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创新意识原理及方法论范文1
一、前言
高等学校,在现代经济社会的发展中,扮演着重要的角色。可以说是推动现代经济发展的主要因素,它不仅进行知识传播、文化传承,而且是创新人才培养的源泉。
高校以育人为核心,包括思想政治教育,社团组织管理,行为规范教育管理以及生活管理等各个方面在内的德育教育体系在育人工作中起着十分重要的作用。
作为创新性人才培养的基地,高校应当建立科学和完善的德育管理体系,充分发挥它在创新人才培养中的作用,让学生的创新潜能和意识,能够最大程度地发挥出来。让学生具备良好的素质,高尚的思想,健全的人格,实现高校培养创新人才的目标。
二、创新人才的定义
1.创新概念 创新就是一种创造性的新思维,可以是为文明的发展和社会的进步,作出重要贡献的,有创造性的新产品或者新理念。创新的主要作用在于可以不断拓宽人的思路,发散人的思维,让人可以创造出新理念和新产品。
创新主要运用于各个不同的领域,比如说思想、技术、管理、制度等各个方面的创新。创新是在前人的基础或者是成果上,做出进一步的发现,提出新的见解,创造出一种更加具有现代化,更加符合现代社会发展的一种思维模式。
创新主要包括两个方面,一个是发现性创新,这种方式是没有规律可寻的,需要对某种规律,事物本质等,作出一个新的理论发现,就像牛顿定律一样,是属于天才性的创新。而另外一种创新,则是指发明创新,包括各种新的技术、工艺、方法等,属于一种改革的范畴。而创新教育,就是根据这种创新的原理,来对学生进行启发式教育,让学生具备一定的创新意识,观念以及创新的能力。
2.创新必备要素 创新能力、创新人格、创新思维。创新能力,是指具有创新意识的独特能力;创新人格是指对某种事物有着不懈的追求和强烈的求知、探索、挑战欲望,不达到目的绝不罢休的意志品质;创新思维就是目光敏锐,懂得变通,思维的发散性以及独创性比较强的思维。在这三个要素中,创新人格是最重要的,它是创新人才的最基本要素,其次是创新思维,最后是创新能力。
创新人才必须要知道如何进行创新,还要清楚为何而创造,一个就是创新的能力问题,另外一个则是创新的价值问题。世界观和方法论完美统一的新型创新人才,才是社会需要的真正创新人才。
三、制约创新人才培养的主要因素
1.高校的因素 首先,目前部分高校认为,德育教育,只是一种用来规范学生的行为。因此普遍注重理论知识的考核,而对于人才的创新能力不够重视,导致学生缺乏一定的创新意识。
其次,高校德育教育的某些环节,容易让学生形成思维定势,使学生的创新意识以及探索能力受到了限制。
再次,对于德育教育,大多高校还是采用传统的教育方法,无法将学生的创新兴趣激发出来,从而影响了创新人才的培养。
2.环境因素 主要指社会环境,在现代高速发展的经济社会中,市场经济追求最大化利润,使得就业形势也发生了变化,这些变化对于大学生的思想道德,心理以及观念都会产生影响。一方面使得学生思想得到解放,变得积极进取;另外一个方面,使得学生产生了较为严重的投机主义,享乐主义以及拜金主义思想,使得德育教育与这些思想观念发生着较大的冲突,给学校的德育教育带来严峻的挑战。
3.家庭的因素 学生思想观念的形成和发展,与父母及家庭有着很大的关系。现实社会中,部分的家庭,将一些错误的世界观、人生观、价值观传输给子女,给子女造成了不良的影响,短期内很难得到扭转,这就给高校的德育教育带来了挑战,在很大程度上制约着大学生创新能力的形成与发展。
4.观念因素 随着互联网在我国的飞速发展,学生对于互联网的接触,时间上比较早,程度上比较深,使得学生的思想观念,随之发生着变化。再加上西方一些发达国家的文化,价值以及思想观念,与我国文化与价值观有着较大的冲突,造成了部分学生的思想观念发生不同程度的改变,崇洋媚外就是学生的一个典型心理,这些都制约着德育教育工作,从而影响学生创新能力的培养。
四、发挥德育教育在创新人才培养中的作用的主要措施
1.建立科学的德育管理体系 德育教育,必须要有一个完善的管理体系,因此必须要根据现代创新人才培养的要求,建立一个开放的,主动的,理论与实践相结合的德育管理系统。将德育教育的方法和内容进行重新整合,加大管理方面的力度,使得传统教育与现代教育有机结合 ,为高校培养创新人才打下基础。
