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1995年9月,我們在湖南三師附小新招一年級一個班中,開始進行培養(yǎng)學(xué)生閱讀思維能力的實驗。學(xué)生未經(jīng)挑選,老師也是剛從中師畢業(yè)的新手。從一年級末的分題檢測統(tǒng)計結(jié)果來看,對語文教學(xué)大綱中規(guī)定的一般要求,實驗班與普通班的成績無差異,而從思維能力來看就不同了。把“話”變成“畫”一題的成績,差異就非常顯著,可以說實驗班學(xué)生的思維能力強,理解能力也強。尤為有趣的是,看圖寫話呈現(xiàn)出一定的層次性,第一問是要求用一句話寫出水果的樣子、顏色。味道,兩個班差不多;第二問是要求把一幅圖的內(nèi)容用兩句話寫出來,這是較高層次的寫話,差異顯著,說明實驗班的語言發(fā)展要好;第三問是要求看圖寫二句以上的話,要求更高,而差異也非常顯著??梢姡瑢嶒灠嗟挠^察、思維、表達能力要比普通班強得多。那么,一年來我們是怎樣對學(xué)生進行閱讀思維能力培養(yǎng)的呢?
一、結(jié)合插圖,訓(xùn)練說話
小學(xué)低年級課本中有大量的插圖,在教學(xué)中,我們充分發(fā)揮插圖的作用,培養(yǎng)學(xué)生閱讀形象思維能力。在看圖中,先教給學(xué)生觀察的方法,讓學(xué)生逐步學(xué)會運用各種觀察方法,并培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、仔細看圖的習(xí)慣,看過圖以后要求學(xué)生了解并記住圖畫的內(nèi)容,留下深刻的印象。在看圖中還引導(dǎo)學(xué)生逐步抓住事物的特點,并展開想象和聯(lián)想,豐富圖畫的內(nèi)容。通過這些訓(xùn)練,學(xué)生的形象思維能力明顯地得到提高。如第一冊課本看圖學(xué)文《秋天到了》,先指導(dǎo)學(xué)生觀察圖畫,然后回答“圖上畫的哪些地方說明秋天到了”,最后讓學(xué)生用“因為秋天到了,所以……”的句式練習(xí)說話。又如第二冊《小八路》一課,我們充分利用插圖,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。讓學(xué)生說說:小八路坐在哪里學(xué)習(xí),為什么坐在石頭上學(xué)習(xí),他看書時會聽到什么聲音,等等。教師每次指導(dǎo)學(xué)生觀察說話時,都讓學(xué)生各抒己見,而且要求盡量做到說出的話不跟別人相同。這樣不僅發(fā)展了孩子的語言,還培養(yǎng)了他們的求異思維。
二、依話作“畫”,以“畫”示文
這是本項實驗的一個重要訓(xùn)練內(nèi)容。在學(xué)生讀文時,要求邊讀邊想象,盡量想象出課文中描述的畫面(場景)來。有的課文要求學(xué)生在閱讀、理解內(nèi)容之后,按照課文的描述畫出圖畫(簡筆畫),畫完后再與課文對照。這一步驟對于訓(xùn)練學(xué)生的形象思維與抽象思維都有好處,也能檢驗學(xué)生對于課文內(nèi)容是否真正理解。如教第一冊《小小的船》一課,在學(xué)生讀文時,讓學(xué)生依據(jù)想象作畫。通過作畫,學(xué)生的形象思維得到很好的發(fā)展,并且依據(jù)作畫理解了“彎彎的”“小小的”“兩頭尖”等詞語。然后借助能抽動的幻燈片幫助學(xué)生理解疊詞“閃閃的”“藍藍的”。這樣通過直觀的畫面,學(xué)生初步感知了藍天星空的美景,既激發(fā)了探求新知的欲望和興趣,又為學(xué)習(xí)詩句打下了基矗當(dāng)然,在檢查學(xué)生頭腦里形成的畫面時,教師要善于察言觀色,不要因為學(xué)生沒有畫清楚而挫傷學(xué)生想象的積極性,也不要以為畫得越多越好,如果已脫離了課文的內(nèi)容,就千萬不要表揚這個學(xué)生“想象力豐富”。因為我們的訓(xùn)練目標(biāo)是依“話”作“畫”,把“話”變成“畫”。
三,比較分析,體會形象
對有些課文,教師則可指導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、分析,從而加深對內(nèi)容的理解。比較分析,可用填表法上k較觀察法等。如教第一冊《比尾巴》一課,可先把猴子、兔子、松鼠三種動物的身子遮蓋起來,讓學(xué)生對比觀察三種動物的尾巴及各自的特點,然后讓學(xué)生說出它們分別是哪種動物的尾巴。教第三、四節(jié)時,先提問:誰的尾巴彎,誰的尾巴扁,誰的尾巴最好看。然后再讓學(xué)生對比觀察三幅圖,看后回答問題。教學(xué)第二冊《小壁虎借尾巴》,可設(shè)計下面的表格,讓學(xué)生進行比較分析,理解課文內(nèi)容。
四、設(shè)計補充練習(xí)題
設(shè)計原則:
一、營造具有充分英語文化環(huán)境的空間
學(xué)習(xí)一種語言一定要有語言環(huán)境才能學(xué)得好。語言只有在一定的情景中才有意義,才會生動,也才有利于理解和掌握。語言以情景為依托,通過視覺、聽覺的協(xié)調(diào)作用能力加速理解和表達思想的過程。
比如,我們南方人學(xué)普通話,若到北方去生活一段時間,受到地道的普通話的熏陶,勝過讀書、學(xué)習(xí)幾年。我們的母語不是英語,學(xué)習(xí)英語是在漢語的氛圍下進行的,沒有英語環(huán)境,這就需要教師創(chuàng)造一個特定的能使學(xué)生產(chǎn)生共鳴的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在特定情境下學(xué)習(xí)特定的語言。如我對剛開始學(xué)習(xí)英語的新生,一開始上課,就用英語向他們問好,作自我介紹:Hello,boysandgirls.I’myourEnglishteacher.MynameisZhouLiqin.YoumaycallmeMissZhou.WelcometostudyEnglish.Agoodbeginningishalfthebattle.IwishyouworkhardatEnglishandgoodluck.課堂英語也用英語說的。如:It’stimetostartnow.Openyourbooksatpages.Let’slistentothetapenow.Pleasereadaftermeonebyone.Wouldyouplease?當(dāng)有些學(xué)生在竊竊私語時,我就說:Bequite.根據(jù)學(xué)生讀書、回答的完善程度,我會分別說:Good/Wonderful/Excellent等來激勵他們的學(xué)習(xí)動機,提高學(xué)習(xí)興趣。教師說這些話時,不必?fù)?dān)心學(xué)生聽不懂,可用明顯的體態(tài)語言,必要時用中文翻譯,使學(xué)習(xí)明白。
在教室的布置上,突出英語的地位作用。比如,教室后面的墻報和評比欄的標(biāo)題都用大號的英文書寫,教室內(nèi)的物品都貼上英文標(biāo)簽等等。在師生的交往中,強調(diào)交際要符合英語國家的文化規(guī)范。讓每個學(xué)生都有自己的英文名字,平時以英文名字相稱呼;老師也有英文名字,師生交往時,互叫英文名或叫Miss\Mr等??傊?,盡力營造一個相對真實的環(huán)境,使學(xué)生眼之所見、耳之所聞都是英語,在不自覺中學(xué)習(xí)英語。
二、營造氛圍,激發(fā)創(chuàng)新思維
