高中物理教学论文《以设计性实验为载体,培养学生的创造性思维能力》

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第一篇:高中物理教学论文《以设计性实验为载体,培养学生的创造性思维能力》

初中物理教学论文《以设计性实验为载体,培养学生的创造性思维能力》

近年来高考物理试卷对实验的考查,已从一般性的实验知识记忆转向对实验原理和方法的理解与迁移,开始出现了以学生实验和演示实验为背景的设计性实验试题。所谓设计性实验,就是要打破现成的实验方案,在一些特定的要求和条件下自行设计新的实验方案和步骤,完成其实验要求。由于这种设计具有较大的灵活性,需要学生在牢固掌握基础知识和基本方法的前提下富有创造力,因此,以设计性实验为载体,是培养学生创造性思维能力的一条重要途径。本文重点探讨与设计性实验相关的几种创造性思维品质。

一、实验方案的多样性与思维的广阔性

人类正步入信息社会,各种信息的数量急剧增加,成份日趋复杂。显然只有单通道的集中思维,已不能适应现代社会发展的要求,还需要有多通道的发散思维与之协同互补。所谓发散性思维,指的是一种沿着不同方向、不同角度思考,从多方面寻求多样性结论的辐射型思维方式。在物理实验中,即使实验目的和要求相同,但如果实验原理和实验器材不同,实验方案也往往具有多样性。因此实验教学中,如能选择典型的课题。通过多种实验方案的设计和实施,则可有效地训练学生思维的广阔性。具体可采用的方法有:

1、根据同一实验目的,开放常规实验器材,让学生自己设计实验方案,选择实验器材进行实验。例如,测干电池的电动势和内电阻

是高中物理的一个重要实验。针对这一实验,在学习了闭合电路欧姆定律以后就可编制如下一道实验设计训练题:

(1)利用电学实验中常用的仪器和仪表,可能有哪几种测量电池电动势和内电阻的方法。试画出实验电路,并说明其测量的原理和方法。

(2)如果再补充些仪器(如电势差计),你还有其它方法吗?

(3)这些方法中,哪些是比较合理的?哪些是比较精确的?哪些方法中需要附加些条件?

(4)试就你所想到的各种方法,作一归纳总结,从中能得到测量电动势和内电阻的一般规律吗?

学生通过广泛联系和运用所学的知识和方法,集思广益,初步提出了近十种可能的实验方案,其中一些不乏闪烁着创造性思维的火花。对此,再组织学生讨论、辩析,对合理的加以肯定,不恰当的指出问题所在,对无法完成的方案阐明其原因。各种方案在一一论证以后,只要条件许可,都可组织学生自己动手操作,进行实际测量。

2、根据限定的实验器材,要求学生进行发散性实验设计,看看最多能做多少种不同的实验。例如,在电学实验中,提供以下实验器材:电流表(0~0.6A—3A)、电压表(0~3V—15V)、滑动变阻器(0—50欧)、电池、小灯泡、几个阻值不一的定值电阻、电键、导线若干。

要求:利用上述仪器尽可能多地设计一些电学实验。

笔者曾让学生练习过,结果学生共提出了十多种可行的方案,兹例举如下:

①如图1(a),用伏安法测定值电阻的阻值。

②如图1(a),验证欧姆定律I=U/R。

③如图1(b),用伏安法测伏特表的内阻。

④如图1(C),研究小灯泡的伏安特性规律

⑤如图1(d),用伏安法测电池的电动势和内电阻;

⑥如图1(e),验证并联电路总电阻的公式;探索并联电路的总功率与各支路功率的关系。

⑦如图1(f),研究滑动变阻器的限流和分压变化规律。

⑧如图1(g),研究照明电路中电灯的亮暗随负载变化的规律。

二、实验仪器的局限性与思维的求异性

审视传统的物理教学,我们的观念总是强调确定性,排斥可能性,在这种教育的熏陶下,培养的学生往往长于求同,而弱于求异,其结果往往是墨守成规,缺少创新。要真正塑造创造型的人才,教师在教学中必需要鼓励学生勤于观察、敢于质疑,勇于发问,即便对那些已

