初中科学思维方法(精选9篇)
1 中学化学教育中培养科学思维的意义
在化学教育中,加强对学生进行能力培养是教育工作者面临的迫切而重要的任务,而诸多能力的核心便是科学思维能力。在新课程强调以学生为主体的背景下,正确思想观点的指导对学生自主学习,正确建构自然科学知识有重要意义。教学实践证明,学生的思维方法直接关系到对知识的理解、掌握和吸收[1]。比如:有的学生在影响事物的诸多因素中困惑不解,不会抓主要矛盾;有的学生不懂“不同质的矛盾只有用不同质的方法才能解决”的道理,习惯于用用宏观物体的运动规律去解释微观粒子的状态;有的学生不懂辩证法,在学习中看待问题孤立、片面、静止等等。教学中如果仅限于就事论事,而不从科学思维方法上去引导,将不利于学生对科学知识的理解和应用,只能是事倍功半。
同时化学教育中重视学生科学思维的培养,教会学生养成科学思维习惯,学会分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎等思维方法,一方面使他们更快地获得科学知识,更透彻地理解科学过程;另一方面把科学思维教育贯穿于教学全过程,对提高学生智力、培养学生的能力、提高化学成绩都有着重要的意义。
2 化学教育中科学思维的培养
2.1结合实例说明特殊与普遍的辩证关系
事物是矛盾普遍性与特殊性相结合的统一体,普遍性寓于特殊性之中。例如在讲“酸与金属反应时”,可以给学生做四个实验:把锌粒分别放在盛有稀硫酸、浓硫酸、稀盐酸和浓硝酸的试管里让学生观察,结果学生发现盛有稀硫酸和稀盐酸的试管里有氢气放出,盛有浓硫酸和浓硝酸的试管里没有氢气放出。这会让学生觉得这一事实违背了教材中介绍的金属跟酸反应的规律:在金属活动性顺序中,排在氢前的金属能置换出酸里的氢。这时教师可及时向学生解释浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性这一特殊性是导致这种现象产生的原因。
通过上述教学,让学生明白在我们研究物质的化学变化及其规律时,既要注意同类物质的共性,又不可忽视某些物质的个性,原理或规律是相对的、有条件的,一切应从实际出发,具体问题要具体分析的科学思维。
2.2以具体事例说明物质间普遍联系、相互制约的观点
任何事物的内部各部分之间和各事物的相互之间都不是彼此孤立的,而是互相联系、相万制约的。化学教学中,化学现象之间,概念之间,规律之间,结构、性质、用途之间的都存在普遍联系。即使不同学科的概念在一定条件下可以处于一个统一体中,比如解决化学学科中的问题可以采用相互渗透法:即与其他学科中的观点、成果和理论相互借鉴、相互运用,使之渗透和结合的一种方法。就像运用物理学中的库仑定律来说明金属晶体和晶体熔沸点的高低;运用数学中等比例数列求和的方法计算NO2溶于水生成HNO3的量等。
当然不同的事物间在考察普遍联系的同时,还要认识其发展性和特殊性,这就需要指导学生辩证地认识有关化学知识。比如,乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羟基,因而它们都能与金属钠反应放出氢气,但由于与羟基相连的基团各不相同,基团间相互影响的结果使羟基表现出来的性质又具有明显的差异,乙醇、葡萄糖溶液呈中性,苯酚溶液呈弱酸性,乙酸溶液呈明显酸性,这是普遍联系与相互影响的辩证关系。结合实际教学内容,帮助学生领会认识的规律性,深入思考,抓住本质,认真总结,实现运用事物间的相互联系、相互作用、相互影响的思维综合分析化学问题。
2.3抓住对立统一规律,发展类比联想思维
在化学领域里,不管是物质的存在形式,还是反应的类型都贯穿着对立统一规律。对那些有联系又有区别的基本概念、基本原理、物质性质实验、计算进行综合分析,利用对立统一规律,可以帮助学生建立异中求中、同中求异的类比思维。
在化学教学中,主要类比方法有[2]:(1)正反类比,如氧化性与还原性、中和与水解、溶解与结晶等;(2)新旧类比,如:学习实验室制取甲烷新内容时,与实验室制氧气和氨气等有关实验进行“纵向比较”;(3)系统类比,如通过对学过溶解平衡、化学平衡、电离平衡等平衡状态分析比较,可得出平衡的一般原理是:在一体系中,当两种相对立的变化同时以相同的速率进行时,此体系就达到了平衡状态,但不同的平衡状态是有区别的。
在化学教学中,通过适当类比思维训练,有不少概念,只要记住一方,另一方也就掌握了,就能“成双成对”地掌握知识,达到一箭双雕的效果。
2.4量变到质变,量质结合的科学思维
量变质变规律在化学运动中有着极为明显的体现,任何物质都是质和量的统一体。量变和质变是物质矛盾运动的两种状态,物质的质变是通过量变达到一定程度引起的。构成物质的微粒在数量上的增减能引起性质的不同,如氧气和臭氧、一氧化碳和二氧化碳。化学反应中浓度、温度、压强等条件上的量变也能引起性质不同,如铜与浓硝酸和稀硝酸反应产物不同。 在分析化学问题时,既要对给定的对象进行质的分析,也要有量上的把握,做到量质整体把握。质的分析,是指根据反应物性质发散开。如在书写化学方程式时,如铁和硝酸的反应,氧化产物有Fe2+ 、Fe3+还原产物有NO、NO2,至少可以组成四个方程式,只有与物质的量的结合,才能具体。
将关于量质的思维渗透于化学教学中,可以纠正学生认为化学变化常常是简单的量的增长过程的错误认识,让学生明白化学可以是关于物质在量的构成改变的影响下引起质变的科学,教导学生在处理化学计量问题时要有一丝不苟、实事求实是的科学态度。