學(xué)生是有感情的,學(xué)生的情感直接影響到他們的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果。只有積極、肯定的情感才能使學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性得到發(fā)展,學(xué)生的思維才能更活躍。對于語言學(xué)習(xí),更需要教師創(chuàng)造一個特定的能使學(xué)生產(chǎn)生共鳴的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在特定的情境下學(xué)習(xí)特定的語言。在教學(xué)中,我注意用實物演示情境,用圖畫再現(xiàn)情境,用音樂渲染情境,以生活展現(xiàn)情境,用語言描繪情境,把學(xué)生帶入所學(xué)情境之中,從而使學(xué)生更好地理解、掌握所學(xué)語言內(nèi)容。
我經(jīng)常利用圖片、實物、收錄機、幻燈機、錄像機、計算機等多種媒體進行教學(xué),創(chuàng)造良好的氛圍,激發(fā)學(xué)生的求知欲和濃厚的興趣,有利于他們創(chuàng)新思維的開發(fā)。如在教學(xué)用品時,我拿著一支鋼筆說:Thisisapen.又指著旁邊的一支鉛筆說:Thatisapencil.然后讓學(xué)生聽錄音機里單詞pen和pencil的讀音,學(xué)生耳朵聽著單詞的讀音,眼里看著實物,很快掌握這兩個單詞。
如在教小學(xué)英語第一冊第22課時,首先我用大屏幕投影給學(xué)生放一段有趣的課文配套的動畫片,在動物園里有許許多多的動物,有老虎、有熊貓、有小鳥``````他們還不時地發(fā)出相應(yīng)的叫聲,還自己介紹說:I’matiger.(panda,bird)動物園里老虎、熊貓、小鳥滑稽有趣的動作,幽默的語言,豐富的語調(diào)和鮮艷的顏色一下子吸引了學(xué)生注意,并使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容初步了解。隨后,我又出示幻燈片,用簡單的語言向?qū)W生描繪情境。逼真的畫面,優(yōu)美的樂曲,加上老師貼切的解釋,學(xué)生一下子便對所學(xué)課文熟悉了。接著,我放課文的錄音磁帶,讓學(xué)生模仿說,學(xué)生產(chǎn)生了強烈的求知欲和興趣,很快便掌握了對話內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,我又讓學(xué)生利用表演體會情景,整節(jié)課學(xué)生興趣怏然,注意力高度集中,良好的教學(xué)氛圍促進了學(xué)生的積極性。
三、合作互動,發(fā)展創(chuàng)新思維
發(fā)展是教學(xué)的出發(fā)點,也是教學(xué)的歸宿。它要求每個學(xué)生在原有的
基礎(chǔ)上都有進步,都有愉快的實踐和成功的喜悅。這發(fā)展,不僅是知識的積累,更重要的是智慧潛能的發(fā)展,思維的發(fā)展。每節(jié)英語課上都有一段時間讓學(xué)生進行自由會話,我給這段時間取名叫“Freetalk”。這個小欄目一改過去的師問生答,采用人人會話的形式,要求學(xué)生運用所學(xué)過的日常用語進行會話。剛開始時,教師先進行師范,提供一些簡單的問句。如:What’syourname?Howareyou?Howoldyou?等等,而且只要一問一答,然后用“滾雪球”的方法,每節(jié)課加一點內(nèi)容,并漸漸提高要求,要求雙方能連續(xù)問答,而且要加上禮貌用語。如用“Hello,***”招呼對方同你說話,會話結(jié)束時說聲“Thankyou.”通過練習(xí),現(xiàn)在學(xué)生能用運用書本上學(xué)到的內(nèi)容互相會話。如:
A:Excuseme,what’sthisinEnglish?
B:It’sabook.
A:Canyouspellit?
B:Yes.Ican.B-O-O-K,book.
A:Isthisyourbook?
B:No,Itisn’t.
A:Whatcolourisyourbook?
B:Mybookisblue.
A;Thankyou.Goodbye.
B:Goodbye.
這樣的會話練習(xí),使學(xué)生真正將書本上的內(nèi)容化為己用,并能靈活的進行組合。在這段時間內(nèi),每個學(xué)生都有自主發(fā)言的意識,他們是課堂的主人,是開拓自己創(chuàng)新思維能力的主要途徑。
四、積極評價,鼓勵創(chuàng)新思維
教學(xué)中,學(xué)生往往會產(chǎn)生一些稀奇古怪,非常離奇的想法,這時候,教師假如給以嚴(yán)厲的批評、指責(zé),那么將會壓抑學(xué)生那些朦朧的思想,從而會阻礙學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展。課堂上,學(xué)生只有處于一種和諧寬松的關(guān)系、環(huán)境之中,才能激起主動的內(nèi)部活動。這要求教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)結(jié)果、反應(yīng)等作出積極性的評價,鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維。
示范就是精選一些典型例題,通過剖析,為學(xué)生建立一個可以仿效的樣板。
二、聯(lián)想
聯(lián)想指由某現(xiàn)象某概念而想起其它相關(guān)的概念。能引發(fā)聯(lián)想的現(xiàn)象或事物,往往是學(xué)生比較熟悉的,即在大腦留下深刻痕跡的現(xiàn)象或事物。
三、對比
比較是初中學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一,只有比較才能揭示事物的本質(zhì)及特點,才能獲得準(zhǔn)確、深刻的印象,有利于知識的記憶和靈活運用。對比,包含兩層意思,一是從相似的事物中尋找差異;一是從有差異的事物中尋找共性,其目的是維護概念的真理性,防止概念的混淆。
四、網(wǎng)絡(luò)
以某物質(zhì)、某產(chǎn)品、某概念為中心,建立有關(guān)知識和概念的網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生把學(xué)過的知識、概念“網(wǎng)絡(luò)”在一個線型或體型的結(jié)構(gòu)之中。
五、拔高
拔高即引伸,讓試題有梯度設(shè)計,讓難度步步遞升。在初中階段學(xué)生的邏輯思維能力尚處于形成發(fā)展的初級階段,因此我們在訓(xùn)練過程中,不可急于求成,好高騖遠。“讓學(xué)生跳起來摘桃子”,在訓(xùn)練程序上有個恰當(dāng)?shù)奶荻劝才拧?/p>
六、改錯
對初學(xué)化學(xué)的學(xué)生來說,在審題,或使用知識、技能,或判斷推理過程中出現(xiàn)錯誤在所難免,如果我們不能防止錯誤,那么出現(xiàn)錯誤時一定要認(rèn)真加以糾正,并從中得到啟示和教益。這里要注意:①在哪兒跌倒,在那兒站起來。要有的放矢。②容易犯錯誤的地方,經(jīng)過改正以后,還可能重犯這樣的錯誤,為此糾正必須徹底。要從概念上、方法上、心理上深刻挖掘原因,總結(jié)出教訓(xùn)來。必要時應(yīng)進行復(fù)查。
改錯用在教學(xué)中,往往有兩種形式。一種是教師采用“謬誤法”教學(xué),有意識把學(xué)生引到錯誤的做法上,然后進行改正。欲擒故縱,從一反一正的曲折迂回中收到“豁然開朗”的效果。還有一種方式,如某學(xué)生的錯誤,在教師指導(dǎo)下讓全班學(xué)生來糾正,這樣全班同學(xué)都陷入積極思維的漩窩之中。敞開思想的火花,對嗎?錯在哪里?怎樣改正?為什么?應(yīng)該汲取什么教訓(xùn)?