成定论的东西也不妨去重新审视或争论一番,使之不成为僵死的教条。诚如笛卡尔所说:“科学产生于怀疑”。以测量性实验为例,由于每一种测量仪器都有其基本的固定的作用,如用刻度尺测长度、用天平测质量等,但如果要求突破测量仪器固有的功能(局限性)去测量一些看似没有因果联系的物理量,这对培养学生的求异思维品质无疑是一条“绿色通道”。

例如:提供一定容积的并盛满清水的“可乐瓶”一只(瓶底有一小孔)、细线一根、米尺一把、小祛码一只和用来盛水的桶一只。试估测水从此瓶底小孔连续流出的平均流量,并进行测量的误差分析。

此题是1997年浙江省中学生物理竞赛实验试题。从题意来看:水的平均流量Q=水的总体积V/水流尽的时间t。从提供的条件来看:其中水的体积可从瓶贴的标签上直接观察得到(这里考查的是学生的观察能力,遗撼的是一些考生并未发掘出这一点);最困难的问题还在于,如何测量水流尽所用的时间?要想突破这个难点,需要从实验方法上寻找解决办法:用题目提供的细线与祛码组装成一单摆,用它作用一间接的计时仪器去替代秒表。它的摆长L可由米尺测出,周期可由公式

算出,只要以此作为“参照量”数出水流尽过程中单摆全振动的次数N,即可测得时间t=NT。

显然,该题运用的是物理实验中典型的替代法,即用已知的标准量去代替未知的待测量,以保持状态和效果相同为判断依据,从而求出待测量。

又如:试用一根卷尺估测一堆砂粒间的动摩擦因数。

如果说上述实验的设计还是“有法可依”的话,那么本题的设计可谓是“无法无天”,因为卷尺测得的长度与砂粒间的动摩擦因数似乎是风马牛不相及的两码事。但是,我们可以这样来思考,要测定砂粒间的动摩擦因数,必须让砂粒间发生相对运动;再联想到力学中一个常见的斜面模型,如图2(a):逐渐增大斜面倾角0使木块在斜面上将要发生相对滑动,此时有p=受这一原型的启发,我们可将题给的一堆砂从高处慢慢漏下,在地面上形成一圆锥体,并不断增高以至高得不能再高,即表面砂粒将要开始滑动。如图2(b)、此时的砂堆不就构成一“蠢蠢欲动”的斜面了吗?隔离出其表面的任一颗砂粒,不就相当于斜面上的一木块了吗?

这样一来,通过θ这个中间变量即可把动摩擦因数u的测量转化为可用卷尺测量的长度(圆锥的高h和周长L)。在物理实验中,将不易直接测量的物理量转化为另一种易观测的物理量进行测量的方法,称为转换法。本题运用的正是这种转换法。

除以上所用的几种方法外,还有一些常用的实验方法,如比较法、放大法、补偿法、共轭法等。在实验设计的过程中,实验方法起着关键的作用,而求异思维则为实验方法的选择开拓了思考的不同途径。当然,科学求异决不是胡思乱想,它来源于扎实的知识基础和敏捷的思维能力,既要敢于想,又要善于想,才能充分发挥实验方法的长处,以较高的效率、简明的方法去解决面临的新问题。

三、实验误差的客观性与思维的批判性

实验误差总是客观存在的。在很多情况下,系统误差是影响测量结果的主要因素,可是它又常常不明显的外现出来,有时却给实验结果带来严重影响。因此,用“批判”的眼光发现并正视实验的系统误差,再想方设法予以修正以尽量消除它的影响,这既是误差分析的重要内容,也是从理性的角度进一步完善实验原理。设计更精确的实验方案的重要依据。爱因斯坦曾在《论教育》中谈到:“发展独立思考和独立批判的一般能力,应当始终放在首位。如果一个人掌握了他的学科基础理论,并且学会了独立地。批判性的思考和工作,那么他必定会找到自己的道路,而且比那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化。”

例如:在竞赛辅导中,我们曾引导学生对如何测电阻这一课题进行了深入的研究。

具体的运作大致是;用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有因电表的内阻对电路的影响而产生的系统误差。针对这一问题,先给学生介绍补偿的思想,然后由学生自行设计出电流补偿和电压补偿两种线路(电路图略)。补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题便上升为主要矛盾。怎么办?经过进一步思考改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可大大提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥(电路图略)。最后让学生分别用上述三种方法实际测量了同一个标准电阻的阻值,比较测量结果证实了理性的分析。历

史上,从伏安法到电桥法经历了很长的一个过程,而在这堂实验课中,学生亲身体验了这样一个发现问题、分析问题、解决问题的全过程。这种有序的启发对学生创新思维能力的培养是大有稗益的。

又如:在用打点计时器做验证牛顿第二定律的实验时,如果用进码盘和砝码代替砂桶和砂,如给定四个质量均为m的小砝码,已测出进码盘的质量M=2m,小车的质量M=4m,假定小车与木板间的摩擦已被平衡且其它所需器材不变。为了较准确地验证牛顿第二定律,该如何设计并完成这个实验?