2.5重视实践过程对科学思维发展的推动作用
实践是认识的来源和认识发展的动力,是检验认识正确与否的唯一标准。化学是一门以实验为基础的学科。化学中任何一个结论、一个原理都是在实验的基础上产生的,又是在实践和科学实验中经过检验并且逐渐丰富和发展起来的。如:1869年,俄国化学家门捷列夫在前人的基础上,经历了的科学实验研究,提出了元素周期律,并大胆预言了3种未知元素,这3种元素相继被科学家发现,证实了周期律的正确性,但这种以原子排列的周期表仍不完善。直到19发现原子序数,揭示出原子序数的实质,才使元素周期律得以完善。
重结果轻过程的传统教学往往忽略科学产生发展过程的介绍,仅强调学生死记硬背各种结论、定理,这极不利于学生科学思维的培养。化学新课程以培养科学素养为目的,强调以探究性实验为基础,把实验作为提出问题、探索问题的重要途径和手段。让学生从问题出发,通过实验亲自参与科学探究运动,充分发挥实践的能动性,亲身感受科学研究过程的艰辛劳动和科学发现的喜悦心情,激发学生学科学、做科学、用科学的兴趣,同时在科学探究的过程中不断修正和发展对事物的认识,促进科学思维的发展。
一、教师在科学课教学中利用思维导图的方法
(一) 利用思维导图法备课
教师在备课过程中利用思维导图, 能够及时根据课程变化进行更新, 避免无效的重复。与传统教案相比, 思维导图教案能更好的帮助学生回忆, 因此教师在备课时要充分利用思维导图引入新课, 同时这样的备课笔记能使学生思维更加灵活, 增强了课堂气氛的生动性和有趣性, 使师生双方都能受益。与其他学科相比, 科学课程具有较强的综合性, 学生掌握整个课程的知识体系十分重要。因此教师利用思维导图备课, 能有效勾勒出课堂框架, 实现师生双方的有效沟通和交流, 也能使教师更好的把握课堂教学时间, 更好的促进教学。
(二) 利用思维导图法编制教学计划
教学计划对教师来说是十分重要的, 通过利用规划的思维导图能够使教师更好的编制教学计划, 同时教师在教学过程中也可以根据实际情况灵活进行调整和补充。通过思维导图编制教学计划, 能显示出那些课题是计划内的, 那些是另外加进去等, 同时教师还可利用思维导图制定每日计划, 记录科学课教学过程中的具体细节, 如课题、任务等。
(三) 利用思维导图法进行课堂教学
教师在采用思维导图备课后, 在课堂教学过程中可以使用黑板、课件等方式在授课过程中绘制图相应的思维导图。将科学课内容采用思维导图的方式展示过来, 以便学生更好的把握课程内容。采用思维导图模式进行教学还有利于激发学生的学习兴趣, 有利于师生双方的有效交流和互动, 并加强学生的记忆力和对内容的掌握。
(四) 利用思维导图法评价教学效果
利用思维导图能够有效的评价教学效果, 教师可让学生根据课程所学知识制作相关思维导图, 通过学生的绘制结果, 教师能够清楚了解到学生是否掌握课堂内容及强弱项, 有利于教师及时根据实际情况因材施教, 教师还可以让学生回忆导图中难度比较大的地方, 通过这些教师能清楚客观把握教学效果。同时教师通过学生个性化的思维导图观察出每个学生的特点, 对学生进行多元化的评价, 这种模式对提高学生的综合素质具有积极的推动作用。
二、学生在科学课教学中利用思维导图的方法
(一) 预习过程的应用
预习对学生未来的学习效果具有十分重要的作用, 如何使用思维导图进行预习, 笔者认为可按照下述步骤进行:1.将预习的主题和主概念写在纸的中心;2.将内容中与主题相关的知识点进行归纳、分类和总结;3.以主题为中心将其他知识点在纸上以发散的方式表达出来;4.以第一层次为中心, 联想与其有关的内容;5.随时归纳自己的预习内容, 若有必要可以重新绘制思维导图。
(二) 听课过程的应用
思维导图提出者东尼.博赞认为思维导图最主要的作用是记笔记, 他认为传统笔记采用线性笔记录, 与人脑思维存在一定差异, 会抑制人的创造性思维;同时传统笔记难以突出关键点, 因此他提倡“导图式笔记”。学生在听课过程中可根据教师的思维导图法记录笔记, 这样不仅能够准确把握知识结构, 还能促进学生主动思考, 将思考过程通过思维导图展示出来;不仅能促进学生更好的理解课堂知识点, 还能增加学生对知识的记忆深度;不仅能消减学生对复杂科学课的知识的掌握难度, 还能有效培养学生对科学课的学习积极性和兴趣。
(三) 复习过程中的应用
对学生来说复习也是学习过程很重要的一个环节, 初中科学课覆盖的知识点十分广泛, 学生在复习过程中通过使用思维导图笔记不仅能有效节约时间, 还能帮助学生更好的记忆。与传统复习方法相比, 思维导图法复习科学课, 笔记文字数量少, 但内容十分丰富, 通过思维导图复习方法能让学生对知识点产生深刻的印象, 一旦需要能尽快回忆起来。 学生要在学习的各个阶段都使用思维导图进行复习, 在考试时能够有效将思维导图的知识转换为最佳的考试行为, 这样能极大的提升学生的学习自信心。同时在考试之前, 使用思维导图及时对相关知识点进行总结, 归纳, 会给学生的考试带来巨大的益处。
三、结语
综上所述, 思维导图不仅是学生学习的一种有效工具, 更是一种科学的思维和学习方法, 能有效解决学生在学习科学课时遇到的各种问题, 因此, 在初中科学课中要大力推广使用思维导图法, 这样能有效促进学生自主学习的目的。然而要注意的是, 思维导图作为一种教学方法和思维方式, 要逐步让学生养成习惯, 而不能急于求成。
参考文献
[1]齐伟.概念图思维导图——如何绘制思维导图[J], 教育技术导刊, 2013, (15) :8-10.