七、抽象
把具體物質(zhì)或數(shù)據(jù)用字母代替,指出問題并給出條件,讓學(xué)生進行推理或判斷,這就是抽象法。
八、總結(jié)
只有牢固地、系統(tǒng)地掌握化學(xué)知識才能靈活地去分析解決問題。為此,教師要指導(dǎo)學(xué)生歸納、整理已有知識,使其形成系統(tǒng)。這就需要進行總結(jié)??偨Y(jié)的目的是便于記憶,便于形成系統(tǒng),便于掌握方法,更便于培養(yǎng)思維能力。
九、干擾(迷惑)
干擾指為命題設(shè)置障礙,迷惑是在概念上或形式上施以偽裝,使學(xué)生處于真假難辨的情景中。考生必須經(jīng)過積極思維,去偽存真,方能見其真諦。
師生和諧相處不是對學(xué)生一味地縱容,而是寬容、包容。“大道之行也,天下為公,選賢與能,講信修睦。故人不獨親其親,不獨子其子。”就是寬容的體現(xiàn)。那么在教學(xué)中,寬容則意味著:不歧視學(xué)生;不隱瞞學(xué)生;不壓制學(xué)生。每個學(xué)生在課堂中可以自由地表達。意見有分歧可以通過溝通解決。讓學(xué)生學(xué)會理性地思考,辯證地看待問題。形成和諧的師生關(guān)系。師生和諧相處也需要教師更多的教育技巧和個人魅力。教師在整個課堂的控制上要做到舉重若輕,把關(guān)注的重點放到學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度上。教師要重視情感態(tài)度價值觀在教學(xué)過程中的培養(yǎng)。鼓勵學(xué)生積極參與到課堂中來,讓學(xué)生成為課堂的主人,鼓勵學(xué)生思考,甚至質(zhì)疑。教師要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣。讓學(xué)生從被要求學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)、熱愛學(xué)習(xí)。再者教師在課堂教學(xué)中也要適當(dāng)?shù)胤拧0呀滩慕唤o學(xué)生,讓學(xué)生自主地去尋找問題,解決問題。“教師以文化主體身份入場,專業(yè)學(xué)習(xí)信息、創(chuàng)設(shè)文化情境,引發(fā)教學(xué)事件。”“為充分表達、傾聽對話、自由討論、自主判斷提供開放空間”。例如在講授“眾多的人口產(chǎn)生的影響”這個知識點時,教師可以把課堂還給學(xué)生。讓學(xué)生自己體會,學(xué)生自己講。在組織學(xué)習(xí)過程中,教師可以讓學(xué)生單獨講,也可以讓學(xué)生組隊思考,更可以讓學(xué)生做小老師。充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。學(xué)生自己有生活體會。關(guān)于人口多帶來的影響,大多數(shù)的學(xué)生都能提到“交通擁擠”、“住房緊張”、“看病擠”、“環(huán)境污染”、“就業(yè)困難”、“資源消耗大”等。基于學(xué)生有些生活體會不夠,或是思考不全面的特點,教師還可以補充資料,讓學(xué)生不僅看到眾多人口帶來的負(fù)面影響,也看到眾多人口帶來的有利的作用。學(xué)生通過自己的思考和教師的點撥,筆者相信辯證思維能力可以得到有效地鍛煉。
2堅持公平有效的教學(xué)評價
公平合理的課堂教學(xué)評價是在課堂教學(xué)中培養(yǎng)辯證思維能力的保障。教學(xué)評價也是課堂教學(xué)中的一部分。合理有效的評價能促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。在初中地理課堂中培養(yǎng)辯證思維能力尤其需要教師考慮教學(xué)評價的作用。新課標(biāo)對地理教學(xué)評價要求“注重多途徑收集信息,準(zhǔn)確反映學(xué)生地理學(xué)習(xí)的結(jié)果及過程”尤為注重以“激勵”為主。強調(diào)評價的診斷和發(fā)展功能。這在傳統(tǒng)教學(xué)評價上是一個突破。隨著教育理論的不斷更新和我國教育目標(biāo)的變化,傳統(tǒng)知識評價已經(jīng)越來越多表現(xiàn)出了不足和弊端。現(xiàn)代教育理念,強調(diào)學(xué)生的主體性,尊重學(xué)生的主體性。教育觀念的轉(zhuǎn)變,對教育評價也提出了新的要求。評價內(nèi)容需要更充實,對學(xué)生進行全面綜合的評價。不僅僅是對學(xué)生進行知識評價,更加入了對學(xué)生能力的評價,“授之以魚不如授之以漁”。在評價方法上注意知識評價和能力評價的有機結(jié)合,做到綜合考察。同時在評價形式上也可以把學(xué)生自評,小組他評和老師評價有機結(jié)合。力求給學(xué)生一個相對客觀、公平的評價。能力是一種心理活動的形式,它所含的內(nèi)容比較多,因此對能力評價的形式也是多樣的。對學(xué)生能力的要求主要體現(xiàn)在學(xué)生是否能掌握地理思維。地理思維能力是要學(xué)生對組成地理環(huán)境的各要素有整體的把握,會綜合分析各要素之間的關(guān)系。這其實就是考察學(xué)生的辯證思維能力。人與地之間的關(guān)系,也只能用辯證思維方法來解釋。地理思維能力考察也應(yīng)包括學(xué)生的圖像思維和空間思維能力的考察。因此從地理學(xué)科本身特點上看,教學(xué)評價也需要辯證地進行,把學(xué)生的能力綜合地考察。評價歸根結(jié)底還是為教學(xué)服務(wù)的。地理教學(xué)評價的意義就是要讓學(xué)生理解地理,喜歡地理。從而進一步有學(xué)習(xí)地理的興趣。因此在做出教學(xué)評價時也應(yīng)多方考慮評價的激勵作用??梢灾匾晫W(xué)生在情感,態(tài)度和價值觀上的評價和過程性評價。這兩種評價對學(xué)生的激勵作用是比較明顯的。更為重要的是,在評價中一定要重視讓學(xué)生能得到成功的體驗。同時也要指出學(xué)生今后努力的方向。體現(xiàn)教學(xué)評價的發(fā)展性。
3設(shè)置有效的提問
提問是課堂活動的重要組成部分。恰當(dāng)?shù)乩锰釂柌⑼瑫r注意提問時機,能有效提高教學(xué)效果,以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是一個將學(xué)生的思維矛盾內(nèi)化的過程。在這個過程中,提問起到了媒介的作用。培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力的提問可以嘗試以下兩種提問形式。
3.1入性提問
“亞里士多德說,思維的開始由疑問和驚奇開始。”鍛煉思維,興趣是重要的。提出鮮明的問題有利于思維的開始。教師通過聯(lián)系生活、生產(chǎn)中的實例,設(shè)置情境提出問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲。這種引入提問起到的就是拋磚引玉的作用,讓學(xué)生一開始就有興趣去思考。因此這種問題的設(shè)計就要貼合學(xué)生的興趣和生活。例如我們可以問“天氣預(yù)報可以取消么?”引發(fā)學(xué)生思考天氣預(yù)報的作用。這樣的提問直接而有效。讓學(xué)生內(nèi)化知識的同時也跟實際生活聯(lián)系再一起。讓思維變的更有培養(yǎng)的價值。
3.2辨析性提問
通過引導(dǎo),激發(fā)思維。
