教育者普遍認為,物理方面的思維能力是可以培養的,但對如何培養持有不同觀點。我認為將課堂滲透與課外活動相結合,以動機激發、方法訓練、探究學習、研究性學習為序列的“學思維”活動課,對培養中學生的科學思維能力有一定的作用。
一、科學思維的主要內容
根據思維材料的不同,科學思維可以分為科學抽象思維、科學形象思維和科學直覺思維三種基本形式。科學抽象思維是以科學概念為思維材料而進行的思維;科學形象思維是以科學表象為思維材料而進行的思維;科學直覺思維是以由科學概念和科學表象結合而成的,具有整體功能的“知識組塊”為思維材料而進行的思維,是人腦不借助邏輯推理,綜合運用已有知識、表象和經驗知覺,以高度省略、簡化、濃縮的方式洞察事物實質,并迅速作出猜測、設想或突然領悟的思維。科學創造性思維是在科學抽象思維、科學形象思維和科學直覺思維的基礎上發展起來的一種高層次綜合能力,是科學思維結果具有新奇性、獨創性、目的性和價值性的科學思維活動。
二、訓練中學生的思維品質
1.訓練中學生的思維品質是突破口。
依據中學生科學思維能力發展的年齡特征,承認智力的群體差異和個體差異,做到“因材施教”,是培養和提高中學生科學思維能力的前提和基礎。訓練中學生的思維品質是培養和提高中學生科學思維能力的突破口。
2.如何在訓練方法上“突破”。
(1)訓練中學生的深刻性品質。這種訓練方法的要求是:加強科學模型、科學概念、科學規律、科學理論的理解和教學;結合具體內容的教學,使學生掌握基本的科學思維方法;注意讓學生掌握學科的基本結構;加強抽象與概括能力的訓練和培養;注意挖掘科學問題中的隱蔽條件,排除多余因素干擾;訓練學生分析問題的全面性和推理的嚴密性。
(2)訓練中學生的靈活性品質。這種訓練方法的要求是:抓住知識、方法間的“滲透”與“遷移”;引導學生發散式思維、立體思考,培養學生一題多變、一題多解、一題多問、多題歸一的能力;教授并訓練學生靈活選擇研究對象和解決問題的方法;幫助學生形成事物的正確的動態圖景;使學生掌握科學中的辯證法。
(3)訓練中學生的批判性品質。這種訓練方法的目的是:鼓勵學生獨立思考;鼓勵學生提出質疑;排除各種干擾,包括有關信息的干擾、無關信息的干擾、前科學概念的干擾等;訓練學生的自我監控能力。
(4)訓練中學生的敏捷性品質。這種訓練方法的要求是:使學生掌握科學概念、科學規律之間的關系,掌握科學學科的基本結構,結合科學問題的解決,在大腦中形成合理的“知識組塊”;教給學生一定的提高速度的方法和技巧;通過做作業和測驗等方式,給學生提出速度要求,并加以訓練。
(5)訓練中學生的獨創性品質。這種訓練方法的要求是:提倡“新穎性”,包括問題、思路、方法和結果的新穎性;訓練發散思維;狠抓自編習題;改進實驗教學,加強實驗的探究性。
三、發展非智力因素
1.非智力因素的作用。
非智力因素,又叫非認知因素,是指除智力和能力之外,與智力活動效益有關的一切心理因素,主要有與智力活動有關的情感、意志、個性意識傾向性(興趣、動機、理想等)、氣質和性格等因素。在學生的科學思維活動,乃至整個智力活動中,非智力因素有三個方面的作用:(1)動力作用。(2)定型作用。(3)補償作用。
2.如何培養學生的理想、動機、興趣。
(1)抓好學生的理想教育。理想與品德是一致的,是人生觀的核心,是非智力因素具有導向功能的因素,是學習動機中具有長遠目標且具有長期效應的動機成分。
(2)激發學生的學習動機。教師可利用創設問題情景、發揮實驗作用、注意聯系實際、加強目的教育、端正學習態度、制訂學習計劃、采取特殊措施等方法來激發動機。
(3)培養學生的學習興趣。在實驗中,教師可通過演示實驗、分組實驗,利用現代化的教學手段,喚起學生已有的表象、科學圖景,培養學生學習科學的直接興趣。
(4)培養師生情感,提高教師的水平。師生的情感是培養學生對教與學的內容發生興趣的關鍵。師生情感的主導一方是教師,當教師的情感灌注到教學內容中,激起學生的學習情感時,學生就能更好地接受教師傳授的知識。這也是培養學生興趣的秘訣。
(5)訓練良好的學習習慣。形成良好的學習習慣,是培養思維能力的前提。實驗班的教師根據自己所教學生的年齡特征,應制訂相應的學習習慣要求:一是自覺遵守紀律,以保證學習的順利進行;二是學會學習,掌握預習、上課、復習、練習等學習環節;三是矯正不良學習習慣,對學生做題不總結、記多思少等習慣進行矯正。教師在實驗中要堅持做到:一是提出要求,執行要求;二是重復練習,以熟練、自然、自覺為目標;三是正面引導,積極提供效仿的榜樣;四是督促檢查,幫助學生克服不良學習習慣。
(6)加強科學教學中的美育。科學家們普遍認為,自然科學中蘊含的形式美主要有“對稱、和諧、簡潔、多樣、統一”。臻美是科學研究中一種很重要的方法,就是在研究科學問題的過程中,按照美學規律,對尚不完美的東西(科學概念、科學規律、科學假說、科學模型、科學理論等)進行加工、修改以至重構的思維方法。這一方法的最大特點是把對美的追求放在思維的首位,通過對科學概念、科學規律、科學假說、科學模型、科學理論等的審美處理,探索解決科學問題的新方向。