实验中若以小车为Mg-T=M′a和T=Ma可得出,其中M为小车和车上所载图3硅码的总质量,M′为祛码盘和所载过码的总质量,显然,只有满足M>>M′时,才有T=M′g,即可以M′作为小车所受合外力进行研究。

但在题给的器材中,即便将砝码全部载入小车,也不能满足上述条件。为解决小车所受拉力的矛盾,我们可以通过转换研究对象,即以小车、以砝码盘和盘中所装砝码所受重力为系统所受的合外力,这样就可较准确地达到验证的目的。具体的实验步骤为:

保持质量不变,改变外力,测加速度验证a与F的关系:

首先将4个砝码载入小车,以空砝码盘所受重力作为外力F1=2mg,测出第一个加速度a1;然后每次将一个小砝码从小车上移到砝码盘中,系统的质量始终保持10m不变,而外力则依次变为F2=3mg,F3=4mg,F4=5mg,F5=6mg,分别测出各次的加速度a2、a3、a4、a5。作出a-F图象即可验证之。

保持外力不变,改变质量,测加速度验证a与M的关系。

先让小车空载,砝码盘也空载,测出第一个加速度a1′,对应外力F=2mg,系统质量m1=6m;然后依次将一个砝码载入小车,使系统质量逐次变为M2=7m,M3=8m,M4=9m,M5=10m,而外力始终保持F=2mg不为难,分别测出相应的加速度a2′、a3′、a4′、a5′。作出图象

图象即可验证之。

“回顾与展望、继承与发展、传统与创新”──这是一对永恒的矛盾,也是一个永恒的课题。行文至此,回想我们的举措仍感到非常欠缺,何况利用设计性实验仅仅是培养学生创造性思维能力的一种载体。物理学是物理学家创造性的劳动结晶,物理教学使学生获得他们未曾拥有的物理知识,也是一种创造性的认知过程。尽管我们不能期望中学生作出惊天动地的创造发明,但学生的创造意识、创造性的思维品质则需要我们充分利用各种载体逐步加以培养,这是时代赋予我们的重任。

第二篇:以小课题探究为载体,培养学生的创造思维能力

以小课题探究为载体,培养学生的创造思维能力

2011年,我在学校领导和同事的帮助下,申报并立项通过了“十二五规划”中《自主、探究、合作学习策略研究》的一个子课题《以小课题研究为载体,培养初中学生创造思维能力的实践与探究》,围绕这个课题我已经进行了两年的探索与实践:从讲解发明技法入手,进行发散思维的训练;接着用创意设计的方法把自己的想法呈现在纸上,并不断进行修改和完善;最后在教师、同学、家长的帮助下动手实践,通过这样的过程逐步提高学生的创造能力。

一、发明技法,为学生开启创造之门

初一的学生思维活跃,想象力丰富,又善于表达,我确定了探究《发明创造技法》的小课题,目的是培养学生善于观察生活、勇于质疑的能力,从而逐步形成创新意识,提高创造能力。

在结合生活中常见的例子(带橡皮的铅笔、带拉杆的书包、带灯的笔、带风扇的帽子等)讲了一节《组合发明法》的创造技法课后,学生通过认真观察、小组交流、班级展示都能找到身边熟知的例子。我觉得这个小课题学生已经不陌生,完全能自己探究,又基于现有10个小组的现状,我精选了10种创造技法的小课题供学生选择。在课题分解课上,我先给大家出示了这10种创造技法的概念并结合生活中的实例来讲解,学生对创造技法有了简单的认识后,开始小组交流想要探究的某个主题。我在班里采用了自选+抽签的方式来解决选课题的问题,这样大部分的小组都如愿以偿地获得自己想要探究的课题。选题的氛围是民主、积极、主动的,学生没有约束,思维放飞。好的开始是成功的一半,生活化的学习内容,激发了学生学习的兴趣,充分调动了学生学习的积极性和主动性,使其产生内在学习动机,并主动参与教学活动。