培養(yǎng)學(xué)生樂于開動腦筋、積極思考問題的興趣,開拓他們的思路,這是教學(xué)成功的重要一環(huán)。為此,我在教學(xué)中巧設(shè)問題,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,喚起他們思考問題尋找答案的欲望。如教《我的戰(zhàn)友》一課,在分析烈火燒身一段時,我首先啟發(fā)學(xué)生想想平時自己被火燙了是什么滋味,從而體會在烈火燒身達半個多鐘頭的情況下所表現(xiàn)的巨大忍耐力,轉(zhuǎn)而問學(xué)生:“為什么能這樣做呢?”“你們知道當(dāng)時心里是怎樣想的嗎?”這時學(xué)生思維活躍,爭著舉手回答問題。有的說:“為了戰(zhàn)斗的勝利,一定要堅持到底,決不能因為自己而暴露目標(biāo)?!庇械恼f:“當(dāng)烈火在他身上燃燒時,他完全可以從火堆里跳出來就地打幾個滾,撲滅身上的火焰。但他想到這樣做會使整個作戰(zhàn)計劃和潛伏部隊遭到破壞,所以寧可犧牲自己,也不肯動?!睂W(xué)生的回答,一個比一個完整深入。這時我就追問:“你們怎樣知道當(dāng)時是這樣想的呢?”有的學(xué)生答出:“思想支配行動。所以能在烈火燒身的情況下像個巨石一樣一動不動,正說明他心中是這樣想的?!痹诓粩嗟膯l(fā)下,學(xué)生的思維達到了。他們被的高尚品質(zhì)所感動。
通過比較,激發(fā)思維。
我引導(dǎo)學(xué)生比較課文中的“烈火在他身上燒了半個多鐘頭才漸漸地熄滅”、“從出發(fā)起沖鋒到戰(zhàn)斗結(jié)束才二十分鐘”這兩句話,都有一個“才”字,都用來表示時間,但有什么不同呢?前句中的“才”是指烈火在身上燒的時間太長了;第二句中的“才”是指戰(zhàn)斗的時間很短,才二十分鐘就取得了勝利。說明戰(zhàn)友們?yōu)榱私o報仇,懷著無比憤怒的心情,用最快的速度消滅敵人,體現(xiàn)戰(zhàn)友們英勇戰(zhàn)斗的精神。通過比較,學(xué)生知道同一個“才”字同樣表示時間,但在不同的語言環(huán)境中有迥然不同的含義。
通過綜合,激發(fā)思維。
示范就是精選一些典型例題,通過剖析,為學(xué)生建立一個可以仿效的樣板。
二、聯(lián)想
聯(lián)想指由某現(xiàn)象某概念而想起其它相關(guān)的概念。能引發(fā)聯(lián)想的現(xiàn)象或事物,往往是學(xué)生比較熟悉的,即在大腦留下深刻痕跡的現(xiàn)象或事物。
三、對比
比較是初中學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一,只有比較才能揭示事物的本質(zhì)及特點,才能獲得準(zhǔn)確、深刻的印象,有利于知識的記憶和靈活運用。對比,包含兩層意思,一是從相似的事物中尋找差異;一是從有差異的事物中尋找共性,其目的是維護概念的真理性,防止概念的混淆。
四、網(wǎng)絡(luò)
以某物質(zhì)、某產(chǎn)品、某概念為中心,建立有關(guān)知識和概念的網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生把學(xué)過的知識、概念“網(wǎng)絡(luò)”在一個線型或體型的結(jié)構(gòu)之中。
五、拔高
拔高即引伸,讓試題有梯度設(shè)計,讓難度步步遞升。在初中階段學(xué)生的邏輯思維能力尚處于形成發(fā)展的初級階段,因此我們在訓(xùn)練過程中,不可急于求成,好高騖遠?!白寣W(xué)生跳起來摘桃子”,在訓(xùn)練程序上有個恰當(dāng)?shù)奶荻劝才拧?/p>
六、改錯
對初學(xué)化學(xué)的學(xué)生來說,在審題,或使用知識、技能,或判斷推理過程中出現(xiàn)錯誤在所難免,如果我們不能防止錯誤,那么出現(xiàn)錯誤時一定要認(rèn)真加以糾正,并從中得到啟示和教益。這里要注意:①在哪兒跌倒,在那兒站起來。要有的放矢。②容易犯錯誤的地方,經(jīng)過改正以后,還可能重犯這樣的錯誤,為此糾正必須徹底。要從概念上、方法上、心理上深刻挖掘原因,總結(jié)出教訓(xùn)來。必要時應(yīng)進行復(fù)查。
改錯用在教學(xué)中,往往有兩種形式。一種是教師采用“謬誤法”教學(xué),有意識把學(xué)生引到錯誤的做法上,然后進行改正。欲擒故縱,從一反一正的曲折迂回中收到“豁然開朗”的效果。還有一種方式,如某學(xué)生的錯誤,在教師指導(dǎo)下讓全班學(xué)生來糾正,這樣全班同學(xué)都陷入積極思維的漩窩之中。敞開思想的火花,對嗎?錯在哪里?怎樣改正?為什么?應(yīng)該汲取什么教訓(xùn)?
七、抽象
把具體物質(zhì)或數(shù)據(jù)用字母代替,指出問題并給出條件,讓學(xué)生進行推理或判斷,這就是抽象法。
八、總結(jié)
只有牢固地、系統(tǒng)地掌握化學(xué)知識才能靈活地去分析解決問題。為此,教師要指導(dǎo)學(xué)生歸納、整理已有知識,使其形成系統(tǒng)。這就需要進行總結(jié)。總結(jié)的目的是便于記憶,便于形成系統(tǒng),便于掌握方法,更便于培養(yǎng)思維能力。
九、干擾(迷惑)
干擾指為命題設(shè)置障礙,迷惑是在概念上或形式上施以偽裝,使學(xué)生處于真假難辨的情景中??忌仨毥?jīng)過積極思維,去偽存真,方能見其真諦。
按照心理學(xué)的觀點?!澳芰κ琼樌赝瓿赡撤N活動的個性心理特征?!倍橇κ恰霸诟鱾€人身上經(jīng)常地、穩(wěn)定地表現(xiàn)出來的認(rèn)知特點,就是認(rèn)識能力或認(rèn)知能力?!敝橇Φ暮诵氖撬季S能力,而思維的核心形態(tài)是抽象邏輯思維(包括形式邏輯思維和辯證邏輯思維)。按照思維結(jié)構(gòu)的發(fā)展階段來看,抽象邏輯思維是發(fā)展的最后階段,這個階段又可分為初步邏輯思維,經(jīng)驗型邏輯思維和理論型邏輯思維(包括辯證思維)。顯然,培養(yǎng)思維能力,特別是抽象邏輯思維能力是開發(fā)智力的關(guān)鍵。
在高中物理教學(xué)中以提高學(xué)生抽象邏輯思維能力,特別是理論型邏輯思維能力,是需要也是可能的。
首先,高中生無論是升學(xué)還是就業(yè),隨著現(xiàn)代化建設(shè)的深入開展,再學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí),更需要的是抽象邏輯思維。同時,高中物理是一門嚴(yán)密的、有著公理化邏輯體系的科學(xué)理論,對于高中學(xué)生抽象邏輯思維能力的要求,較初中物理有了一個很大的飛躍,這就是當(dāng)前所謂初、高中物理“臺階問題”的實質(zhì)。另外,從高中學(xué)生心理的年齡特征來看,從初二年級開始的抽象邏輯思維由經(jīng)驗型向理論型水平的轉(zhuǎn)化,在高二年級將初步完成,這意味著他們思維趨向成熟,可塑性將變小。因此,在高中一、二年級不失時機地提高學(xué)生抽象邏輯思維能力,以順利地完成從經(jīng)驗型向理論型水平的轉(zhuǎn)化是必需的。
其次,從生理上看學(xué)生在16歲時已能完成人腦總重量的96%的發(fā)育過程,有了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在心理上,從初二開始了向理論型抽象邏輯思維水平的轉(zhuǎn)化,也有了一定的思維能力的基礎(chǔ)。同時,經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí),他們在語言、文字、數(shù)學(xué)物理等各方面都有了必要的知識基礎(chǔ),為在高中著重提高抽象邏輯思維能力提供了可能。
廣大教師的實踐也證明:凡是抽象邏輯思維能力較強的學(xué)生,其他方面的能力都比較強。
因此,高中物理教改也應(yīng)把提高學(xué)生擔(dān)負(fù)邏輯思維能力放在首位。
高中物理教學(xué)如何提高學(xué)生的抽象邏輯思維能力呢?