学校需根据实际情况,合理确定德育教育的目标,打破陈规,进行开放式教学,建立一个集学校、社会,家庭为一体的德育管理体系,定期组织学生参加各种社会实践,让学生在实践过程中更好地认识自我,完善自我,让他们的创新意识得到激发。
2.完善德育教育机制 进一步完善德育教育的运行机制,将教育主体、教育客体、环境育人等方面进行重新地整合,推进创新人才在高校的发展。对于高校的德育教育资源,要进行优化,建立起以教育为主导,以服务为原则,以管理为依托的德育教育新格局。德育教育的实效,需要与就业制度,教育教学进行有机的结合,把握管理中的关键环节,对薄弱环节进行针对性的治理,加大德育教育在高校的管理力度。
3.建立德育科学评价机制 建立一个适应创新人才培养的德育教育评价机制,为学生进行全过程的德育教育及成长提供重要的保障,以全面提高学生们德,智,体等综合能力。
4.建立统一网络格局 利用当代大学生对互联网的依赖性,建立一个可以覆盖全国各大高校的网络渠道,以网络的力量来对大学生进行德育教育,使德育教育更加地符合现代化,有利于创新人才的培养。
创新意识原理及方法论范文2
关键词:大学生;创新教育;两步走·四阶段
一、创新概念、内涵与构成要素
创新是把新的思想和观念转化为技术和感悟,并且在这个过程中创造出其具有经济价值的方法[1],创新意味着进取、批判和推陈出新。创新教育是根据创新原理,培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力和创新品格为主要目标的教育理论和方法[2]。创新内涵包括创新意识、创新思维、创新技能三个方面。创新意识指人们在社会实践活动中,主动开展创新活动的观念和意识[3],表现为对创新的重视、追求和开展创新活动的兴趣和欲望。创新意识是从事创新活动、培养创新能力的前提,是创新的内在动力。创新思维是创新的认知系统,是创新活动的前提和基础,也是创新能力培养的核心[4],一个人要想有所发现、有所发明、有所创造,首先要学会发现问题,而发现问题必须借助于创新思维。创新技能是人们能动地改造和探索客观世界的客观物质活动,是人在创造活动中表现和发展起来的首创能力的总和[5],它是智力转化为物质动力的中介器。创新作为一项人类的活动,需要具备三方面要素,创新主体,创新对象,创新环境,这三方面要素缺一不可,如下图所示。
图1创新活动构成要素与支持平台
没有创新欲望,再有才能,条件再好,也不会产生创新;没有创新能力,欲望再强也无济于事;没有创新对象,创新活动就失去了实现的基础与载体;有了欲望和能力,客观条件不允许,没有创新环境,创新活动便无从开展。这三方面要素是相辅相成的。创新环境主要是良好的鼓励创新氛围,涉及学术科研、实践探索等各方面。创新平台包括创新机制、专职教师、专项基金、实践平台等方面。
二、大学生创新教育的必要性与重要性
创新是民族进步的灵魂,是民族自立的根本。随着建设创新型国家这一战略的不断推进,创新能力的提升与创新型人才的培养显得尤为重要。体现国家创新能力的关键因素,如知识与科学技术创新、创造性人才和高素质的劳动者,都与教育有着紧密的关系,从根本上取决于教育的改革和创新。高校作为国家创新体 系建设的切入点和原动力,是知识创新、传播与应用的主要阵地,也是培养具有创新精神和实践能力高素质人才的重要摇篮,因此需要加强对大学生的创新意识、创新思维、创新能力、创新品格等方面的教育,孕育、储备未来的拔尖创新力量,为国家在全球化的经济、科技竞争中提供高层次创新型人才奠定坚实基础。
随着高等教育大众化的推进,大学生数量急剧上升,就业竞争日渐加剧,大学生的教育目标也发生了很大的变化,从单纯的知识传授升级为培养学生学会学习、实现知识与技术创新能力,从原来单一的培养社会主义建设者与接班人,升级为培养全面发展、有个性特征的、对社会有用的技术性或专业性人才,来满足社会不断发展的需要。这一变化要求高校在培养大学生过程中,更加重视综合素质的培养,强化创新教育,通过合理的培养路径以及相关的保障体系,培养学生的创新意识、创新思维、创新技能、创新情感和人格,打造学生的实践探索与创新能力[6],使学生更好地适应社会需求,成为对社会有极大贡献的创新型人才。