不同的学生在探究过程中会有不同的步骤、体验、发现、收获,因此,在《发明创造技法》的小课题成果展示中,学生通过课件、活动论文、调查报告、手抄报、身边的实例等方式表达自己的活动成果。学生在小组展示完基本知识后,提出问题,学生积极参与互动,思考后发表自己的观点,符合学生的认知规律,并能做到理论联系实际,分析归纳生活中的实例。一个小组讲《设问发明法》中的“减一减”这种思路时,有学生马上联系到了在家平时穿的拖鞋就是鞋子去掉鞋帮,很贴切地诠释了这种方法,学生争先恐后地说出身边的很多例子,把抽象的理论知识生活化,一下开阔了学生的思路,为形成自己的创造思维能力打下了坚实的基础。

二、创意设计,为学生点亮创造之火

微博、微信、微云、微电影、微产品、微应用、微健身、微旅游……不知不觉我们已步入微经济时代,乘着这股“微”风,我确定了《微创意、新设计》的小课题,充分发挥学生的聪明才智,逐步培养学生的创造能力。这个主题的确定源于我看到的一则新闻,新闻中的图片其实就真实存在于学生的身边:教室里的插座

这就是我在学生每天上课的教室里拍到的两张图片,微小的差别:两孔和三孔插座的位置不同,遇到两个插头比较大的情况,想要节省空间,可以选择右边的插座,给人们的生活确实带来了方便。我布置了一个拓展作业:寻找生活中微创意的例子,并用相机记录下来。

通过近两个月收集、整理、展示、交流生活中微创意的例子,学生开始学着观察生活中身边的事物,思考它给我们带来的便捷。学生走出校门亲自体验,用相机记录下很多鲜活的实例:左侧的彩虹伞有一块透明,朝前放置可以在档风挡雨的同时看清前面的路;右侧装在电动车上的迷你伞,不用的时候可向中间折叠,它是一把偏心伞,遮阳和避雨的效果都特别好。

其实,这些实物都是学生常见的,无非在设计和安装上改变了下思路,重在一个“变”字。我以“百变生活”为题,让学生拿起手中的笔表达自己内心的想法。

学生们交给我两个创意设计均来源于他们的真实生活:一个是上美术课在书包里带一桶彩笔太占空,为了节省空间想到“三原色混合笔”的想法;一个是青春期的学生身体各方面都长得特别快,尤其是鞋子,不是穿破了而是小了不能穿,扔了挺浪费,想到可以增长的鞋。

课上,我首先对这些可行性强的作品进行肯定和鼓励,同学们得到表扬后更加跃跃欲试,同时,我和学生也一同提出了完善和修改的地方。比如“三原色混合笔”混合出的颜色太不稳定、配置好又用不完的颜色怎么处理、笔管的清理问题等,便于设计者进一步改进。

在学生的探究总结中这样写道:

生活中处处都有非常好的创意,只要用心观察,发现;

可能我们自己也可以做出非常好的小创意,只要我们有着一颗好奇心,擅于思考,说不定你也可以画出很棒的创意!

其实,“创意就在身边、创意就在指尖”,在生活中,只要学生稍作停留,用心去观察,从生活细节入手,微小的改变,就能赋予事物新的生命。有意识地引导学生用自己的身体去亲自经历,用自己的心灵去亲自感悟,这不仅是理解知识的需要,更是激发学生活力,促进学生生命成长的需要。

三、动手实践,为学生收获创造之乐

《动手实践》是综合实践活动课的基本学习方式,我把它变成一个小课题的探究内容放到素质教育实践基地来完成,这里给学生创造了丰富的动手实践和亲身体验的机会:通过刻瓷、制作水火箭、布艺设计、电脑制作、程序设计、包饺子,户外攀岩、高空断桥等活动,充分发挥了学生的聪明才智,小组合作也发挥得淋漓尽致,学生通过这样的实践,既锻炼了自己的动手能力,又增强了探究、创新和合作意识。在活动中学生无比投入与专注,连课间休息的时间学生也不浪费,都安静地坐在教室里专心于自己手中的作品。虽然过程很辛苦,但他都享受到了创造的快乐。