在教学过程中,注重学生综合素质的培养与提高,强化学生能力的培养与训练,是新课标的重要内容。思维能力是中学科学课教学要求的各种能力的核心,本文就初中科学教学中如何培养学生思维能力问题,谈谈自己在实践中的几种方法。
一、实验训练法
初中科学是一门以实验为基础的学科。在实验过程中,可以产生很多新奇而引人入胜的现象。因此,在教学中充分利用实验手段,抓住学生的好奇心,加以启发、诱导,使问题一步三展开、一层三深入,可以获得极佳的教学效果。如讲物体密度这一节时,我先组织学生分组实验,取某一些质量与体积的对应数据若干组,通过计算得出质量与体积的比值,然后进行启发性提问,如:同一物体,质量变化时体积如何变化?不同种物体,这种比值相同吗?对这些问题弄清以后,继续往下一层引导,得出结论。这样,学生既掌握了知识又培养了能力。
前苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”说明学生动手有着不可替代的作用,要培养学生的创造能力,就要培养学生的动手能力,要努力让学生做好每一个学生实验。例如:学生在做洋葱表皮细胞的实验前,我要求学生认真预习,明确实验的目的、步骤,明确每个步骤操作的要求和原因,让学生作好充分的准备。实验前,我又就关键问题进行了详细的讲解,目的是让更多的学生能成功。当学生在显微镜下找到肉眼看不见的洋葱表皮细胞时,我在学生的脸上看到了成功的喜悦、自信的笑容。实验结束时,我又让学生充分讨论找不到洋葱表皮细胞的原因。有的说:撕得太厚了,没有对好光;有的说表皮没有摊平,折叠了,没有染色等等,从不同角度分析了实验失败的原因,避免了教材对学生思维的限制,使学生处于主动思维的状态,从而培养了学生勇于探索、勇于创新的精神。
在教学中,我千方百计创造机会让每一个学生多动手。为此根据教学内容经常开发实验室布置小制作,教学月相时,要求自制月球模型;教学日食、月食时,要求学生自制月球、地球、太阳的模型,制作模型时学生全身的投入,积极性空前高涨。还有自制甲烷分子的模型,自制地球仪模型,自制水火箭等等。许多学生的模型制作得很精致。这些模型蕴含着学生智慧的火花。我及时进行展览,以示鼓励,让学生充分领略成功的喜悦。学生在动手的过程中能最大限度地打开思维的闸门,萌发追求新颖、独特的见解和看法。
二、变通激活法
在教学中善于运用变通思维,启发和引导学生从不同方向、不同角度思考问题,是激发和调动学生积极性、保持积极思维状态的有效手段。如;对物体在做匀速直线运动,进行受力分析。
提问:这个物体受几个力?哪些力是平衡力?
(1)物体在斜面上做上滑运动时共受几个力?
(2)火箭在空中向上运动共受几个力?
这样通过对一个简单问题的变通引导出许多复杂问题的解决办法,达到激活思维的目的。
三、猜想开拓法
新课程标准对科学探究能力中的猜想与假设环节有这样的基本要求:尝试根据经验和已有知识对问题成因提出猜想。对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。认识猜想与假设在科学探究中的重要性。猜想与假设是一种创新思维,是科学发明的萌芽,是科学不断发展的原动力。伟大的科学家牛顿说过:“没有大胆的推测就不能有伟大的发现。”在人类的科学史上,有很多伟大的发明和发现都来源于猜想。在丹麦物理学家发现了电流的磁现象后,“电能生磁,磁也能生电吧?”法国物理学家法拉第就是在这样的猜想下,经过整整十年的实验,最终发现了电磁感应现象,开辟了电气化的新纪元。猜想与假设可以推动人类去寻找更多、更可靠、更有说服力的证据。猜想与假设及其验证的过程正是创造性思维发展的过程。因此,在科学教学中应把教学过程与培养学生的创新思维统一起来,适时鼓励学生对教学过程中出现的特殊问题进行大胆的猜想与假设,并运用原有的知识与信息进行验证,让学生真正成为知识的发现者、研究者和探索者。例如,在讲解月球的概况时,我介绍了月球上布满许多大大小小的环形山,即月坑,然后提出了月坑的深度跟什么有关的问题。学生积极思考,提出了以下假设:(1)可能跟陨石的体积有关;(2)可能跟陨石的质量有关;(3)可能跟陨石的密度有关;(4)可能跟月球的结构有关;(5)可能跟下落的高度有关;(6)可能跟下落的速度有关。又如学生对制水火箭很感兴趣,通过课外制作水火箭,学生掌握了力的作用是相互的这一知识。教师在课堂上要把握契机,适时提问学生,在制作中想到了什么问题?碰到了什么问题?有学生提出:有什么办法可以提高水火箭的发射高度?老师组织学生讨论。通过合作学习,学生认为影响水火箭发射的高度可能与①瓶的形状; 瓶的大小;③发射的角度;④气温;⑤风速;⑥瓶的材料;⑦质量;⑧打进瓶内气体的多少;⑨打气筒的规格型号;⑩瓶内水的多少; 仰瓶的容积等等有关。我要求学生根据已有的知识和生活经验,用控制变量法对猜想设计实验进行验证。课堂教学是培养学生创新思维的主战场、主阵地。在日常的教学活动中,教师要精心备课,创设多种教学情境来培养学生建立猜想和假设的能力。我十分注意充分挖掘和利用可以让学生提出猜想与假设的习题,尽可能为学生提供更多的尝试机会,让学生在探究过程中亲身体会到驾驭知识、解决问题的自豪感,从而最大限度地激发学生再探索、再创造的兴趣,使学生的创新思维能力得到了一定的开发和提高。
四、对比深化法
比较是使学生思维活动展开的有效方法。经常进行同中求异,异中求同的比较,引导学生抓住事物的本质特点,可训练学生思维的深刻性。例如,讲授电流、电压这部分内容,为了使学生加深对概念的理解,可以把电流与水流对比,电压与水压对比。又如,在讲授平衡状态分析比较,可得出平衡的一般原理是:在这一体系中,当两种相对立的变化同时以相同的速度进行时,此体系就达到了平衡状态。通过类似这样的“异中求同”“同中求异”教学,有助于学生弄清相似、相近、相通问题的异同,使所学知识得到深化和升华,从而使学生的思维能力得到不断拓展和提高。
五、倒推突破法
在运用公式解计算题时,不管采用何种方法,均应鲜明地突出其意义。但目前,在农村初中的学生中普遍存在着乱套公式的现象,不善于分析题意,寻找解题的关键——“突破口”,因而常常出错。有时即使把题解对了,但对题目所涉及的物理知识不甚理解。寻找“突破口”一般采用“倒推法”从题目所要求物理量开始,分析先要求什么量,求这个量又要先求出什么量,一步步倒推,环环紧扣,最后找出“突破口”,而计算时却与倒推顺序相反。现举一例加以说明。
例:有一瓶油,油和瓶总的质量是1.46千克。已知瓶的质量是0.5千克,瓶的容积是1.2立方分米,油的密度是1.8€?03千克/立方米。若用此瓶装纯水,最多能装多少?
