為發(fā)展學(xué)生的思維而教浙江省玉環(huán)縣教育局教研室鄭青岳

一個民族要想站在科學(xué)的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維。

弗里德里?！ざ鞲袼顾季S是地球上最美麗的花朵。思維和思維教育的意義知識與思維的辯證關(guān)系如何教會學(xué)生科學(xué)思維●思維與思維教育的意義思維與思維教育的意義什么叫做思維

所謂思維，就是人們所說的思考?；蛘哒f，是人通過頭腦的活動對信息進行加工，由已知信息獲得新信息的過程。

只要你從已知的信息，通過頭腦的活動，獲得了新的信息，你就經(jīng)歷了思維的過程。

在科學(xué)教育中教學(xué)生思維，就是通過科學(xué)課程的教學(xué)，對學(xué)生進行思維方法的訓(xùn)練，改善學(xué)生的思維方式和思維品質(zhì)，促進學(xué)生理解知識，提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。思維與思維教育的意義什么叫做思維教科學(xué)為什么要教思維●對科學(xué)的認識●科學(xué)教育的目標●社會對人才的要求科學(xué)是什么？

傳統(tǒng)的科學(xué)觀認為：科學(xué)是由科學(xué)概念、規(guī)律、假說、理論等構(gòu)成的嚴密的知識體系。案例1伽利略對落體運動的研究

亞里士多德的觀點：輕物落慢，重物落快。伽利略的質(zhì)疑——一個奇妙的思想實驗：如果重的物體比輕的物體下落得快，那么，現(xiàn)在，我將一輕一重兩個物體拴在一起讓它們下落。這樣，快的物體由于被慢的物體拖著而減速，而慢的物體則由于被快的物體拖著而加速。因此，整體下落的速度將比原來快的物體的速度小，而比原來慢的物體原來的速度大。但是，兩個物體拴在一起顯然比原來重的物體更重，它下落的速度應(yīng)當比原來快的物體更大。

伽利略的方法：從最簡單之處入手——研究自由落體運動。

伽利略的信念：自然界是簡單的，自然界的規(guī)律也應(yīng)該是簡單的。

伽利略的猜想：自由落體運動是最簡單的落體運動，因此它一定是一種最簡單的變速運動，而最簡單的變速運動，速度的變化應(yīng)該是均勻的?！羲俣葘r間的變化是均勻的；◆速度對空間的變化是均勻的。伽利略“沖淡重力”的斜面實驗v=gt

案例1伽利略對落體運動的研究觀察現(xiàn)象提出問題思想實驗提出質(zhì)疑根據(jù)直覺建立假說運用邏輯得出推論通過實驗檢驗推論觀察現(xiàn)象提出問題思想實驗提出質(zhì)疑根據(jù)直覺建立假說運用邏輯得出推論通過實驗檢驗推論

我們可以說，這是第一次為新的方法打開了大門，這種將帶來大量奇妙成果的新方法，在未來的年代里，會博得許多人的重視。

伽利略

案例1伽利略對落體運動的研究

是落體運動本身的知識讓學(xué)生更有收益，還是伽利略研究落體運動的思維方法讓學(xué)生更有收益?是落體運動的知識對學(xué)生更有吸引力和影響力，還是研究落體運動的歷程對學(xué)生更有吸引力和影響力?

科學(xué)并非只是科學(xué)概念、規(guī)律、假說、理論及其它們形成的結(jié)構(gòu)，科學(xué)應(yīng)當包含：科學(xué)知識、科學(xué)思維（方法）、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。與科學(xué)知識相比，閃耀著人類理性和智慧光輝的科學(xué)思維，具有更為持久而廣泛的遷移效應(yīng)，對學(xué)生能產(chǎn)生更大的吸引力和影響力?？茖W(xué)教育如果僅僅追求科學(xué)知識，將是單調(diào)而蒼白的，也是不完整的。思維與思維教育的意義什么叫做思維教科學(xué)為什么要教思維●對科學(xué)的認識●科學(xué)課程的目標科學(xué)課程的目標知識與技能過程與方法情感態(tài)度與價值觀

7～9年級學(xué)生正處于由具體形象思維向抽象思維發(fā)展的一個重要階段，因此，教師要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重引導(dǎo)思考事實證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，由此培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力和邏輯思維能力，逐步形成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習(xí)慣。

《初中科學(xué)課程標準》

教師應(yīng)努力改變讓學(xué)生“照方抓藥”的實驗方式，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，學(xué)習(xí)控制變量的實驗研究方法。學(xué)生實驗的指導(dǎo)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，……而不是僅僅列出實驗步驟讓學(xué)生按其操作。

《科學(xué)課程標準》思維與思維教育的意義什么叫做思維教科學(xué)為什么要教思維●對科學(xué)的認識●科學(xué)教育的目標●社會對人才的要求企業(yè)招聘員工的題目◆中國一年約消耗多少只高爾夫球？