著名的教育家陶行知先生说:“我们的教育,要解放孩子的头脑,让他们能想;解放孩子的眼睛,让他们能看;解放孩子的双手,让他们能做;解放孩子的时间,让他们能学自己想学的东西。”综合实践活动的小课题探究,就是在这种开放的状态下完成的。《发明创造》《创意设计》《动手实践》的小课题探究过程,让学生有了创造的意识,形成了创造的思维,并提高了创造的能力。小课题探究作为一种全新的学习方式,需要探讨的内容还有许多,我将继续以小课题探究为载体,为培养学生的创造思维能力而努力。

(责编 金 东)

第三篇:初中生物教学论文 教学中培养学生创造性思维能力的途

生物教学中培养学生创造性思维能力的途径

思维能力是人的各种能力的核心,而创造性思维又是思维的最高形式,所以创造性思维能力是人的最高层次的能力。古今中外有突出贡献的科学家,在青少年时期大都已具有超常的创造性思维。创造性思维,对人一生成就的大小至关重要。人类社会正在进入高科技信息时代,在未来的社会里创造性劳动将成为重要的劳动形式。这种劳动性质给学校的教育和教学提出了新的要求,使得培养学生的创造性成为未来教育的一个非常重要的任务。然而,当前学校教育的现状,与这种形势是很不适应的。中科院院士、北京大学校长陈佳洱教授最近指出:“获得诺贝尔奖,需要积累,需要有很好的教育。我国的教育,从小学开始,就存在着严重的问题,除教育的知识面太窄,缺乏基本素质的训练等多种不足外,最根本的问题是缺乏对学生创造性思维的培养。”因此,培养学生的创造性思维,应成为各学科教学改革的重点之一。下面就谈谈在生物教学中培养学生创造性思维能力的一些途径。

一、通过联想训练,培养创造性思维能力

联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通过强制联想可找到实现预期目标的途径。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。

1.接近联想

接近联想是指由于时间或空间上的接近而引起的不同事物间的联想。例如提起有丝分裂中期的细胞特点(纺锤体清晰可见,染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上),就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为二,两个姐妹染色单体也随着分开,纺锤丝不断地收缩变短,牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种时间接近联想。当看到根的结构的挂图时,可能会起到茎的结构,甚至会想到叶的结构。这就是空间接近联想。

2.相似联想

相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。

3.对比联想

对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化碳+水→有机物(储存能量)+氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物+氧气→二氧化碳+水+能量)。

4.因果联想

因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以 1 由原因想到结果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾体内释放了一种性信息素所致,由此他研制成功了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳,被国家认定为重大发明。

二、通过想象训练,培养创造性思维能力

想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种,即再造想象、创造想象和幻想。

1.再造想象

再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰聘,各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。

2.创造想象

创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学生动手组装成结构模型,恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在园形滤纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测、直到进行实验的全过程中,都必须经过自己的创造想象。

3.幻想

幻想是创造想象的一种特殊形式,是一种与主观意向相结合并指向未来的想象。由于幻想的结果超越现实太远,有的甚至很难实现,所以人们往往把幻想同不切实际等同起来。其实许多幻想并非是真的不能实现,而只是受制于人的认识水平,才被人舍弃的。培养现实的幻想精神,对于开发智力确实是不可忽视的,在生物教学中,应经常提出一些能激起学生幻想的问题。如讲完新陈代谢以后可提出如下问题:对于大多数生物来说,新陈代谢越缓慢其寿命越长,为了提高人的寿命,你能想出哪些方法?

三、通过发散思维训练,培养创造性思维能力

发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维,是指在思维过程中,不拘泥于一点或一条线索,而是从已有信息出发,尽可能向各个方向扩展,不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束,并且从这种扩散、辐射和求异的思考中,求得多种不同的解决办法,衍生出多 2 种不同的结果。发散思维可以使人思路活跃、思维敏捷、办法多而新颖,能提出大量可供选择的方案、办法和建议,特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料的新鲜见解,使问题奇迹般的得到解决。在生物教学中发散思维训练的主要内容有扩散列举、同解变型和引申发挥等。

1.扩散列举

扩散列举就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可能死,神经受损可能死,失血过多可能死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死……。再如学了生物与环境的知识以后,可让学生列举有利于可持续发展战略实施的一切可能措施,诸如控制人口数量,提高人口素质;合理利用动植物资源;保护环境,防治污染;绿化荒山,植树造林;通过生物工程寻找新能源、改良新品种;农业生产工厂化等。经常进行扩散列举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。