分析:此题装油和水是同一个瓶,故有V水=V油=V瓶,只要抓住这个关键,运用密度知识,就可以求解。根据题设条件求水的质量,可沿下列过程倒推,寻找解题的“突破口”。
上面的分析是从未知→已知,是采用倒推法(即分析法)求解。计算油的质量是从已知→未知,按(1)M油=M总-M瓶→(2)v油=→(3)M水= 水的顺序进行。
运用此法,可以避免乱套公式的错误。对于一些多余条件或某些具有隐含条件的计算题,运用此法分析,思路清晰,可帮助学生排除多余条件或找出隐含条件,达到通过题目的解答而深刻理解科学课中的知识,同时也培养了学生的思维能力。
综上所述,科学课可以通过多种方法和途径来培养初中生的创新思维能力。在老师的辛勤耕耘下,一批又一批有创新思维能力的人才将为国家的科研与生产注入新鲜的血液。
基本特征是事物本质的体现,是一事物区别于其他事物的质的规定性。一种理论的基本特征是对其研究对象(事物)特征的理论概括。中国特色社会主义政治经济学是马克思主义政治经济学中国化的产物,是21世纪中国的马克思主义政治经济学,承担着指导中国特色、中国风格、中国气派的经济学学科体系建构的光荣使命。笔者认为,中国特色社会主义政治经济学不是一般性的理论经济学,而是整个经济科学的指导思想,既与苏联政治经济学有很大不同,又与以新古典经济学为代表的西方主流经济学有着质的差异,综合起来,其基本特征集中体现为七个方面。
一是始终坚持人民利益至上、以人民为中心的发展思想。指出,“为什么人的问题是哲学社会科学研究的根本性、原则性问题”。并强调“要坚持以人民为中心的发展思想,这是马克思主义政治经济学的根本立场”。中国特色社会主义政治经济学作为中国特色哲学社会科学的重要组成部分,作为中国特色社会主义理论体系的基本组成部分,必然是代表广大人民的意志和主张,是要保证中国经济的航船向着实现人民利益的正确方向前进。事实上,中国特色社会主义政治经济学指导推动中国经济发展所取得的辉煌业绩,都是人民群众历史主体精神和创造活力的体现;其关于发展目标的重大战略设计,都最大限度地兼顾和集中了全国各族人民的利益;其关于经济发展的重大战略思想,都是人民群众实践经验和智慧的集中和升华;其关于经济发展的重大战略部署,都是人民群众期盼的集中体现。实践表明,构建中国特色社会主义政治经济学,必须坚持着眼于实现最广大人民的根本利益,与此同时,要确保党和政府对经济发展的领导权,把发挥市场在资源配置中的决定性作用与更好发挥政府作用统一起来。
二是始终坚持把中国国情和经济社会发展实际作为理论建构的基础。指出:“只有以我国实际为研究起点,提出具有主体性、原创性的理论观点,构建具有自身特质的学科体系、学术体系、话语体系,我国哲学社会科学才能形成自己的特色和优势。”当代世界社会主义发展特别是中国改革开放以来发展的历史充分证明,只有立足本国国情和发展实践,揭示新特点新规律,提炼和总结本国经济发展实践的规律性成果,把实践经验上升为系统化的经济学说,才能不断开拓当代马克思主义政治经济学新境界。中国特色社会主义政治经济学,是我们党把马克思主义政治经济学的基本原理与中国实际和时代特征相结合的最新理论成果。坚持马克思主义,最基本的要求是坚持解放思想、实事求是、与时俱进的思想路线。中国共产党人坚持从事实出发,深刻汲取苏联模式的历史教训,坚持把马克思主义经济学的基本原理与中国改革开放的实践相结合,与中华民族优秀传统文化中的国富民富、经国济世等思想相结合,与经济发展的普遍规律相结合,形成了中国特色社会主义政治经济学,开辟了马克思主义政治经济学中国化的新境界。比如,我们党提出的社会主义初级阶段理论,明确了初级阶段的社会主要矛盾,重新界定计划与市场的属性,创造性地提出建立社会主义市场经济体制,等等,使中国经济告别高度集中的计划经济模式,也使中国特色社会主义政治经济学成为具有中国特色、中国风格、中国气派的科学理论形态,成为马克思主义中国化最具创造性和世界意义的科学理论成果。可见,从实际出发,紧扣国家经济社会发展实际,聚焦解决国内经济社会主要矛盾,是中国特色社会主义政治经济学的主要特征。
三是始终坚持共同富裕和人的全面发展。实现人的全面发展,是马克思主义关于人类社会发展的理想目标。要实现人的全面发展,必须以高度发展的物质文明为基础,这就要求实现共同富裕。邓小平指出:“社会主义的本质,是解放生产力,发展生产力,消灭剥削,消除两极分化,最终达到共同富裕。”这一重要论断从社会主义本质的高度,明确了中国特色社会主义政治经济学的目标导向,指明了通过共同富裕来实现社会公平正义,进而实现人的全面发展的根本路径,指导中国经济发展把以人为本作为本质取向贯彻于现实实践。以此为指引,我们党高度重视共同富裕问题,从改革初期提出“效率优先,兼顾公平”,到后来主张“初次分配注重效率、再分配注重公平”,再到后来强调“初次分配和再分配都要兼顾效率和公平,再分配更加注重公平”,表明我们党越来越注重公平正义和共同富裕。党的xx大以来,突出强调了共同富裕问题,既把“逐步实现全体人民共同富裕”纳入中国特色社会主义道路的基本内涵,又将“必须坚持走共同富裕道路”纳入夺取中国特色社会主义新胜利的基本要求。中国特色社会主义新时代,是全国各族人民团结奋斗、不断创造美好生活、逐步实现全体人民共同富裕的时代,必须坚持把增进人民福祉、促进人的全面发展、朝着共同富裕方向稳步前进作为经济发展的出发点和落脚点。而新自由主义经济学及其政策主张,却在使两极分化愈益严重。20xx年4月发布的《20xx年美国的人权纪录》显示,美国0.1%最富有家庭的财富相当于最底层90%家庭所拥有财富的总和;在过去40年,美国80%中低收入人口的收入仅增长了约25%,而20%高收入人口的收入却几乎翻了一番。