三、创新类型与大学生创新定位
(一)创新模式类型
图2创新类型与大学生创新定位
按照创新性高低,创新活动分为模仿创新、集成创新、自主创新、原始四类,如下图所示。模仿创新就是产品价值链上某个或某些环节的创新,集成创新是利用多项已经存在的单项技术创造出一个全新产品,自主创新是通过拥有自主知识产权的独特的核心技术基础上实现新的产品价值,原始创新是重大科学发现、技术发明、原理性、主导性技术等知识或技术的原始性、根本性创新。在创新难度、原创性、与原有产品服务差异性等方面,这四种类型基本上是呈现依次分阶段发展、螺旋上升的趋势,不一定完全是依次顺序产生的过程。
(二)大学生创新定位
大学生经历多年的学习与磨练之后,心智更加成熟,行为更加老练,思维更加活跃,对知识的认知接受、对客观事物的规律探索、对新事物的了解把握、提出问题、分析问题、解决问题等各方面的能力都在逐步提高,所以应鼓励其在日常的学习、科研、实践等过程中加强创新的主动性与能动性,既符合大学生的行为特征与需求动机,也是学校创新教育的必然要求。鉴于大学生自身的专业知识、创新知识等理论基础仍比较薄弱,发散思维、形象思维、逆向思维等综合性的创新思维还没有经过专门的培训与锻炼,创造性观察、设计实验、成果表达等各等方面的技能还没有完全具备,所以大学生创新应定位在模仿创新与集成创新两种类型上,即能够在产品价值链或知识生产链的某一点或某个环节上能够有所新发现,或者是通过集成现有各方面知识技术创造出全新产品。对于大学生而言,模仿创新相对更容易,集成创新具备了一定的考验难度。自主创新与原始创新主要集中在研究型大学的博士生阶段,或者是各大科研院所、国家重点实验室或实验基地、高新技术企业等领域,大学生很难实现。
四、建立“两步走·四阶段”的大学生创新教育模式
“两步走·四阶段”的创新教育模式就,即第一步,学会求真,开始模仿。了解、熟悉并把握客观事物原先本身存在的自然规律、基本原理、本质特征,做到消化吸收原有事物,学会举一反三,进行模拟训练;第二步,提出问题,标新立异。从现有规律与特征中去发现不足,查找原因,总结归纳要解决的新问题,从新的视角去分析问题、处理问题与解决问题,从而在创新的过程中,培养创新思维,挖掘创新潜能,最终获得创新成果。大学生创新教育“两步走”要经历四个阶段,即求真、模仿、提问、标新立异,在四个阶段的发展与过渡过程中,创新欲望从弱到强,创新程度由浅到深,创新成果从无到有,是个逐步深入的过程。
(一)创新基于求真
创新就是知前人所未知,为前人所未为,造前人所未造。创新并不是一项特殊的活动,人人、各行各业、随时随地、永远都有可能创新,反映出创新的普及性、普遍性、随机性与永恒性。在现实中,真正能够产生自主创新成果的比例仍有限,真正意义上的原创性成果稀少,掌握了创新的某些基本法则或许对实现创新有所帮助,其中最基本的法则就是求真。法国哲学家、数学家笛卡尔[7]曾列举出20多条科学发现中的法则,首要一条就是求真。对求真的方法,笛卡尔是这样解释的:如果对事物不清楚,可以对其进行直观连续的、不间断的思维活动,从若干基本原理出发进行演绎,确认其本质规律。即将经得起反复检验的、普遍接受的经验规律视作一般性原理,由此推导出结论,将结论与公认的基本规律进行比较并加以检验,如果检验结果全部为真,则这些推论就可以上升为原理。演绎逻辑与归纳逻辑是科技工作中最常用的思想方法,也是求真、创新过程中最常用的方法。大学生创新教育的目的就是要使学生了解基本原理与方法,在日常学习、科研、实践活动中能够主动使用这些方法,进行有意识的演绎与归纳,形成科学思维与主动创新的行为过程。
(二)创新始于模仿