2.同解变型

同解变型就是对同一内容设计出多种形式的问题。通过变换方式求出答案能够培养思维的灵活性,从而达到训练发散思维的目的。例如,针对基因分离规律,围绕减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离这个实质,可以变换成:在高茎DD和高茎Dd,哪一对是等位基因?为什么?基因型不同为什么表现型相同?在减数分裂过程中,等位基因是怎样分离的?又如,针对自由组合规律,围绕等位基因互相分离,非等位基因之间自由组合这个实质,可以编写多种习题:根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型;根据亲代基因型推知子代表型比和基因型;根据子代基因型组合数推知亲代基因型等。

3.引申发挥

引伸发挥就是在思考问题时想到更深一层的相关内容。例如,讲植物的根,教材上指出,由胚根直接发育而成的根叫主根,从主根上依次生出的根叫侧根。如果要学生引伸发挥的话,在讲清概念的基础上,可以发出引伸性提问:是不是所有的根都是由胚根发育而来的呢?这样就可以通过日常接触的实物如玉米、甘薯、秋海棠等植物的不定根,说明不是所有的根都是由胚根发育而成的。经常进行这样的引申发挥就能提高学生的发散思维。

四、通过逆向思维训练,培养创造性思维能力

逆向思维是为了达到某一目标,将通常考虑问题的思路反转过来,以背逆常规、常理、常识的方式,出奇制胜地找到解决问题的良策的一种思维方法。逆向思维的形式主要有逆向反转、背逆常规和重点转移等。

1.逆向反转

逆向反转包括功能性反转、结构性反转和因果关系反转。下面仅以因果关系反转为例来说明逆向反转。因果关系反转是指通过改变已有事物的因果关系来引发新的设想和解决问题的新思想。例如,当生物学家研究了基因控制蛋白质合成的过程之后,认识到转录是指以DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。有人就想既然能够以DNA为 3 模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?1970年发现某些致癌病毒中有一种酶,叫逆转录酶,在这种逆转录酶的作用下,能够以RNA为模板合成DNA。

2.背逆常规

背逆常规就是用反常规的方法去思考问题。近年来比较流行的逆反健身就是背逆常规的一种表现。逆反健身是指一种反人体正常状态的锻炼方法,如倒立、倒吊、倒走等。人们平常大都处于直立状态,此时头脑供血受阻,氧气、养分供应不足,以致于神经系统易疲劳;同时,长时间直立行走、正坐容易造成下肢静脉曲张及疝气、痔疮等疾病。有人通过练习倒立、倒吊,居然效果显著。一方面,倒立使头脑供血增多,新陈代谢加快,疲劳随之消除;同时此举还能强化胸腹腔内脏周围的支持组织的功能,防止胃下垂、肾下垂、下肢静脉曲张、疝气、痔疮等因重力影响形成的疾病。

3.重点转移

重点转移就是把问题的重点从一方面转换到另一方面。在科学研究或日常生活中,常会出现一些出乎所料的现象,如能不为原有的思维所束缚,抓住偶然现象跟踪追击,则可能导致新奇的创造发明。英国细菌学家弗来明为了深入研究葡萄球菌,便对葡萄球菌进行人工培养,但在培养的过程中,因青霉孢子的侵入,葡萄球菌被杀伤,使培养失败。这时弗来明便把注意力转移到破坏他实验的青霉孢子身上,最终发明了可以使人类平均寿命延长10年的抗菌素。

以上从四个方面列举了培养创造性思维能力的一些途径,还很不全面、很不完善。并且创造性思维能力仅是创造能力的一部分,而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容,在生物教学中,要全面实施创造性教育,还有很多问题值得研究。

第四篇:浅谈高中物理教学对学生思维能力的培养

浅谈高中物理教学对学生思维能力的培养

湾里一中 吴明

【论文关键词】思维能力 物理教学 抽象思维 创新思维

【论文摘要】物理学是自然科学的基础科学,物理教学中科学思维能力的培养是科学素质教育中科学思维能力培养的主渠道之一。随着思维科学研究的深入和物理教育的发展,对学生进行思维能力的培养已成为物理教育的一个重要课题。