四是始终坚持以问题牵引理论发展。理论创新的过程就是发现问题、研究问题、解决问题的过程。马克思通过研究分工问题发现了“生产力和生产关系的辩证法”,并通过这一“辩证法”阐明了社会结构的四个因素及其内在关系,即“生产力—生产关系—政治的上层建筑—社会意识形态”。中国特色社会主义政治经济学传承了这样的认识论和方法论,把研究对象聚焦到生产力与生产关系的矛盾运动和辩证发展上来。这样的研究对象和研究方法,超越了纯粹的经济范畴,把政治、社会与经济统筹起来,涉及财产所有权、收入分配以及政治结构等,最终是要使经济发展为人的解放和社会进步铺路,而不是使经济发展本身成为最终目的。中国特色社会主义政治经济学研究的对象是当代中国发展的一切经济社会问题,决不仅是单纯地研究资源配置和增加物质财富的科学,而是要研究如何增加财富并更好地满足人民日益增长的美好生活需要的科学。
五是始终坚持在改革创新中处理政府与市场的关系。政府和市场的关系是经济体制改革的核心问题,改革开放以来,我们党围绕这个问题形成了一系列重大理论观点。比如,明确经济体制改革的目标是建立社会主义市场经济体制;先后提出“使市场在国家宏观调控下对资源配置起基础性作用”和“使市场在资源配置中起决定性作用”;市场在资源配置中起决定性作用,并不是起全部作用,政府的职责和作用主要是保持宏观经济稳定,加强和优化公共服务,保障公平竞争,加强市场监管,维护市场秩序,推动可持续发展,促进共同富裕,弥补市场失灵;更好发挥政府作用,是要在市场发挥决定性作用的同时,管好那些市场管不了或管不好的事情。这些重要理论观点,对于用好“看不见的手”和“看得见的手”,实现市场和政府有机统一、相互补充、相互协调、相互促进的格局,引领中国经济健康发展起到了重要的导向作用。在中国特色社会主义经济建设的实践中,我们党综合运用多种手段推动经济发展,包括建立完善社会主义市场经济体制、接续实施五年规划和区域发展战略等,既避免了经济决策权高度集中带来的严重弊端,又运用国家干预、宏观调控有效应对了亚洲金融危机和20xx年国际金融危机的冲击。反观新自由主义指导下的资本主义市场经济,由于严重扭曲政府与市场关系,高度依赖市场机制的自发调节作用,已经多次引爆地区性或国际性金融危机和经济危机。
六是始终坚持从人类文明进步的高度协调人与自然和社会的关系。中国特色社会主义政治经济学不仅从促进中国经济发展的角度统筹政治、经济与社会,而且从促进人类文明进步的高度统筹经济、社会与自然环境;不仅努力促进中国经济社会发展与自然环境良性互动,而且从人类文明进步高度积极推动达成关于促进世界气候变化和环境改善方面的协议,为全球性的环境改善积极做出贡献。以为核心的党中央强调协调推进新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化和绿色化,走出一条经济发展和生态文明相辅相成、相得益彰的新发展道路,让良好生态环境成为人民生活质量的增长点、成为展现我国良好形象的发力点,让老百姓切实感受到经济发展带来的实实在在的环境效益,为子孙后代留下可持续发展的“绿色银行”。近年来,中国陆续出台《大气污染防治行动计划》《水污染防治行动计划》《土壤污染防治行动计划》,颁布施行新修订的《环境保护法》,围绕生态环保展开的执法督察越来越严格,正在推动形成绿色发展方式和生活方式。20xx年5月,联合国环境规划署发布报告《绿水青山就是金山银山:中国生态文明战略与行动》,对中国的生态文明建设予以充分肯定,认为是对可持续发展理念的有益探索和具体实践。
多学科融合或通过跨学科科研问题也是当代科学和技术解决问题的创造性方法了。体现了广泛联系和发展的辩证法。
(一)移植方法
所谓移植,即把在其他学科中已经运用的方法或研究方式移动要研究的新领域或新学科中,加以运用或加以改造后的研究方法。移植方法的创造性很高。
移植方法包括:概念移植、对象移植和方法或技术移植等等。
(二)学科交叉方法或跨学科方法
当代各门科学之间的交叉性越来越大,通过学科之间的交叉往往可以获得新的认识,带来创新。学科交叉成为一种新的思考方式和研究方法。
1.所谓学科交叉方法,就是两门以上的学科之间在面对同一研究对象时,从不同学科的角度进行对比研究的方法。借鉴其他学科的研究,思考本学科的问题和对象,融合其他斜跨的研究方法,以达到对研究对象的新认识。
2.所谓跨学科方法就是通过多学科的协作共同解决同一问题的方法,跨学科也是一种多学科融合的方法,也可以称为多维融贯的方法。
浙江乐清市虹桥镇一中 梁太国
类比和类比方法是从两个或两类对象中有某些共有的、相同或相似的属性,推导出一个对象可能具有另一个或另一类对象已经具有的属性,利用已掌握对象的某一属性去理解把握另一个对象的类似属性的思想方法。
客观世界具有相似性和统一性,如九大行星运动和电子绕原子核高速运动;电荷间相互作用和磁体间相互作用。正是这种统一性的启发,奥斯特发现了电流的磁效应,法拉弟发现了电磁感应,麦克斯韦建立了电磁场理论。因此,类比和类比方法作用的意义是很大的。而将类比方法动用于教学,可以使学生更好地和掌握物理概念和规律,顺利地实现知识的正迁移,打通各部分知识的横向联系,达到举一翻
三、触类旁通、启迪思维的作用。