大多数人认为,模仿是创新的对立面,实则不然。在把握事物的原理规律之后,能够举一反三,进行模仿,就具备了创新的开端。模仿要求创新者不是对原有知识原理、科学技术、产品服务进行简单的复制或组合加工,而是要实现一个由此及彼、由表及里的认真分析、推理验证、反复模拟实验的过程,最终实现产品价值链上某些环节的创新。科学史上不乏模仿创新的先例,哥白尼日心说就是先模仿地心说,然后实现了对其的超越,这说明模仿过程中往往孕育着预想不到的发现,模仿是人类的天性,也是创新的前提。善于模仿,体现了学习他人长处、理解与接受多方观点、融会贯通与知识迁移再创造的能力。单纯机械的模仿,产生创新的机会不是很多。有新思想、新思维和新技巧的模仿才是真正有价值的,集中体现了移植、借鉴、模拟、仿真、转化、类推等思维形式,才能有所创新。对大学生进行创新教育的过程中,要注重培养学生的模仿、类推能力,使其能在人们所熟知的现象、事物或模型基础上,类推出新的理论与模型,形成创新成果。
(三)创新源于提问
模仿、类推是创新的方法论,创新思维的发挥才是创新过程中最有效的一个环节,创新思维的源头在于能够发现不足、提出问题。提出问题往往比解决问题更重要,解决问题也许是数学公式或实验技能而已,而提出新问题却需要有创造性的想象力,标志着科学的真正进步[8]。只有提出切实可行的、能够直接带动科技进步的问题,才能产生创新。如提出“摆脱对石油的依赖”,是个大而空的命题,没有新意与价值,而提出“如何提高燃烧效率、降低石油消耗”,就是一个更加聚焦、实际的话题,具备开展创新活动的潜在价值。创新源自提出问题,而问题的源头分布在全球经济发展的热点话题、科学技术的前沿领域、边缘技术、日常的工农业生产、商品市场与日常工作生活等围绕人类环境、能源、材料、生命的各个领域。只有在实际工作或生活中提出的问题,才更具有创新潜力。大学生的创新教育应基于社会现实问题来开展,让学生在现实环境中去学习、思考、提问,进而创新,才会真正具有价值。
(四)创新终于标新立异
标新立异本质就是摆脱现有思想束缚,开拓新的思想空间,想前人所不敢想,为前人所不敢为。虽然标新立异不等于创新,有些是天才的创造,有些只是胡思乱想,华裔诺贝尔奖金获得者丁肇中曾说过[9],“一个天才和一个神经不正常的人的距离是很小的”,因此标新立异是创新思维发挥作用的终极目标。无论新的大胆想法是否成熟,最终是否能够实现,都能体现出创新者与众不同、别出心裁的胆量与魄力,是成功者最关键的必备要素—创新品格。大部分人在现实生活中没有创新,不敢标新立异,很大一部分是受心理因素影响,如畏首畏尾、担心失败出丑等。现实生活中不缺创新火花与想法,缺少的就是敢于将这些新想法公布提出,并进行尝试摸索的历险过程。对大学生进行创新教育,就要注重培养学生标新立异的创新品格,无论是“天才的创造”还是“胡思乱想”,都要勇于去尝试,即便失败了也可以从中汲取教育,为将来真正的创新奠定基础。
五、 营造良好的创新氛围,搭建全方位支持平台
(一)营造良好的创新氛围
大学生的创新意识与创新思维,很大程度上是受环境影响,只能在鼓励创新精神、不畏风险与失败的环境中才能培养和形成。在大学生创新教育过程中,学校要宣传鼓励交流、倡导合作、激励创新、崇尚科研的创新精神,营造树典型模范、奖励创新、营造人人创新的良好氛围。定期开展学术沙龙、科技前沿与最新理论交流论坛、创新成果大赛、实验室参观与模拟操作、实践课程讲授等多种方式、集合学生多方面科研兴趣的学术交流与实践活动,使学生身在其境,无形中被激励,以极大的热情自主、自觉、自动投入到创新活动中去。
(二)搭建全方位的支撑平台
除了良好氛围熏陶,在对大学生进行创新教育过程中,也需要机制、人、财、物等方面的支持。首先要建立创新机制,建立以创新教育为导向的培养计划与考核标准,加大创新知识传授与创新能力培养,在学分认定、课程选择、教学模式、实践活动、科学项目等围绕学生培养的多个方面,共同搭建创新型的运作机制。其次要加大对创新活动的人、财、物的投入,要有具备创新精神的师资队伍对学生进行引导和启发,并有专门的指导老师对学生创新活动进行现场指导与问题解答;要有一定的创新基金投入保障创新教育活动持续开展,并对学生中有突出贡献的创新成果进行奖励;要有创新实验基地、重点实验室、校外实践基地等支持平台以保障学生有渠道将研究课题深入下去,获得突破性创新成果。
[参考文献]
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[7](法)笛卡尔著.管震湖译.探求真理的指导原则[M].北京:商务印书馆,1991.