一、前言

学校教育的目的之一是培养学生诸方面的能力,而培养学生的思维能力是其重心所在。苏霍姆林斯基曾指出:“学校应当是一个思考的王国。”近年来,关于培养学生思维能力方面的着述颇多,在物理教学方面对思维能力的培养引起了普遍的重视,尤其是新课程标准中明确指出:“要培养学生搜集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力。”教师在物理教学中,对学生进行思维能力的培养尤为重要。可以毫不夸张地说,物理教育是青年学生科学素质教育的摇篮。物理教学中,科学思维能力的培养是科学素质教育中科学思维能力培养的主渠道之一,无论是物理概念的建立或物理定律的发现,还是基础理论的创立和突破都离不开科学思维能力。

二、高中物理教学中学生思维能力的培养

1.对抽象思维能力的培养

在物理教学中,对抽象思维的培养主要是通过在形成物理概念和建立物理规律的教学过程中完成的。

物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象,而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映,物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的。因此,重视物理概念的形成和物理规律的建立过程,从而使学生的抽象思维能力得到培养,关键是抓住物理概念和物理规律的“引入”和“推导”。引入不当、推导呆板、僵化,就可能变为老师武断地把学生往前“拖”,“拖不动就可能抱着学生或背着学生“走”,从而使学生变为死记结论。所以“引入”和“推导”不是看老师说了多少,而是看是否说到点子上,切中要害。如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导,则“话不多”而学生更能理解和掌握。

“引入”的方法有:实验引入法(实验要求明显、新奇、巧妙)、类比引入法(类比要恰当、生动形象)、现象引入法(现象要典型、充分,这种方法也叫举例引入法)、问题引入法(也叫提问法,提问要富有启发性)和逻辑推理引入法。这些方法的共同点都是从生动直观到抽象概括,经过分析、综合、抽象、概括等思维活动实现由感性认识到理性认识的飞跃和升华。

2.对创造性思维能力的培养

应用逆向思维培养高中生的创造性思维能力。人们的思维活动,按照思维程序的不同,可分为两种:按事物发展的过程先后,从起因分析推断事物发展的结果,称为正向思路;按相反的程序称为逆向思维,即从事物发展的结果追溯起因。牛留信老师根据自己的教学体会总结出了从五个方面进行逆向思维:研究对象的逆向思维;条件的逆向思维;思维程序的逆向思维;因果关系的逆向思维;光路可逆的逆向思维。笔者认为,这确实符合物理教学的实际,其实逆向思维在物理教学中处处时时都可进行,并结合正向思维开展,效果会更好。下面,我们以《曲线运动》一节的教学案例来说明:(1)引入新课时的问

师(引入):前面第二章我们学习了直线运动的规律,如果运动物体不是沿直线运动的话,那将做什么运动?

生(回答):作曲线运动。

师:肯定吗?是不是一定得作曲线运动呢?

学生(犹豫):有回答坚持说一定做曲线运动,还有的说是静止。

师:请注意我们指的是“运动物体”。

在学生终于搞清后,我让一个同学上黑板来根据物体运动的轨迹给机械运动分类,即机械运动分为直线运动和曲线运动。

(2)对课堂教学中得到(归纳总结)的结论进行反问

例如,当得出“一切曲线运动都是变速运动”后反问:“一切变速运动都是曲线运动吗?”

(3)在巩固应用知识时不断地从不同的角度进行发问和反问

可见,通过课堂上这种反问式的逆向思维陪养,不但上课效果明显了,学生们也在不知不觉中得到了思维能力的培养。

采用开放题和开放式教学提高学生的创造性思维能力。改革传统教学,其中改变唯一解题方法的传统题(或封闭题),但适当地采用和引入一些更具发散思维的开放题,有利于培养学生的创新精神和创造性思维能力。理由是:①按照“马登理论”,学习的本质就是鉴别,又由于鉴别依赖于对差异的认识,因此,从这样的角度去分析,促进学生学习的一个重要手段,就是在教学中我们应当尽可能地扩展变异维数(或者说,学生的学习空间);进而,又由于开放题不仅具有多种可能的(正确)解答,也具有多种可能的解题方法,因此开放题在物理教学中的应用事实上就有效地拓展了学习空间。②另外,由于常规的物理教学主要集中于收敛思维,因此,这就凸显出开放教学的一个明显的优点,即特别有利于学生发散型思维的培养。叫任何好的题目,如果没有适合形式的教学去保证,这种培养学生创造思维的可能性就不会自动转化为现实性。