初中自然科学中,不少物理概念的建立和方法有着很大的类同性。如:密度、比热、电阻等都是物质的特性之一,它们的引进和描述都是非常相似的。在教学中,只要牢固建立“密度是物质特性之一”这一重要概念,使学生正确理解“同种物质的密度与该物质的质量体积无关”这一概念,则在以后教学电阻和比热等相似的概念时,教师只需略经点拨,就能顺利实现知识的正迁移,较好地把握“电阻的大小与电压和电流无关”和“比热与热量、质量和升高的温度无关”的概念。又如匀速直线运动的速度、功率和压强等物理量的意义的理解,只要讲清单位时间、单位面积的含义,则对于某一速度数据15米/秒的意义就是速度的定义的具体化,不要把定义与数据的意义两者割裂开来死记硬背,则如2000牛/平方米、7800千克/立方米、9.8牛/千克、5600 焦/秒等物理量数据的意义就能自然而然地理解,又有利于这些题的计算。又如只要掌握了速度定义式中V、S、T三个物理量之间的公式的三个变形,则压强、密度、重力、功、功率等三个量之间关系的计算公式的变形,学生就能顺利掌握运用。
初中自然科学中很多规律具有统一性和相似性。如杠杆、滑轮、滑轮组、斜面等,其机械原理是统一的。将动力和动力臂与阻力和阻力臂的关系:“动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一”,对学生讲清并使学生牢固掌握,学生就能很顺利地掌握其他几种简单机械的机械原理。又如,产生大气压的主要原因和液体内部压强产生的原因是相同的,因此,类似地液体压强的有关性质适用于大气压强,教师只需稍经点拨即可解决问题。自然科学中很多量所比较的物体或物质某一方面的性质都是非常相似的:如速度是比较物体运动快慢的物理量,压强是比较压力效果大小的物理量,功率是比较做功快慢的物理量等。
现行自然科学教材是将生物、物理、化学、生理卫生合成一科的,其原因就是这些学科的学习和研究方法是类似的。因此我们更应该注意挖掘这方面的潜力,如压强的大小与压力的大小和受力面积的大小都有关,实验时先固定受力面积的大小,看压强与压力的大小的有什么关系,然后再固定压力的大小,看压强与受力面积有什么关系,然后归纳。类似的导体电阻的大小实验、滑动摩擦力的实验、欧姆定律的实验、溶解度的引进等。都采用相同的方法进行。运用类比和类比方法既能使学生较顺利地掌握知识,又能使学生较好地学到手科学研究的方法,起着的一举多得的作用。
自然科学中有些实验的理解也比较困难,我们也可用类比的方法,可使学生顺利掌握。如用100毫升水和100毫升酒精混合后的体积少于200 毫升的实验来证明分子之间有空隙。这个实验学生很难理解,本人是这样进行的:准备一种较细的砂子和一种较粗的砂子,实验时分别用200 毫升的烧杯量取细砂和粗砂各满满的一烧杯,然后将它们均匀混合,再用这200毫升的烧杯去量取,两满烧杯还差很多,原因是细砂钻进粗砂的空隙中去了,最后再做水与酒精混合的实验,这样非常直观,学生就会很好地理解。
有些物理量、知识点不易理解和记忆,为帮助学生理解和记忆也可采用类比方法。如密度的物理意义及其引进,可采用:两块地,甲地块2亩,栽种玉米3000棵,乙地块3亩,栽种高粱2400棵,则甲地块植物的密度比乙地块的密度大,类似的1立方米的铜的质量是8900千克,而1立方米铁的质量是7800千克,所以铜的密度比铁的密度大。又如学生初学电路时,对被短路的电灯不亮很难理解,可以这样来解释:一批同学从甲地到乙地,有一条平路和一条山路,如让同学们选择,山路还有人走吗?因此被短路的电灯中没有电流通过,灯不亮。
类比和类比方法有其局限性,由类比方法得出的结论并不都是可靠的,因此由类比得出的结论,必须由实验证实或论证。学生会使用类比去乱解题,从而造成错误,这也必须引起每个教师注意的。学生限于生活和知识,目前接触的都是成正比例等线性的数量关系,因此他们认为所有都是成正比例的,从而造成错误。如下面一类题:某物体的质量为48克时,体积是20立方厘米,该物质的密度是___。将该物质切去二分之一剩下质量24克时,此时该物质的密度是___。生错答为:“1.2 克/立方厘米”。又如:一用电器两端电压为10V时,通过导体的电流是2A,则该导体的电阻5欧,当该用电器两端的电压增加到20V时,该导体的的电阻是___。生错答为:“10欧”。
类比法还可应用于其他学科的教学,运用得当同样可起着事半功倍的效果。例如数学中的多项式除以多项式:
初中科学的教学, 是对前人研究、发现所积累的基础科学知识的传播和再现, 不具有首创性, 所以初中科学中的创造教育不是去开拓未知的知识和知识体系, 而是创设一定的条件、环境和氛围, 引导、启发学生去模拟、探索科学家前辈们的实践活动过程, 通过联想、判断、推理、综合、分析、归纳等方法, 得出物质的本质特征和运动规律.这就是创造性教育, 这就是学生的创新活动.这个活动的过程, 就是学生创造性思维培养的过程.
一、创设情境, 激发兴趣
兴趣是求知欲的外在表现, 它是促进学生思考、探索、创新、发展思维、激发主动学习的原动力.浓厚的学习兴趣能调动学生的学习积极性, 启迪学生智力潜能并使之处于最佳活跃状态.在教学中要根据教材, 结合生产生活实际, 提出一些使学习易引起错觉的事例, 欲答不知其理的想法, 百思不得其解的问题.用诸如“佯谬”现象、奇趣的实验演示、科技小史话、实物模型、图表、动画等来制造悬念, 配上生动风趣幽默的语言来创设教学情景.
