还是高级科学的概括,都很抽象。既具体又抽象的特点,要求解决物理问题的思维,必须具有相应的特点。

因而,在物理教学中,必须时刻注意联系实际,以期培养学生具有既能作抽象的概括,又能具体地应用、联系实际的思维品质。一些论述需要作抽象的概括,而另一些论述则必须考虑到现实状况,作联系实际的思考。脱离实际必然导致思维的谬误。

参考文献:

篇5

中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)21-023-2

思维品质是思维能力强弱的标志,在当前江苏高考语、数、外一统天下,而物理高考要求又奇高的形势下,重点培养学生良好的思维品质,开发高中学生的思维潜能,提高思维品质,是发展智力的突破点,是提高中学物理教学质量的重要途经,具有十分重要意义。“授之以鱼,不如授之以渔”,拥有良好的思维品质,可以让学生的物理学习事半功倍,而且也有利于学生其他科目的学习。在物理教学过程中,笔者非常重视培养学生的思维品质, 本文就高中物理教学如何培养学生思维品质的深刻性、灵活性、逻辑性、独创性四个方面,结合教学实践与思考,作了探讨。

一、善抓本质,培养学生思维的深刻性

思维的深刻性就是善于透过纷繁的现象发现问题本质的思维品质。它是一切思维品质的基础,它集中表现在具体进行思维活动时善于深入地思考问题,抓住其本质和规律,从而圆满地解决问题。物理是一门具有严谨科学性的学科,学生具备思维深刻性是学好这一学科及正确答好高考物理试题的必备素质。2012年的江苏高考物理试题突出体现了对学生思维深刻性的考查。例如单选题第三题水平拉力的功率问题,学生非常容易上当,认为拉力是恒力,而实际是变力。

可见,要简明扼要地解决问题最主要的应分析问题的实质,找出问题的关键所在,既要抓住题目“题眼”作为思维突破点,又要选点准确,使思路畅通,问题解决显得敏捷而迅速。

如何在高考复习中,培养学生思维的深刻性,教师可根据知识间的内在联系,由浅入深,由表及里,由简到繁,由易到难去设计多层次练习题。

二、注重发散思维训练,培养学生思维的灵活性

思维的灵活性是指善于根据事物发展变化的具体情况,审时度势,随机应变,及时调整思路,找出符合实际的解决问题的最佳方案。思维的灵活性要求学生在遇到难题时,能多角度思考,善于发散思维,又善于集中思维,一旦发现按某一常规思路不能快速达到目的时,就要立即调整思维角度,以期加快思维过程。笔者在教学过程中比较注重发散性思维的训练,以便提高学生思维的灵活性。

在当前的物理教学中,普遍存在着比较重视集中思维的训练,而相对忽视了发散思维的培养。发散思维是理解教材、灵活运用知识所必须的,也是迎接信息时代、适应未来生活所应具备的能力。在教学过程中,用多种方法,从各个不同角度和不同途径去寻求问题的答案,用一题多解来培养学生思维过程的灵活性。一题多解可以拓宽思路,增强知识间联系,可以使学生学会多角度思考解题的方法,从而培养了学生思维的灵活性。

高中阶段,物理课堂上有很多进行发散性思维训练的机会。笔者在学生全面掌握相关知识后,在物理复习课堂上通过设置一串问题来对学生进行发散性思维训练,例如:悬挂着的一小球在一水平拉力作用下转过一定角度,如果拉力是恒力如何计算拉力做的功?重力做的功?小球的速度?如果小球是很缓慢的运动,又如何计算拉力做的功?如何判定拉力的功率和重力的功率变化?有几种方法?这一串问题的答案所涉及到的知识包含功和能的全部知识点,所以学生要想解决这串问题,必须把思维发散开去,不仅要能回忆起相关知识,还要能够把思维集中起来,才能得到问题的答案。对大部分学生而言,较难一下子得到比较完整的答案。笔者让学生一一进行补充,把他们的答案集中起来就相对完整了,学生实在想不到时,教师就进行引导,最终攻克问题,使学生思维的灵活性得到训练。

三、注重方向性思维训练,培养学生思维的逻辑性

思维的逻辑性是指思考问题时,条理清楚,推理准确,有因有果,严格遵循逻辑规律。思维逻辑性强的考生答题时分析论证问题层次分明,推理严谨,无懈可击。例如2012江苏高考多项选择题第九题是一道讨论带电粒子在有界磁场中运动的落点范围的题目,学生普遍觉得抓不住要领,解题没有方向。其实该题考的就是高中学生的正向和逆向逻辑思维能力,对于逻辑思维能力强的学生只要抓住该题的要领——粒子运动的最小直径,然后再进行正向和逆向思维问题就马上解决了。因此教学时,笔者很注重学生的顺向性和逆向性思维训练,以不断提高培养学生的思维逻辑性。

逻辑思维是借助于概念、判断、推理等思维形式所进行的思考活动,是一种有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式,是高中学生学习能力的核心。因此,在高中物理教学中老师必须着力培养学生的逻辑思维能力。

首先,尤其要重视寻求对学生正确思维方向的训练,逻辑思维具有多向性。1.顺向性。这种思维是以问题的某一条件与某一答案的联系为基础进行的,其方向只集中于某一个方面,对问题只寻求一种正确答案,也就是思维时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。2.逆向性。与顺向性思维方法相反,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。

其次,要重视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.精心设计思维感性材料。思维的感性材料,就是指用以实物直观或具体表象进行思维的材料。培养学生思维能力既要求教师为学生提供丰富的感性材料,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。高中物理基础知识包括概念、公式、定理、定律等。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,最终提高学生的逻辑思维能力。

四、注重实验教学,鼓励学生猜想,培养学生思维的独创性

思维的独创性表现为思路开阔,灵活新奇,独特,有丰富的想象,善于联想,长于类比;在心理上还表现为有强烈的创造愿望。知识的发展有待于创造,只有运用创造性思维,才能推动知识发展。从近几年江苏物理高考命题中可看出,试题涉及的物理知识点,由原来的比较注重纯理论性考试,到现在的部分试题取材于社会生活及工业生产中的实际问题的创造性考试。例如2012江苏高考第13题计算题,是一道圆柱体发电机模型题目,实际上就是在考学生的独创性能力。该题就能力测试而言,由着重考查学生从现有知识、原理出发,分析、判断、推理解决“老”问题的能力,向考查考生“现场自学”能力、知识迁移能力和创造想象能力到运用新观点、新方法创造性地解决“新”问题能力方向发展。因此,笔者在物理教学中,特别注重培养学生的自学猜想能力和思维独创性能力。

如何培养学生思维的独立性和创造性,笔者认为老师在教学中要创造性地使用教材和借助形象思维注重实验教育参与,培养学生思维的独立性和创造性。例如传统的物理习题中巩固型、难题型习题较多,这类习题对学生掌握基本知识是十分必要的,但不利于培养学生的独创精神。教学中要多注意设计型实验习题的练习,如按要求设计多一些实验来证明某一物理规律或测定某个物理量等等。这种设计型实验习题对培养学生科学猜想能力、思维的独立性能力都是有一定帮助的。练习中,教师应鼓励学生发挥自己的聪明才智,对于有创见的想法、独特的解法,应予以肯定和鼓励。

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