创新意识原理及方法论范文3
关键词:科学教育;高中物理教学;培养学习方法;体现重要性
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)04-102-01
科学教育是基础教育的基本内容,也是现代文明的基础,按照现代科学观和科学教育观,科学教育不应该只是科学知识的教育,它应该包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神。“高中物理教育的主要内容属于物理课程的核心地位,应包括最基本的物理知识、学科方法、科学思想和科学精神,它们是学生智力开发、能力发展、个性形成及后续学习的基本条件。”我们不能只把掌握科学知识当作教育的唯一目的,作为教育工作者更应该关心的是怎样使传播知识的过程成为掌握发现真理、探索新知识的科学方法、开发学生智慧、培养学生创新精神和实践能力的过程。物理科学方法在物理教育有以下重要性:
一、从物理学科教育的基本要求来看,学生不但要学习知识,还要科学方法。
按照现代教育思想,无论大、中、小学的什么学科,首先要学生学习这门学科的基本结构,即就是这门学科的基础知识、基本原理和规律,以及研究这门学科的基本方法。
二、按照人类认识和学习知识的规律来看,应该注重科学方法。
依照教育心理学规律:人们认识和学习客观规律过程有三个阶段,即建立实践基础阶段、用科学方法进行思考阶段、归纳总结规律阶段。
三、从现阶段实施素质教育和培养人才来看,学习和掌握科学方法有利于尽快培养高素质的创造型人才。
以往的物理教学中,我们过于注重知识本身的系统传授,离开方法和思想的知识是“死”知识,消极接受知识的学生只能成为知识的“传声筒”。创造型人才的创新能力包括创新意识、创新精神和创新方法。学习科学方法,可以使受教育者掌握正确的思想方法和工作方法,提高科学素养和科学鉴赏力,有利于进行创造性的研究工作。学生在早期学习阶段接受科学方法的指导,为将来成为创造型人才奠定全面的素质基础,避免在以后工作中凭个人经验漫无边际摸索,增强自觉性,克服盲目性,充分发挥他们的创造力。
四、从培养学生正确的世界观来看,科学方法论比起任何特殊的科学理论影响大。
科学方法是科学思想的具体体现,方法论与世界观是一致的,自然科学方法论是科学与哲学的结合。学习方法论必定有助于学生更好地学习唯物论和辩证法,促进科学世界观的形成。我们怎样进行物理科学方法教育呢?物理科学方法教育是物理教学的有机组成部分,物理教学应以知识教学为主要内容,方法教育应结合教学、能力训练的过程,长期、分散、多角度地进行。笔者认为从下面几点做起:
1、在平时物理教学中,注重物理科学方法的教育。
物理学与其他学科一样,在整体上是由学科的知识和学科的方法论组成的。物理学的科学方法是伴随物理学的发展而建立起来的,物理学的知识和体系是体现和学习物理方法论的最好载体。从教育心理分析可知,在平时教学中,每一位老师在教学过程中自觉或不自觉地以自己的认识世界的思想和方法在影响学生,对学生的世界观的形成和发展起着重要的作用。因此,不论新课、实验课,还是习题课,在传授物理学知识的过程中,教师通过对物理学历史发展过程的介绍和说明,并对物理知识形成过程中物理学家的思想和方法进行点拨,在传授知识时,渗透研究物理问题的方法,让学生理解物理学发生、发展和演化及其相应的认识论和方法论变革的历史规律,了解物理学发展的基本趋势和物理学理论应用到科学技术的过程,这样必将有助于学生了解人类对自然界的认识发展的基本规律及物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法,从而“以史为鉴”,有意、无意识地以科学家认识世界本来面目的方式去认识世界 。如我们都知道伽利略和培根方法论对近代物理学的发展产生深远的影响。在讲授变速运动和牛顿第一定律时,介绍伽利略的研究过程中,把伽利略的实验方法及实验方法、演绎方法和数学方法结合研究物理问题的科学方法进行点拨,并把培根的从实验方法的需要出发发展的归纳逻辑和归纳方法论介绍给学生,并在以后的教学中不断渗透,让学生逐步理解和掌握。