就思維發(fā)展來說,學(xué)生“在活動中產(chǎn)生的新需要和原有思維結(jié)構(gòu)之間的矛盾,這是思維活動的內(nèi)因或內(nèi)部矛盾,也就是思維發(fā)展的動力?!杯h(huán)境和教育只是學(xué)生思維發(fā)展的外因。作為中學(xué)生,其主導(dǎo)活動是學(xué)習(xí)。而學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下有目的、有計劃、有系統(tǒng)的掌握知識技能和行為規(guī)范的活動,是一種社會義務(wù),從某種意義來說,還帶有一定的強制性。它對學(xué)生思維發(fā)展起著主導(dǎo)作用。主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣對思維發(fā)展的影響上,即學(xué)習(xí)內(nèi)容的變化,學(xué)習(xí)動機的發(fā)展和學(xué)習(xí)興趣的增進,直接推動著學(xué)生思維的發(fā)展。學(xué)生思維發(fā)展的過程包含著“量變”和“質(zhì)變”兩個方面。學(xué)生知識的領(lǐng)會和積累,技能的掌握是思維發(fā)展的“量變”過程;而在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)的智力或思維的比較明顯的、穩(wěn)定的發(fā)展,則是心理發(fā)展的“質(zhì)變”。
教師的責(zé)任就是要以學(xué)習(xí)的難度為依據(jù),安排適當(dāng)教材,選好教法,以適合他們原有的心理水平并能引起他們的學(xué)習(xí)需要,成為積極思考和促使思維發(fā)展的內(nèi)部矛盾。創(chuàng)造條件促進思維發(fā)展中的“量變”和“質(zhì)變”過程。應(yīng)該看到,這兩個過程是緊密聯(lián)系的,缺一不可的。教育并不能立刻直接地引起學(xué)生思維的發(fā)展,它必須以學(xué)生對知識的領(lǐng)會和掌握技能為中間環(huán)節(jié)。而智力、思維的發(fā)展又是在掌握和運用知識、技能的過程中才能完成的。沒有這個“中介”,智力、思維是無法得到發(fā)展的。但是教師教學(xué)的著重點應(yīng)是通過運用知識武裝學(xué)生的頭腦,同時給予他們方法,引導(dǎo)他們有的放矢地進行適當(dāng)?shù)木毩?xí),促進他們的思維或智力盡快地提高和發(fā)展,不斷地發(fā)生“質(zhì)”的變化。這也就是學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的“質(zhì)變”過程或稱“內(nèi)化”過程。
具體到教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的智力,特別是思維能力這個問題上,我國一些心理學(xué)家經(jīng)過研究與實踐,提出了“培養(yǎng)思維品質(zhì)是發(fā)展思維能力的突破點,是提高教育質(zhì)量的好途徑”的觀點,并在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中取得了良好的效果。這是因為智力是存在層次的,它是由人的思維的個性差異確定的,這種差異體現(xiàn)為個體思維品質(zhì),包括敏捷性、靈活性、深刻性、獨創(chuàng)性、批判性五方面。它也是思維能力的表現(xiàn)形式。因而由此可確定思維能力的差異;思維品質(zhì)的客觀指標(biāo)是容易確定的,使定量研究成為可能;研究思維品質(zhì)的發(fā)展與培養(yǎng),有利于克服傳統(tǒng)教學(xué)的一些弊病,并對之實施改革;思維品質(zhì)的發(fā)展水平是智力正常、超?;虻统5臉?biāo)志。其中思維的深刻性,思維活動的抽象程度和邏輯水平,以及思維活動的廣度、深度和難度——是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。
就思維結(jié)構(gòu)來說,皮亞杰提出了“發(fā)生認(rèn)識論”,強調(diào)“圖式”概念。他的心理學(xué)思想中有著豐富的辯證法思想。他認(rèn)為“圖式”即心理或思維結(jié)構(gòu),“圖式”經(jīng)過“同化”、“順應(yīng)”和“平衡”,構(gòu)成新的“圖式”,不斷發(fā)展變化,不僅有量變,也有質(zhì)變的思想是可取的。其中“同化”是圖式的量的變化,“順應(yīng)”是圖式的質(zhì)的變化。
任何一間科學(xué)都是由基本概念、基本規(guī)律、基本方法等組成的。概念、規(guī)律、方法等是相互聯(lián)系的;不同的概念、規(guī)律、方法之間也是相互聯(lián)系的,從而形成了該門科學(xué)的知識和邏輯結(jié)構(gòu)。當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)也在變化和發(fā)展著。應(yīng)該說,人的思維結(jié)構(gòu)和各門科學(xué)的知識、邏輯結(jié)構(gòu)都是人們對客觀現(xiàn)實世界的反映,是緊密聯(lián)系的。因此,從教學(xué)必須發(fā)展學(xué)生思維能力上來說,正如杰羅姆·s.布魯納所說:“不論我們選教什么學(xué)科,務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)?!边@也符合現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)(控制論、信息論、系統(tǒng)論)的觀點,系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為結(jié)構(gòu)與功能是對立的統(tǒng)一。不掌握學(xué)科結(jié)構(gòu),就難以發(fā)揮該學(xué)科的功能。不僅如此,還認(rèn)為任何系統(tǒng)都是有結(jié)構(gòu)的,系統(tǒng)整體的功能不等于各孤立部分功能之和。而是等于各孤立部分功能的總和加上各部分相互聯(lián)系形成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的功能。數(shù)理學(xué)科更是如此。布魯納寫道:“制訂物理學(xué)和數(shù)學(xué)課程的科學(xué)家們已經(jīng)非常留意教授這些學(xué)科的結(jié)構(gòu)問題,他們早期的成功,可能就由于對結(jié)構(gòu)的強調(diào)。他們強調(diào)結(jié)構(gòu),刺激了研究學(xué)習(xí)過程的人?!?/p>
可見,教育學(xué)家、心理學(xué)家們強調(diào)“結(jié)構(gòu)的重要性”是受到物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家的影響,特別應(yīng)提到的是愛因斯坦的重大影響。愛因斯坦強調(diào)指出:“科學(xué)力求理解感性知覺材料之間的關(guān)系,也就是用概念來建立一種邏輯結(jié)構(gòu),使這些關(guān)系作為邏輯結(jié)果而納入這樣的邏輯結(jié)構(gòu)。”還指出:“科學(xué)是這樣一種企圖,它要把我們雜亂無章的感覺經(jīng)驗同一種邏輯上貫徹一致的思想體系對應(yīng)起來。在這種體系中,單個經(jīng)驗同理論結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系,必須便所得到的對應(yīng)是唯一的,并且是令人信服的?!庇纱丝梢姡瑹o論是物理學(xué)的學(xué)科特點,還是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)和現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)的研究成果都強調(diào)了“結(jié)構(gòu)的重要性”。高中物理教改,必須從本學(xué)科的特點出發(fā),以辯證唯物主義觀點和歷史唯物主義觀點為指導(dǎo),以心理學(xué)特別是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的科學(xué)成果為理論依據(jù),以現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)為方法論的依據(jù)來進行。由此必須對物理的教材、教法進行新的處理,必須建立起一套有效的檢測、評價系統(tǒng),對教學(xué)過程進行有效的控制。就此想談幾點粗淺的看法。
一、關(guān)于教材前述。由于“結(jié)構(gòu)的重要性”,必須要求有一套與之相適應(yīng)的教材。目前,在物理教學(xué)大綱規(guī)定的范圍內(nèi),可以對現(xiàn)行物理教材進行一番加工改造,突出結(jié)構(gòu),強調(diào)對抽象思維能力的培養(yǎng)。為此:
1.建立高中物理的整體的知識和邏輯的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng);同時建立各部分(力學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理等)的子結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng);以及各章、節(jié)的結(jié)構(gòu)。并與學(xué)生的認(rèn)知過程相適應(yīng)。
2.實驗應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中,構(gòu)成不可少的組成部分。同時應(yīng)強調(diào)通過實驗培養(yǎng)學(xué)生抽象邏輯思維的能力。改變傳統(tǒng)的認(rèn)為觀察和實驗是不依賴于理論的觀點,改變那種認(rèn)為實驗方法的本質(zhì)是完全離開理性的體系,單純起著事實的裁判作用的觀點。大家都知道,隨著實驗研究對象遠離人們直觀經(jīng)驗的領(lǐng)域,特別是現(xiàn)代物理學(xué)實驗的發(fā)展,使人們愈來愈認(rèn)識到實驗與觀察依賴于理論,實驗所獲得的認(rèn)識實際上受制于儀器和實驗設(shè)計中所包含的假設(shè),是不可能擺脫理性思維的指導(dǎo)的。
尤其是高中物理。由于實驗設(shè)備的限制,學(xué)生又沒有誤差理論的系統(tǒng)知識,往往對于實驗原理、實驗得到的數(shù)值(哪怕是不準(zhǔn)的)都抱著輕視的態(tài)度,而集注意力于操作上,這對于培養(yǎng)和提高學(xué)生抽象思維能力是不利的。為此,高中物理實驗的重點,應(yīng)放在實驗的設(shè)計思想,儀器的原理以及在中學(xué)儀器條件下對實驗數(shù)據(jù)的認(rèn)識和處理上,而不應(yīng)僅僅停留在操作和觀察上。
3.例題和習(xí)題的配制應(yīng)包含在上述系統(tǒng)中,構(gòu)成不可少的組成部分。教學(xué)中最重要的任務(wù)是概念的形成和問題的解決。概念不僅是學(xué)科結(jié)構(gòu)的最基本的要素,是“框架”的“交結(jié)點”,而且是思維的“細胞”。而問題的解決,即應(yīng)用,正是結(jié)構(gòu)中各部分之間聯(lián)系的建立以及結(jié)構(gòu)的發(fā)展所必需經(jīng)過的階段。這也就是思維的過程。統(tǒng)計表明,僅就中學(xué)生而言,掌握歸納推理的水平略優(yōu)于掌握演繹推理的水平。實踐中,我們也常常發(fā)現(xiàn)就多數(shù)學(xué)生而言,從自然現(xiàn)象和實驗歸納出概念和規(guī)律,學(xué)生掌握較好,而運用概念和規(guī)律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現(xiàn),掌握起來也復(fù)雜些,因此,就需要有意識的多加指導(dǎo)和訓(xùn)練。按照提高抽象邏輯思維能力的要求編寫例題和習(xí)題,并加以適合的配量。這與“題海戰(zhàn)術(shù)”是有本質(zhì)區(qū)別的。當(dāng)前,好的例題和習(xí)題(指符合我們這種要求的)不是太多而是太少了。人工智能的主要奠基人之一,H.A.西蒙說得好:“如果我們觀察一些好學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,特別是在數(shù)理課程中,或者其他一些需要發(fā)展解題技巧的課程中,我們看到學(xué)習(xí)所得大多來自解答每章后面的習(xí)題的活動或者學(xué)習(xí)課本中已經(jīng)解出的例題的活動。有一種編制人工智能學(xué)習(xí)程序的方法就是試圖模擬這樣一類過程?!边@對我們不無啟發(fā)。
4.關(guān)于物理學(xué)史的教育,也應(yīng)從有利于培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力加以組織。大家知道,從物理學(xué)發(fā)展史來看,“結(jié)構(gòu)”是隨著物理思想和對物理概念的理解更加深化而發(fā)展的,不是一成不變的。適當(dāng)?shù)?、完整地圍繞某一部分物理知識(如力學(xué))介紹這種發(fā)展,較之分散地介紹某一部分歷史事實,更有利于學(xué)生思維的發(fā)展。
二、關(guān)于教法
1.從有利于提高學(xué)生抽象邏輯思維能力出發(fā),增強學(xué)習(xí)的目的性、方向性,應(yīng)該讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)過程、思維過程、思維的形式和方法,以調(diào)動其自覺、主動性。只有自覺地遵循思維規(guī)律來進行思維,才能使概念明確、判斷恰當(dāng)、推理合理、論證得法,具有抽象邏輯性,培養(yǎng)出深刻性的思維品質(zhì)。這是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。
2.按現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的觀點,學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是前述認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“同化”和“順應(yīng)”的過程。學(xué)習(xí)的類型主要是“意義學(xué)習(xí)”,即在良好的教學(xué)條件下,學(xué)生理解符號所代表的知識,并能融會貫通,發(fā)展了智力,提高了能力。其實質(zhì)是符號所代表的新知識與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立了非人為的實質(zhì)性聯(lián)系。這是最有價值的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)進行的方式主要是“接受學(xué)習(xí)”,即要學(xué)習(xí)的全部內(nèi)容都是以定論的形式呈獻給學(xué)生,然后讓學(xué)生加以“內(nèi)化”(即與原有知識有機結(jié)合),大量的知識和材料都要靠此獲得。
從這一點來看,班級授課,以課堂教學(xué)為主的教學(xué)形式?jīng)]有改變。具體的課堂組織形式可以各人不同。但從著重思維能力的培養(yǎng)上看,似應(yīng)更重視每學(xué)期一部分“結(jié)構(gòu)”建立開始的緒言課,結(jié)束時的復(fù)習(xí)課。以及對實驗課和習(xí)題課有關(guān)思維方法和物理方法的指導(dǎo)。以與教材處理的原則一致。
3.因材施教,開展課外活動,培養(yǎng)一些優(yōu)秀學(xué)生。便他們不受思維定式的約束。大力培養(yǎng)他們的直覺思維和創(chuàng)造性思維。直覺思維是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。強調(diào)直覺思維是愛因斯坦科學(xué)觀的一個重要特征。他說:“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要得到這些定律,并沒有邏輯的道路:只有通過那以對經(jīng)驗共鳴的理解為依據(jù)的直覺,才能得到這些定律?!碧剿骶偷糜弥庇X思維:整體的、跳躍的、猜測的,以知識結(jié)構(gòu)為根據(jù)的直接而迅速的認(rèn)識。
同時,我們對于學(xué)習(xí)物理有困難的學(xué)生,則應(yīng)加強課外輔導(dǎo),消除他們心理上,思維上的障礙,以適應(yīng)面對大多數(shù)學(xué)生進行的課堂教學(xué)。
三、關(guān)于教學(xué)過程的控制和評價是仍需研究的,在此只提出一點線索
1.思維的智力品質(zhì)研究是有客觀指標(biāo)的。我國一些心理學(xué)家,所進行的小學(xué)數(shù)學(xué)教改試驗,即運用這一套指標(biāo)。詳情請見《思維發(fā)展心理學(xué)》朱智賢、林崇德著。
2.教學(xué)過程離不開信息的傳遞,因此也是可以量化的?,F(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的“產(chǎn)生式”理論,從信息加工的角度,把人的短時記憶的最小單位定為“組塊”,多大是一個組塊,不是固定不變的。一個數(shù)字、字、詞、符號、成語、短語等都可以是一個組塊。它的存貯時間需要0.5秒,而轉(zhuǎn)化為長時記憶至少需8秒。掌握物理學(xué)科,首先要懂得物理語言,大腦中要有一套物理符號系統(tǒng)。即在長時記憶中要存貯一定數(shù)量的組塊(信息)。僅有組塊還不夠,還必須把組塊組成若干程序,形成產(chǎn)生式系統(tǒng)。一個產(chǎn)生式包括兩部分:條件和動作。一定條件做出一定動作就是一個產(chǎn)生式。如:一個公式,一個定理就是一個產(chǎn)生式。組塊必須按產(chǎn)生式組合才有意義,二者不可截然分開。普通教科書一章所傳授的知識約有十幾個產(chǎn)生式。掌握一間課程等于掌握幾百個產(chǎn)生式。而獲得物理學(xué)科那樣的專業(yè)能力,就得掌握幾千或幾萬個產(chǎn)生式。從時間上講,一天學(xué)習(xí)5小時,1小時可以學(xué)習(xí)4—20組塊,1個產(chǎn)生式。這就是相當(dāng)于一課時的信息量。依此類推。