`例如在学习“重力”时给学生读一则“宇航员日记”:在航天飞机上生活是很不容易的, 洗澡时洒在身上的水不流走, 必须要用毛巾一遍又一遍地擦干.睡觉的时间到了, 我和另外两名宇航员合睡那张双人床.他们一个睡上铺, 一个睡下铺.我呢?说来你不相信, 睡在上铺板的反面, 与睡在上铺的宇航员背靠背, 与睡下铺的宇航员面对面, 不会往下掉, 床板形同虚设.还有一张“立式床”, 其实是大立柜, 人可以站在里面睡觉, 站着睡与躺着睡没有差别.学生在听时兴趣盎然, 并且联想丰富.并组织学生讨论:为什么会出现这种情况, 地球上会出现这种情况吗?学生经过变换思维方式认真思考后顿然醒悟.接着教师趁热打铁引导学生思维, 问:要是一旦失去重力, 我们生活的世界将会变得怎样呢?请同学们展开讨论, 大胆猜想, 积极发言, 促进了学生创造性思维的发展.
二、巧设质疑, 培养创新
“学始思, 思始于疑”.“疑”是教学活动的基础.爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要.”教师在进行教学设计时, 应挖掘科学知识的思维价值, 选择能开发启迪学生思维能力的内容, 并设计成质疑问题, 将抽象概念具体化, 深奥原理形象化, 枯燥知识趣味化, 并根据学生实际, 控制质疑问题难度, 逐渐增加梯度.
质疑时, 应以原理型为主, 即学生在掌握某种原理后, 教师提出有发展性、应用型的疑问, 进一步拓展学生的创造性思维, 去解决实际问题.例如, 在学了电学知识之后, 我给学生提出如下问题:有一只供电电压为6伏, 正负极已模糊不清的蓄电池, 请你设计几种不同的实验方法辨别出该电池的正负极.学生们运用所学知识和方法, 通过激烈讨论, 集思广益, 设计出了如下5种实验方案:1、根据电流表的指针偏向来辨别;2、根据电压表的指针偏向来辨别;3、用电解水的实验来辨别;4、根据通电螺线管的磁极来辨别;5、用标有电池正负极的玩具电动机来辨别.通过这样的质疑, 学生将从单一的解决问题的途径跳跃到多角度、多方法去解决问题, 有效地拓展了学生思维的广阔空间, 培育思维的独创性, 即从常规的思维方式上升到创造性思维方式.
三、创造条件, 激励创新
倡导学生从七年级开始, 就进行科学研究和撰写小论文.围绕中学教学, 我们可以研究的课题俯拾皆是.鼓励学生去做研究, 醉翁之意不在酒.中学生进行科学研究, 最大的收获不是取得成果和获奖, 而是在研究过程中锻炼学生收集信息、处理信息的能力;发展兴趣特长, 提高学生的想象力, 让学生对同一问题, 善于全方位、广角度、多途径去分析思考, 从而发展学生的求异思维和创新能力, 撞击学生的创造灵感, 促进创新意识的形成.
教师要在课堂上创造条件, 鼓励学生们积极思维, 主动地在思维运动中训练思维, 真正做课堂的主人.教师要使学生总是“想”在自己讲解的前面, 若师生有分歧, 则鼓励学生试着推翻教师 (包括课本) 的结论.这并不妨碍学生学得正确的知识, 恰恰相反, 正因为尝到了“它”打不倒的滋味, 学生才会更加意识和体会到“它”的根之深.更重要的是, 这种宽松、民主、富有创新精神的创新氛围, 为学生提供思考、探索和创新的具有开放性和选择性的最大空间.
四、拓展思路, 进行创新
例如, 现代物理的研究, 对物质的结构已相当深入, 已知道了物质是由原子组成的, 原子也有自己的结构, 外层是电子, 内核有质子和中子.那么唱一下反调, 有没有反电子, 反质子, 反物质呢?问题似乎有点荒唐, 至少是不可思议.但答案出乎意料, 1932年美国物理学家安得森果然发现了反电子.而且经过科学家的努力, 反质子, 反物质的存在也得到了证实.
在物质鉴定的教学中, 如水的组成, 习惯思路总是将其分解, 然后再检验生成的氢气和氧气.其实也可以鼓励学生使用对立思考的策略, 让学生尝试去设立对立面, 原来用分解的方法, 那现在不妨用化合的方法, 思路一下子开阔了.只要证明氢气、氧气混合爆炸, 生成的是水, 不也一样可以检验水的组成吗?