创新意识原理及方法论范文4
关键词:数学 教学 探讨
数学思想方法比形式化的知识更重要,教师在教学过程中要引导学生领会和掌握隐含在课本数学内容背后的数学思想方法,使学生能够不断提高思维水平,优化思维品质,培养创新精神和实践能力,真正懂得数学价值,建立科学的数学观念,并形成良好的个性品质及科学世界观和方法论,最终促进学生整体素质提高.
一、 数学思想方法的基本概念
数学方法是以数学为工具进行科学研究的过程中,所采用的各种方式、手段、途径等,数学方法就是提出、分析、处理和解决数学问题的概括性策略。数学方法的运用、实施与数学思想的概括、提炼是并行不悖的,是相互为用的,互为表里的。数学思想是数学中处理问题的基本观点,是对数学基础知识与基本方法本质的概括,是其精神实质和理论根据,是创造性地发展数学的指导方针。
二、数学思想方法教学的意义
1.有利于学生对数学基本概念与原理的理解
数学思想方法是数学学科的“一般原理”,学生学习了数学思想方法就能够更好地理解和掌握数学内容,有助于学生形成优化的、关联的、动态的数学观.学生一旦具备了数学严密的逻辑思维能力,对于所修专业基础课程必须了解掌握的基本概念及相关原理就可以更好地全面分析和理解,达到事半功倍的效果。
2.有利于学生更好地将数学和实践相结合
数学实践能力的培养可以在数学知识学习过程中自发形成和发展,但是有意识地将数学思想和方法渗透到职业教育中的不同思维层次,沿着学生的思维轨迹因势利导,使学生克服学习中的恐惧和盲目心理,激发学习兴趣,提高自觉性,有助于学生将所学数学知识应用于实践,提高其解决问题的能力。
3.有利于学生数学创新意识的培养
数学思想方法是数学知识的本质,为分析、处理和解决数学问题提供了指导方针和解题策略.学生在数学教师的引导下,通过对蕴含于其中的数学思想方法有所领悟,能激发出数学潜能,积极主动地参与到教师的全程教学中,培养独立思考,独立解决问题的能力.数学是一门思维学科,数学思想方法可以极大地锻炼学生的形象思维能力和逻辑思维能力,向问题的深度和广度发展,达到对事物全面的认识,有利于学生创新意识的培养。
三、数学思想方法渗透的策略
1.教师需要认真备课,充分挖掘教材中的数学思想方法
数学教材中的概念、定理、公式等都是以结论的形式呈现出来的,即使有推导过程,学生也是重视结果而不重视过程,有公式就可以解题.故其中蕴含的思想方法要么没有在课本中体现出来,要么很容易被学生所忽略.然而,导致结论产生的思维活动、思想方法,恰恰是数学结构体系中最具价值的东西.所以,教师要刻苦钻研教材,挖掘教材中所蕴含的数学思想方法,以便在教学实践中适时渗透数学思想方法。
2.将思想方法渗透于学生学习新知识过程中
数学思想方法与数学知识是密切联系的统一体,没有脱离数学知识的数学思想方法,也没有不含数学思想方法的数学知识.因此,教师应在传授数学知识的同时渗透数学思想方法,这样才能使学生对所学知识有真正的理解和掌握,才能使学生真正领略到数学思想方法的真谛.数学知识的形成、发展过程,实际上也是数学思想方法的形成、发展过程.像概念的形成过程,公式、定理的推导过程,问题的发现过程,方法的思考过程,思路的探索过程,规律的揭示过程等都蕴藏着丰富的数学思想方法。
3.将数学思想方法渗透于解题思路的探索过程中
在解题过程中教师要带领学生逐步探索数学思想方法,使学生在解题过程中充分领悟数学思想方法的重要作用和指导意义.譬如说,数形结合思想是充分利用图形直观帮助学生理解题意的重要手段,它可使抽象的内容变为具体,采用画线段图的方法帮助学生分析数量关系,从而化难为易.化归思想是解题的一种基本思想,贯穿于中学数学的整个学习过程,学生一旦形成了化归意识,就能化未知为已知,化繁为简,化特殊为一般,优化解题方法.还有归纳演绎方法也是解题时常用的一种数学思想方法,这些思想方法都可以在解题的探索过程中帮我们指明前进的方向.让学生提高数学的学习兴趣,提高学习成绩,最重要的是在这个过程中不断接触数学中深层次的内容,提高学生的数学素质.