例如,一质量m的小物体(可看作质点)以Vo的初速度从斜面底端沿倾角为e的斜面冲上去,当它静止时离斜面底端的距离为多少?已知物体m与水平面及足够长的固定斜面间的动摩擦因素为p,且近似认为m可能受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。

可见,教师要进行思维教学,必须本身是问题解决(当然包括解物理习题)方面的高手,并且能够根据各种资料上的习题或网上的习题,结合生产、技术和生活等方面的物理情景编制出一些高质量的题来。

3.批判性思维能力的培养

我国着名地质学家李四光说过:“不怀疑不能见真理。”对于名家千锤百炼编写的教材要鼓励学生敢于提出自己的意见、建议和批评,形成批判性思维的习惯。要不迷信书本和权威的结论,不轻易就相信。学生作业中有错误,老师批改后找出来归类,然后让学生相互评定,找出错误原因。也可尝试学生互批作业,然后让学生报告发现的错误之处。这样就能逐渐培养学生的批判性思维能力。请看下面的例子:

一个物体,质量是2kg,受到互成120

0 角的两个力FI和F2的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?

分析:此题其实只要一提醒,学生很快就清楚它的“缺陷”了,可提问:“该物体受几个力呢?”学生自然会提到重力,再问:“F1与F2的方向是竖直方向、斜向上或下还是水平方向呢?”最后问:“按这样一分析本题能求出其合力吗?”然后,介绍教材编审者的意图,指出其编题粗糙。这样的习题如果想当然地按教材去解,势必束缚学生的思维。

三、结语

对于学生思维能力的培养,应该是每个教师放在首位考虑的问题,思维能力的培养应该时刻贯穿于素质教育中。然而,思维能力的培养在实际操作过程中还会出现各种问题,这就需要我们广大教师在工作中时刻总结、分析,坚持与时俱进,更新思维,寻找适合学生的教学方式,真正做好人类灵魂的工程师。

第五篇:以古诗词为载体,培养学生想象力

以古诗词为载体,培养学生想象力

新纪元广元外国语学校小学刘映华

亚里士多德说过:“想象力是发现、发明一切创造活动的源泉。没有想象就没有创造,善于创造就必须善于想象。想象力对于一个人的重要可见一斑。古诗词具有简洁、篇幅短小而意蕴丰富的特点,学生要充分了解诗中意境,诗句的言外之意,就要靠自己的想象补充和领悟,去联想、补充和创造,以构想诗词中的画面。例如:学习《题西林壁》后,请同学们想象作者看到的庐山的不同样子。

在我校开展的读书活动中,我注重了引导学生品读古诗,并在品读的过程中引导学生想象。从最简单的诗句“鹅,鹅,鹅,曲项向天歌。白毛浮绿水,红掌拨清波”开始,我就引导学生通过画画的方式,来理解诗句。自居易的《忆江南我搜集一些江南美丽风光的图片,在大自然的神奇魅力感叹下,引导学生体会诗人为何难忘江南,从而读出对江南的赞美。送别诗我通过让学生讲述与朋友离时的故事和心情,来体会朋友间依依不舍得离别之情……古诗词虽然离我们很远,但古人的心情与感受无不包含在这短小精炼,意味悠远的诗文中,只有贴近我们心灵的诗句才是千古名句,我们也只有用自己的生活做比照,才能更好的理解诗文。

总之,古典诗词是我们伟大民族五千年灿烂文化的结晶,是我们的宝贵财富。一个没有传统的民族是可怜的,一个拥有传统却不知道珍惜的民族是可悲的。优秀古诗词是小学教育的重要资源,优美的诗词,深刻的内涵,高远的意境,流传的佳句,精湛的语言,是我们取之不尽、用之不竭的宝藏。

读书活动是一个很好的载体,我们广大语文教师可以在这个过程中充分重视古诗词的教学,不断充实自己,提高自己的文学素养,正确把握作品的情感,采取科学有效的手段激发学生学习的兴趣,激发学生的情感共鸣,才能使学生热爱古诗词,热爱祖国优秀的文化。让我们共同努力,引导学生去发现它的美,欣赏它的美,享受美感的体验,以此丰厚孩子们的人文素养吧!

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