【关键词】初中 科学实验 教学 体制改革
【中图分类号】G52【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)02-0174-02
作为新课标体系下的一大亮点,“科学探究”自伊始便吸引了教育界认识的广泛谈论。教学不仅是教师实现教学目标的过程,同时,也是学生获取知识的过程。现代教育理念愈加强化学生综合素质的提高、学习习惯的优化以及逻辑思维体系的完善。以实验为媒介,提高学生的能力成为改革的重点问题,同时也是改革的难点问题。
1.传统教育存在的弊端
现有的体制中,开设实验课程的形式意义远大于实质意义,课堂效率低下、教学效果差、学生参与度低、积极性不高等问题困惑着诸多的教师和学生;教学过程缺乏探究性、教学评价机制单一的问题也远远未得到有效的关注和解决。
1.1 忽略学生的主体地位
传统课堂上,经常出现教师在讲台上滔滔不绝地进行讲述,而学生则处于昏昏欲睡的状态,教师与学生之间交流和互动的机会少之又少。通常情况下,教师采取的教学模式往往是“满堂灌”,或者更贴切地形容为“填鸭式”教学。
1.2 教师作用的泛化与滥用
教育以学生为本,但在科学课程的课堂上,教师并未真正关注教育的这一本质内容。课堂逐渐地被教师专治地掌控,课堂上学生提出反对意见的机会愈来愈少。教育本身所蕴含的参与和交流日渐减少,教学渐渐地偏离其原本的方向。
2.有效教学的衡量标准
从教师角度讲,能否将教学任务高效而清晰地传授给学生;能否将教学过程组织地十分严密;能否与学生开展充分的交流和沟通;能否激发学生的学习兴趣;能否以平易近人的态度对待学生,这些都是衡量教师专业素质高低的因素。
课程效果的优化不仅需要有优秀的教师做基础,还需要积极配合的学生以及有高的策略和严密的计划。不同的学生具有不同的学习需求,深入了解学生的情况和学习要求,对于纠正教学计划与学生需要之间的偏差、以及采取具有个性化的教学方案十分有益。
有效的学习关注学生的成长和进步。教育理念鼓励学生能动性的开发和调动,主张在资源充沛的条件下,学生均可以在自身的努力之下取得优异的结果。在此基础上,教育也可以被定义为教师激发学生的学习兴趣,为学生提供必要支持和帮助的过程。
3.可供采取的解决措施
3.1 尊重学生的地位
学生地位的突出是转变传统观念最重要的一个环节。学生是教学过程不可或缺的一方主体,是学习过程的主人。在现代资源丰富、信息爆炸的时代,学生具备足够的资源和能力,依靠自己的力量完成一定程度的学习任务。这为教育模式的转变提供了必要的基础。
针对于科学实验而言,亲自参与实验过程、体验实验的过程并对实验过程予以总结和反思才是提高学习效率的捷径。为了使学生的主体地位得到凸显,教师可以让学生自己设置实验的过程,并根据学生自己的观察和总结对实验进行修改。教师可以引导学生对实验材料进行思考,提出一系列的问题,例如“为什么要选用这些实验材料?”,“这些材料有什么用途?”,“怎样使用这些材料才能充分的发挥其作用?”等,通过这些问题让学生思考实验材料的作用。
3.2 弱化教师的作用
教师作用的弱化,并非等同于教学内容的减少和授课时间的缩短;而是指教师并不直接对学生的学习过程进行过多的干预和强制,教师的角色更类似于导游,只将必要的知识进行讲述、正确的方向予以引导。
转变传统的教学理念并非一朝一夕即可完成之事,教师在日后开展教学时,需注意学生才是学习中最不可忽视的角色,教师的意义更多地体现在鼓励学生积极动手进行试验、主动对自然现象予以观察和进行反思。例如,在进行压力这一课的教学时,教师可以让学生自己总结生活中观察到的与压力有关的一些现象,并引导学生根据自己所学的内容对这些现象进行解释。
3.3 具体教学方法列举
第一,合作学习法。教师可以将班级分成若干个学习兴趣小组,鼓励学生在分工与合作的基础上,相互帮助、互相开发潜能。合作学习法是教师借助学生的力量来实现既定的教育目标的方式之一,并且这种方式可以提高学生参与的热情和学习的效率。
教师可以鼓励学生通过分组的形式,侧重对问题的某一方面进行深入研究;再鼓励学生以汇报小组成果的形式,积极开展讨论,加深对问题的理解和认识。
在讲述摩擦力的相关课程时,将课堂分成两组。其中,第一组研究水平方向动力的大小对摩擦力有何影响;第二组主要关注接触面的光滑程度是否会影响摩擦力的大小。
首先,教师对摩擦力的基本知识予以讲述;其次,对控制变量的试验方法进行讲解;最后,对试验中可能会出现的问题,实现给以介绍。
第一组的同学,第一个阶段,以五十牛顿的力匀速带动在桌面上的物体,注意观察并计算摩擦力的大小;第二个阶段,在同样的桌面上,以一百五十牛顿的力匀速带动同一物体,观察并计算其产生的摩擦力;第三个阶段,对两次实验结果进行分析和解读,在讨论和辩论的基础上得出最终结论。
第二,情景教学法。教师将生活中常见的问题引入课堂,使学生将枯燥的理论知识学习与生动地解决问题相结合,真正做到学有所用和学以致用。
教师可以将生活之中常见的,食用混合后的豆腐与菠菜,容易产生结石的现象予以介绍,引发大家的思考和讨论。例如,在生态系统这一课的教学中,教师可以为学生展示一定的视频或图片,让学生将科学课程的内容与真实的自然生态有效的结合起来。由于这一课的知识点较为简单,但包含的内容十分丰富,教师可以转变传统的教学模式,让学生在课下自主查阅相关的资料,并进行讨论,根据自己观察的内容写成一份报告或进行实验设计。学生可以从环境、政治、经济等各个角度来阐述自己对生态系统的理解,这样就将单一科学学科的教学与其他学科的内容进行了有效的结合,从而促进学生综合素质的发展。
第三,激发教学法。学生潜能的开发有赖于对挑战性问题的研究和解决。通过高强度和高难度的训练,教师可以在短时间内提高学生的发现问题能力、分析问题能力以及解决问题能力。为此,学校可以组织一定的课外实验探究活动,例如科技创新大赛,以比赛的形式在每一个班级选出一定的科学发明创造,在全校的范围内进行评比。在这样的过程中,学生能够有效的利用在课堂上学过的知识,并充分发挥自身的创新能力和动手能力。学校可以对比赛的优胜者进行一定的物质或学分奖励,从而激发学生参与到活动中的积极性。
4.结语
在生本教育理念下,学生成为学习的主体,其作用的发挥成为教育工作者重点关注的对象和努力的方向。“少教多学”模式成为教育工作者弱化教师作用和突出学生作用的初步探索。初中科学课程类似于物理课程和化学课程,是一门以实验为基础,对自然展开研究的学问。科学课程的设置具有双重意义,一方面体现为工具价值,它是学习知识、了解自然地中介和桥梁;另一方面体现为独立价值,科学课程本身就是教学任务的重要组成部分。
参考文献:
[1]吴承毅.初中科学实验数学例谈[J].试题与研究(新课程论坛),2014,(12):26.
[2]徐卫星.初中科学实验教学方案探究[J].新校园(上旬刊),2014,(5):128-128,129.
2、吃透课本,联系实际:既重视主要内容,也不忽视小字部分和一些图表及选学内容,因为这些内容有助于加深对主要内容的理解及拓宽知识面。
3、重视实验,培养兴趣:要在明确实验目的、实验原理和操作步骤后,自己要亲自动手,对实验过程中出现的各种现象,要耐心细致地观察,认真思考。
4、课后及时复习与练习。化学部分可以采用合适的口诀法来对所学的化学基础知识例如物质颜色俗名和溶解性等进行记忆复习。
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