4.解决问题的过程中,体现数学思想方法
解题教学过程中指导学生数学思想方法的运用是一个潜移默化的过程,必须通过学生自己反复体验和实践才能逐渐形成.因此教师要在解题教学过程中指导学生有意识地去运用数学思想方法解题.在学生的解题过程中,不同学生由于在学习过程中的理解能力不同,导致对各种思想方法的掌握程度会有非常大的差别.这样就需要教师在教学过程中要不断地进行分析和总结,注意归纳学生作业中出现的错误类型,有的放矢地进行教学。
5.在知识归纳总结过程中概括数学思想方法
数学思想方法不但分散在教材中的各个知识点,而且“隐蔽”在数学知识体系中.因此,在平时教学中,要有目的、有计划地对数学思想作出归纳和总结,使学生有意识地自觉地参与数学思想的提炼与概括;尤其是学习了一章节或系统复习中,将数学思想方法概括出来,不但使学生对已学知识有统摄作用和指导意义,更能加强学生运用数学思想方法解决实际问题的意识,从而有利于强化所学知识,形成独立分析问题与解决问题的能力。
结语:
创新意识原理及方法论范文5
关键词: 高中化学实验教学 化学科学角度 化学教学角度
化学是一门以实验为基础的自然科学,以实验为基础是化学学科的重要特征。要提高化学课的教学质量,加强化学实验的教学,就显得非常重要。特别是随着现代教育改革的不断深入和发展,高考理科综合化学试卷中实验题所占的比重越来越大。近几年的高考理科综合化学试题加强了对学生设计实验能力的考查,要求学生不仅要有实验操作的直观体验,而且要有深入全面的思考。实验能为化学学习提供必要的感性材料,有利于学生理解化学概念和原理,形成科学的思想和观念;能为学生提供练习和实践的机会,有助于培养学生的观察能力和思维能力,提高实验操作技能;能激发学生学习化学的兴趣,增强学习动机,调动其学习积极性;能帮助学生理解、掌握、应用、检验和巩固有关的知识、技能,继承前人积累的最基本的经验,形成自己的体验。这是培养学生运用化学解决问题能力的主要途径。总之,实验在化学教学中的地位和作用是其他任何方法都不可替代的。我们可从以下两个角度来看。
1.从化学科学的角度看
化学作为一门研究物质及其变化规律的自然科学,其产生、形成都是以化学实验这种科学实践为基础而不断发展起来的。从17世纪中叶波义耳进行的物质燃烧、动物呼吸的实验研究,到18世纪中叶罗蒙诺索夫和拉瓦锡对质量守恒定律的论证,以及19世纪初不少化学家对这一定律的实验论证;从18世纪形成的实验化学,到20世纪理论化学分支领域的飞速发展和21世纪计算机模拟实验的逐步形成;从人们对元素、空气等简单物质的研究,到现代人工合成各种复杂的天然化合物,等等,无不标志着化学家们从实验到发明、发现的光辉业绩。实验是化学的生命线,是化学科学赖以生存和发展的基础,没有实验,任何新的东西都不能深知。
2.从化学教学的角度看
化学实验是化学教育的基础和必由之路。取消了化学实验,也就扼杀了化学教育;不做化学实验,再有才华的学生也学不好化学。学生学习化学基础知识、掌握实验技能和发展智力、培养能力,要靠化学实验教学的运作;学生形成科学态度、情感意志品质,离不开化学实验;学生科学世界观、科学方法论及良好学风的形成,更是与化学实验教学紧密相关。正如我国著名的化学教育家戴安邦教授所说:“在化学教育中强调化学实验,无论如何都不会过分;化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所。”当前,我国高中化学实验教学结构不利于培养学生的能力和素质。在高中化学教材中,大部分实验是演示实验,约占实验总数的80%以上,所以学生自我创新的机会很少。