社會更需要的不是已知現(xiàn)成答案和只會套公式運算的人，而是思維品質(zhì)優(yōu)良的人?！舣B放到跟帝國大廈同樣高的硬幣，能否放得進帝國大廈的一個洗手間？一道有趣的美國中學(xué)數(shù)學(xué)試題美國南加州中學(xué)數(shù)學(xué)試題：證明女孩是魔鬼。假設(shè)：追女孩需要時間和金錢；已知條件：時間等于金錢。根據(jù)假設(shè)，有Girl=Time×Money∵Time=Money∴Girl=Money2∵Moneyistherootofevil即女孩是魔鬼。

有一位小有名氣的中學(xué)校長曾教過一屆高三畢業(yè)班的化學(xué)，所教的學(xué)生在高考中化學(xué)的平均成績是94分。這些學(xué)生絕大部分都進入了大學(xué)的不同專業(yè)。一年后這些學(xué)生放假回鄉(xiāng)后紛紛來看望他。他突發(fā)奇想，拿當年高考化學(xué)試卷對這些學(xué)生再進行一次測試，你知道學(xué)生的平均分大約有多少嗎？——只有16.3分！而且學(xué)生所得的分數(shù)主要是與化學(xué)思維方法有關(guān)的內(nèi)容。一個有趣的教育故事

重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力，教育無非是將一切已學(xué)過的東西都遺忘時所剩下來的東西。

物理學(xué)家勞厄

●知識與思維的辯證關(guān)系知識與思維的辯證關(guān)系知識是知識，思維是思維，不可相互替代

知識既是思維的基礎(chǔ)，也會阻礙思維的發(fā)展平行光射出后，是發(fā)散的，還是會聚的，或是平行的？知識是思維的基礎(chǔ)

構(gòu)成我們學(xué)習(xí)最大障礙的，是已知的東西，而不是未知的東西。

科學(xué)學(xué)創(chuàng)始人貝爾納20NF=？知識也是思維的障礙OF=?20N能否找到三個內(nèi)角和為270°的三角形？知識對思維的阻礙知識與思維的辯證關(guān)系知識是知識，思維是思維，不可相互替代

知識是思維的基礎(chǔ)，卻會阻礙思維的發(fā)展

思維發(fā)展和知識學(xué)習(xí)相互依賴，相互促進

◆通過知識的教學(xué)發(fā)展學(xué)生的思維，◆通過發(fā)展學(xué)生的思維促進知識的教學(xué)?！袢绾谓虝W(xué)生科學(xué)思維如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境

在人有適當?shù)膭訖C而使課題變得迫切了，并且它的解決成為必要的了，當人要從他所處的情境中走出來而又沒有現(xiàn)成的（先天的或習(xí)慣的）解決辦法時，只有在這種場合思維才出現(xiàn)。

[前蘇聯(lián)]A·P·魯利亞問題解決是思維的充分而必要的條件。對科學(xué)教育的啟示

在科學(xué)教育中，教師應(yīng)盡量避免將結(jié)論直接告知學(xué)生，而應(yīng)采用“問題導(dǎo)引式”教學(xué)，將教學(xué)過程設(shè)計成不斷地提出問題和解決問題的過程，用問題去激發(fā)學(xué)生思維。案例2二力平衡條件的教學(xué)首先，要利用設(shè)計精良的問題將學(xué)生引入課題的學(xué)習(xí)?？茖W(xué)教學(xué)不但要始于問題，而且要以進一步的問題來推進。提出問題是解決問題的基礎(chǔ)，而解決問題的實質(zhì)則是根據(jù)目標問題提出一連串的子問題。力和運動存在著怎樣的關(guān)系？（力對運動會產(chǎn)生怎樣的作用？）問題轉(zhuǎn)移：物體不受力時會做什么運動？客觀不存在沒有力的環(huán)境，怎樣研究沒有力的運動？怎樣研究大小不同的阻力對物體運動影響？

◆怎樣改變阻力的大??？

◆怎樣反映阻力對物體運動影響的大??？

●如何控制每次初速度的大小相等？從大小不同的阻力對物體運動的影響，怎樣推出物體在沒有力作用時的運動狀態(tài)？根據(jù)物體不受力時的運動，怎樣推出力和運動的關(guān)系？

案例3牛頓第一定律的教學(xué)如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素案例4面積測量教學(xué)的三維目標●轉(zhuǎn)換測量的思想方法；●近似處理的思想方法；面積＝長×寬面積＝π×半徑2●對自然界的一種信念。如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素突出科學(xué)成果的形成過程◆科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程◆科學(xué)概念的建構(gòu)過程◆技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)明過程◆科學(xué)實驗的設(shè)計過程案例5光速的測量亞里士多德：光的傳播速度為無限大，光傳播不需要時間。（開普勒、笛卡兒等人也這么認為）伽利略：生活中的現(xiàn)象只能說明聲音傳播的速度比光的傳播要慢些，并不能說明光的傳播是瞬時的。也就是說，光的傳播非常之快，但總是需要時間的。伽利略的測量：1607年，伽利略和助手，在相距4.8千米的兩座小山，每人手里拿著一盞帶有桶罩的手燈，伽利略還帶有一個計時器。實驗以失敗而告終。