如果能仔細地將高中物理教材中必須掌握的組塊和產(chǎn)生式統(tǒng)計出來,實行控制是有可能的。
3.教學(xué)方法:教學(xué)程序能否事先進行最優(yōu)化選擇,現(xiàn)在也有人用模糊數(shù)學(xué)的方法,加諸因素進行綜合評價,運用計算機進行事先的最優(yōu)選擇。
有關(guān)計算思維的認(rèn)識和理解對廣大的計算機基礎(chǔ)課教師是一個循序漸近的過程。有關(guān)計算思維的一些例子都是一些和計算機處理問題相關(guān)的思維方法。新的計算機基礎(chǔ)教育側(cè)重點應(yīng)當(dāng)是對這些方法的介紹,并能夠讓學(xué)生深入的理解這些思維的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生能靈活應(yīng)用這種思維方法去創(chuàng)造性的解決一些實際的問題。這樣的培養(yǎng)目標(biāo),和教育理念,更多注重的是思維技能的訓(xùn)練,學(xué)生通過計算機基礎(chǔ)課程,接觸計算機,并利用計算機完成一些任務(wù),這些都只是讓學(xué)生進行計算思維訓(xùn)練的一種手段,我們的目標(biāo)是讓大學(xué)生形成良好的計算思維方面的能力。當(dāng)然這并不是說現(xiàn)有的計算機基礎(chǔ)教育的框架,現(xiàn)有的計算機基礎(chǔ)教育框架仍然很重要,比如,學(xué)生仍需要掌握一些計算機軟件的使用方法,仍然需要去了解什么是計算機程序設(shè)計語言,以及能夠去設(shè)計一些簡單的計算機程序。但這些是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力的手段,不應(yīng)當(dāng)再是目標(biāo)了。具體的計算思維能力包括如下例子:
(1)通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法,把一個困難的問題闡釋成如何求解它的思維方法
(2)采用抽象和分解的方法來控制龐雜的任務(wù)或進行巨型復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計
(3)利用啟發(fā)式推理尋求解答,即在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維方法。等等,這些都屬于計算思維能力的范疇。由上面的例子可以看出,計算思維能力的培養(yǎng)是一個巨大的,艱難的任務(wù)。許多的思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練已深入到了計算機科學(xué)的前沿。但是,通過計算機基礎(chǔ)教育的學(xué)習(xí),應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生能夠了解、并理解計算思維的思考方法,計算思維能力的養(yǎng)成不是一朝一夕能夠?qū)崿F(xiàn)的,需要伴隨著人們的不斷學(xué)習(xí)才能養(yǎng)成的技能。
2.計算機基礎(chǔ)教育中計算思維能力培養(yǎng)途徑探討
之前已提到,計算思維能力的培養(yǎng)并不是完全打破現(xiàn)有的計算機基礎(chǔ)教育的課程體系,而是通過現(xiàn)有的課程體系,引導(dǎo)學(xué)生思考計算的本質(zhì),了解計算機在解決一些實際問題的時候所采用的思想和方法等。所以,在計算機的基礎(chǔ)教學(xué)中,融入計算思維,主要是教學(xué)方法、教學(xué)理念的改革,和教學(xué)的內(nèi)容變更關(guān)系并不是非常大。當(dāng)然,也可能需要在教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)變更,比如增加計算的本質(zhì),可計算性理論等內(nèi)容。但這些內(nèi)容的引入,在計算機基礎(chǔ)教育中不應(yīng)當(dāng)是重點。在教學(xué)過程中,從解決問題的角度出發(fā),強調(diào)解決問題的方法、思路,而不是僅僅教會學(xué)生如何解決問題,引發(fā)學(xué)生的深入思考,使學(xué)生從計算的角度理解問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。深入到具體的教學(xué)過程中,計算思維不是內(nèi)容和工具的改變,而是教學(xué)方式、理念的改變。這首先需要教師從更高的層次看待問題,引導(dǎo)學(xué)生深入的思考。計算思維能力的培養(yǎng),是讓學(xué)生學(xué)會如何運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解與分析。這要求學(xué)生對一些原理性的概念有深入的理解,所以可能需要適當(dāng)?shù)脑黾右恍┙虒W(xué)內(nèi)容,在原有課程體系的基礎(chǔ)之上,擴展一些教學(xué)內(nèi)容。擴展的這些內(nèi)容主要是幫助學(xué)生更深入的思考下去??梢栽谟嬎銠C基礎(chǔ)教學(xué)中適當(dāng)增加計算機語言教學(xué),在程序設(shè)計課程中強調(diào)與計算思維能力有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法實現(xiàn)。但應(yīng)當(dāng)注意,計算思維能力的培養(yǎng),絕不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計能力,計算思維是概念化,而不是程序化,要像計算機科學(xué)家那樣去思維,意味著遠遠不止能為計算機編程,還要求能夠在抽象的多個層次上思維。在現(xiàn)代的計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,需要教師做恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),讓學(xué)生自覺地去學(xué)習(xí)、思考。例如,在所有的計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,都會介紹到計算機使用二進制來表示信息,如數(shù)、字符等等,一般而言,如果教師只是單純的講解這些內(nèi)容,學(xué)生們對此有個大概的認(rèn)識,但不太可能引起普通學(xué)生對這些信息如何使用二進制表示的興趣。如果引入相應(yīng)的例子,就可能會引導(dǎo)起學(xué)生的興趣和思考。比如,在1991年的海灣戰(zhàn)爭中,有一枚愛國者導(dǎo)彈并未能成功攔截飛毛腿導(dǎo)彈,造成美軍的傷亡。如果提示學(xué)生,之所以出現(xiàn)這樣的問題,原因就在于愛國者導(dǎo)彈系統(tǒng)的內(nèi)置時鐘出現(xiàn)了問題,和計算機用二進制數(shù)來表示浮點數(shù)產(chǎn)生的誤差有關(guān),這肯定會引起學(xué)生的興趣,學(xué)生們就會對計算機如何表示浮點數(shù)產(chǎn)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生去閱讀相關(guān)的表示標(biāo)準(zhǔn),如此一來,學(xué)生獨立思考、學(xué)習(xí)的興趣會大大的增加。在這一過程中,教學(xué)的內(nèi)容并沒有實質(zhì)上的大變化,但對于教師的要求顯然是提高了很多。教師能不能以高的角度去引導(dǎo)學(xué)生是非常重要的。
3.大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的方案