案例5光速的測量伽利略測量光速的原理是否正確？既然原理正確，為什么不能成功？兩種選擇：是接受光速無限大觀點，還是改進實驗方法？實驗改進的方向是什么？◆距離應(yīng)當取得很大；◆時間測量精度要很高。如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素突出科學(xué)成果的形成過程◆科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程◆科學(xué)概念的建構(gòu)過程········案例6力臂概念的建構(gòu)········如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素突出科學(xué)成果的形成過程◆科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程◆科學(xué)概念的建構(gòu)過程◆技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)造過程案例7體溫計教學(xué)中的技術(shù)教育

教法1．單純介紹體溫計的結(jié)構(gòu)和使用方法；教法2．比較體溫計和常用溫度計；如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素突出科學(xué)成果的形成過程◆科學(xué)發(fā)現(xiàn)的曲折歷程◆科學(xué)概念的建構(gòu)過程◆技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)明過程◆科學(xué)實驗的設(shè)計過程案例8探究空氣中氧氣的含量1.為什么用這個裝置？為什么水升高的體積=氧氣占有的體積？2.為什么要燃燒紅磷，而不燃燒別的物質(zhì)？3.怎樣測量氧氣的含量？案例8探究空氣中氧氣的含量1.通過管子吸出瓶內(nèi)的空氣，水進入瓶中。水升高的體積=吸出空氣的體積。2.用吸的方法顯然不行，要設(shè)想將瓶內(nèi)空氣消耗掉。3.用燃燒的方法消耗掉氧氣。但不能用燃燒蠟燭的方法，因為產(chǎn)物二氧化碳也占有體積。4.用燃燒的方法消耗掉氧氣。但產(chǎn)物必須是固體?！紵t磷！5.將不規(guī)則的空間轉(zhuǎn)化為規(guī)則的空間。ab氧氣占空氣的含量=b/a如何教會學(xué)生科學(xué)思維為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的問題情境將思維作為教學(xué)的核心要素突出科學(xué)成果的形成過程努力提高學(xué)生的思維品質(zhì)廣闊性嚴密性深刻性靈活性批判性思維品質(zhì)，實質(zhì)是人的思維的個性特征，它反映的是每個個體智力或思維水平的差異。思維的廣闊性

思維的廣闊性是指全面地考察問題，多角度地思考問題，多方面進行聯(lián)想，善于揭示影響事物的多種因素，揭示事物之間的多種聯(lián)系，想象事物變化的多種可能，尋找解決問題的多種途徑，是思維開放性、發(fā)散性的重要標志。案例9阿基米德原理的教學(xué)方案1（課本方案）◆用彈簧秤測出物塊受到的浮力；◆用量筒測出溢杯中溢出的水的體積；◆計算溢出的水的質(zhì)量和重力，并與浮力比較。方案2（無溢杯和燒杯，量筒中裝水）◆用彈簧秤測出物塊受到的浮力（物塊浸在量筒的水中）；◆用量筒測出物塊排開水的體積；◆計算物塊排開的水的體積和重力，并與浮力比較。方案3（無量筒）◆用彈簧秤測出物塊受到的浮力（物塊浸在量筒的水中）；◆用小桶接溢杯溢出的水；◆用彈簧秤測出溢出的水受到的重力，并與浮力比較。思維的嚴密性思維的嚴密性是指主體思考問題時能始終做到有理有據(jù)，推理過程環(huán)環(huán)相扣，考慮問題全面周到，合乎邏輯，不以想像代替分析，不以直覺代替推理。案例10燈絲為什么通常在開燈時燒斷

解釋：開燈瞬間，燈絲的溫度較低，電阻較小，電流較大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多，燈絲的溫度較高，所以，燈絲通常在開燈時被燒斷。

質(zhì)疑：燈絲是在溫度達到鎢的熔點后才熔斷的，它不可能在低溫時熔斷。燈絲熔斷時的溫度一定高于正常發(fā)光時的溫度。問題的癥結(jié)：燈絲粗細的不均勻性。問題的癥結(jié)——燈絲粗細的不均勻性通電時，CD段比AB段的電阻大，溫度較高。開燈瞬間，燈絲CD段較早達到正常發(fā)光時的溫度，而其余部分溫度較低，燈絲總電阻較小，電流較大。燈絲粗細的不均勻性原來已存在，但會越來越明顯。思維的深刻性

思維的深刻性是指主體能夠善于透過紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象，把握事物的本質(zhì)，善于進行抽象概括，抓住問題的核心，揭示隱含的信息，善于根據(jù)事物的初態(tài)預(yù)