在教學(xué)實踐中,計算機基礎(chǔ)教育,首先訓(xùn)練的還是學(xué)生應(yīng)用計算機的基本技能,在學(xué)生掌握了基本技能之上,培養(yǎng)學(xué)生在遇到問題以后,熟練運用基本技能解決問題的應(yīng)用能力,在這些基礎(chǔ)之上,逐步使得學(xué)生深入思考,提高學(xué)生的信息素養(yǎng),從而引起學(xué)生在計算思維能力方面的逐步形成。教學(xué)內(nèi)容仍然分為基礎(chǔ)理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩個部分。其中,基礎(chǔ)理論教學(xué)部分可以根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)的不同分為不同的部分。具體的一些教學(xué)安排和現(xiàn)有的計算機基礎(chǔ)教學(xué)安排差別并不大,因為筆者認(rèn)為,計算思維的培養(yǎng)著重在于教師如何引導(dǎo),教學(xué)的內(nèi)容并不是能力培養(yǎng)的主導(dǎo)因素。具體的課程安排以及課時設(shè)置,可以根據(jù)不同高校的實際情況進行。其中實踐教學(xué)部分當(dāng)中的擴展實驗的設(shè)計,需要教師能較好的把握:既不能設(shè)計的太簡單,太簡單不能促進學(xué)生思考、動手,也不能設(shè)計的太難,太難,學(xué)生往往有挫敗感,失去學(xué)習(xí)思考的興趣。
4.問題
關(guān)鍵詞:演示實驗創(chuàng)新思維能力探索
在物理教學(xué)中為了突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,教師應(yīng)對演示實驗教學(xué)進行創(chuàng)新設(shè)計,要發(fā)掘物理演示實驗中巧妙的構(gòu)思和方法,以實驗為依托,拓寬其思路,挖掘其內(nèi)涵,通過形式多樣的實驗活動來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1將演示實驗改為邊教邊實驗
邊教邊實驗是教師提出問題,讓學(xué)生自己動手實踐,探索問題發(fā)生的原因,從而得到結(jié)論的方式。這種方式有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、解決問題的能力、實際操作的能力和創(chuàng)新的能力,教師應(yīng)盡可能的將演示實驗改成邊教邊實驗的形式。
例如,對于摩擦起電現(xiàn)象,教師可讓每個學(xué)生都用塑料尺在衣服上摩擦幾下,然后吸引碎紙屑;在講慣性時,可讓每個學(xué)生將鋼筆帽放在紙條上,然后看誰抽出紙條時還能保持筆帽不倒。學(xué)生們邊實驗邊觀察,加深了對知識的理解,加上教師有針對性的提出問題,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,使他們養(yǎng)成動手、動口、動腦的好習(xí)慣。將演示實驗改為邊教邊實驗,不是只讓學(xué)生的注意力停留在使他們感興趣的現(xiàn)象和事物上,而是引導(dǎo)他們逐步深入、擴散思維,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
2、創(chuàng)新改進演示實驗
演示實驗對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,起著至關(guān)重要的作用。教材中原有的實驗不能完全滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的需要,教材中有些演示實驗的實驗效果不是太好,這時,教師可以組織學(xué)生一道參與對演示實驗的改進。這樣,不但能加深學(xué)生對知識的理解,而且可激發(fā)學(xué)生強烈的科學(xué)實踐愿望并付諸于行動,進而強化學(xué)生勇于進行科學(xué)探索和敢于改進前人科學(xué)實驗方案的創(chuàng)新意識。
例如,在做高溫玻璃導(dǎo)電實驗時[2],教師可以組織學(xué)生取一小塊玻璃,用鑷子夾住后在酒精噴燈上燒成黃豆粒大的玻璃球,趁玻璃軟化時,將兩根銅線插入玻璃內(nèi),盡量靠近但不要接觸。再取一個帶有發(fā)光二極管的音樂賀卡,從賀卡電源接頭處引出兩根導(dǎo)線,再把自制的玻璃球串聯(lián)起來。玻璃球在未加熱前,賀卡音樂不響,發(fā)光二極管不亮,表明常溫下玻璃不導(dǎo)電。用酒精燈加熱玻璃球約1min,聽到音樂聲,但發(fā)光二極管不亮,繼續(xù)加熱約30s后發(fā)光二極管就亮了。這表明玻璃的導(dǎo)電性隨溫度的升高而增強。這樣的實驗改進后,無論是直觀性、趣味性還是美感上,都比原來的教材上介紹的實驗強得多,再加上讓學(xué)生參與實驗活動,可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3、增加演示實驗的層面
中學(xué)生對事物的觀察往往是表層、片面甚至是錯誤的。而物理規(guī)律的表現(xiàn)形式是多層次、多側(cè)面的。教材中提供的往往是單層次、單側(cè)面的實驗內(nèi)容。從培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的角度來看,教師有必要進行適當(dāng)?shù)耐卣购脱a充,盡量讓學(xué)生能從多層面、全方位去認(rèn)識物理規(guī)律的全貌。
例如,為引證大氣壓強存在做“水杯-紙片”的實驗[3],很多教師簡單的把厚紙片蓋在裝滿水的杯口再倒過來,實驗做完即了事,讓學(xué)生目睹了一個“理所當(dāng)然的事實”,“沒有什么好想的”。重新設(shè)計這個實驗教學(xué)時,可先由學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗思考“厚紙片能否掉下來”,在觀察的過程中先設(shè)疑讓學(xué)生帶著問題,旨在引起學(xué)生對厚紙片與水杯的重點觀察,然后分別演示水杯盛滿水而杯口向下、向側(cè)面,盛少量水,不盛水,在盛滿水的水杯與厚紙片的接觸處插入鐵絲等多種條件下厚紙片變化的情形,進而引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果與條件關(guān)系的深層觀察和全面觀察,便能較好地培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4創(chuàng)設(shè)實驗問題,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結(jié)合起來,這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外,在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中,也可以發(fā)展創(chuàng)造活動,鼓勵學(xué)生創(chuàng)造。例如,在“物體內(nèi)能的變化”的教學(xué)中有個演示實驗[5],壓縮厚玻璃筒中的空氣,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,從而使筒內(nèi)易燃物著火。實驗中明亮的火花給學(xué)生以深刻的印象,然而實驗過后,不少學(xué)生提出:實驗的研究對象是什么?壓縮時筒內(nèi)空氣的溫度到底是否變化?如何判斷它是否變化?實驗的目的是什么?特別是在沒有判斷出筒內(nèi)空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高,似乎不符合科學(xué)的探究過程。如果改變教材一舉成功的做法,而是實驗時在厚破璃筒內(nèi)先不放易燃物,壓縮筒內(nèi)的空氣,要求學(xué)生仔細觀察筒內(nèi)空氣的內(nèi)能有無增加。這時,學(xué)生感到困惑了??諝鈨?nèi)能增加與否怎能看得見?此時便可自然地引出一個實驗設(shè)計時的問題情境,如何判斷筒內(nèi)空氣內(nèi)能是否變化?如何變“看不見”為“可見”?順著這個思路展開過程并組織實驗教學(xué),由于實驗是學(xué)生主動參與設(shè)計的,設(shè)計目的明確,實驗后學(xué)生無論是對實驗所揭示的結(jié)論還是實驗的設(shè)計思想均留下了深刻認(rèn)識,甚至終身難忘
5、變演示實驗為探索性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者認(rèn)為要將演示實驗改為探索性實驗,讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā),以下是筆者設(shè)計的兩個演示實驗教學(xué)方案:
案例二:測電阻率實驗,實驗前讓學(xué)生設(shè)計五種以上的實驗方案,畫出電路圖,分析比較確定最佳方法。課堂上再討論總結(jié),測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗,可有方法:
(1)安培表內(nèi)接;
(2)安培表外接;
(3)兩已知電阻和安培表;
(4)伏特表和已知電阻;
(5)兩伏特表測---。
師生再共同分析各方法的利弊,選擇最佳的方案。
案例三:在做“用單擺測重力加速度”這個實驗時,可對學(xué)生說:現(xiàn)在我們再來做一做周期與質(zhì)量是否有關(guān)?我手中有兩個小球,如何比較它們的質(zhì)量大小?下面是同學(xué)們想出的幾個方法。
(a)同種材料的實心球,看體積大小。
(b)用手感覺一下。
(c)用天平稱一下。
(d)讓兩小球碰撞一下就可知質(zhì)量大小。