而演示实验又以验证性实验为主,探索性实验很少,这也限制了学生学习的主动性。而常用的实验教学模式是老师将实验方案、步骤和注意事项明确地呈现给学生,然后进行演示实验,再把实验现象、结果和对应的知识进行比较,最后进行概括。学生在观察演示实验的时候“严格”地要求自己所看到的实验现象和结果与书上或老师所讲的相吻合,否则就认为自己的观点有错误。这样下来,做实验和观察实验只是对新知识的巩固,以便更好地掌握所学的知识,书写实验报告也只是将知识进行整理、归纳。而实验的目的却最终演变成了让学生被动地接受、巩固和检验知识。从这种教学模式中,我们可以看出当前的实验教学中主要存在的问题是:①在教学过程中,学生处于被动地位,主体作用得不到充分发挥,学习主动性受到抑制;②教师教学的主要任务只是传授知识、学会解题,忽视对学生创新意识的培养;③教给学生的知识是预设的,对问题的解决只要求一种方案或答案,忽视对学生想象力和创造性思维能力的培养。这种教学模式中学生不可能很好地洞察实验现象并从中发现问题。从培养学生综合能力的角度看,长期、单一地选用这种实验模式教学显然是极不妥当的。这样的模式不仅不利于学生的自主学习,而且忽视对学生创新意识的培养,忽视对学生想象力和创造性思维能力的培养。所以我们需要更有效的教学方法指导实验教学。从当前的实验教学中主要存在的问题来看,改进高中化学实验教学从以下两个方面思考。
(1)优化教学法在化学实验教学中的应用为了充分发挥学生的主动性和积极性,增强学生的主体意识和自主精神,真正把培养学生的创新能力落到实处。我们有必要改变传统的实验教学方式为以探究性为主,其他多种教学方式为辅的教学方法,应用到实际教学中去。
创新意识原理及方法论范文6
1.TRIZ理论在软件设计类课程教学中的作用
TRIZ是俄语теориирешенияизобретательскихзадач的英文音译缩写,其中文全称是发明问题解决理论。TRIZ理论是由前苏联以阿列赫舒列尔(G•S•Altshuller)为首的研究人员在研究了近250万件涉及各学科领域的发明专利的基础上总结出来的。TRIZ理论成功地揭示了发明创造的内在规律和原理,它是一种创新方法理论体系,运用TRIZ理论可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。运用TRIZ理论的工具和手段改进教学方法,将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合,最终用以进行软件设计类课程创新性教学的实践。这些都将为学生未来的专业发展提供广阔空间,以应对激烈的行业竞争。
2.项目导向教学方式对软件设计类课程教学的作用
项目导向教学方式是在案例教学法之上发展起来的。只不过单纯的案例教学法中案例零散,相互之间没有联系或联系不大。而项目导向教学方式则在整个课程体系中以统一的项目进行引导,对课程内容体系中涉及的所有知识点作为小项目整合入大项目开发中。类似的教学法均属于建构主义理论指导下的教学方法。因为建构主义的观点认为,学生是学习的主体,知识获得的方法主要依靠学生去发现,教师为学生获得知识创设情境,引导和帮助学生通过意义建构获得知识,让学生在意义建构的过程中进行创造。在软件设计类课程中项目导向的教学方式较好地模拟了真正软件项目开发的全过程,能够给学生以任务的刺激,将帮助学生提高学习兴趣,增强主动学习意识,同样有助于学生创新意识的培养。
二、TRIZ理论与项目导向教学方式在软件
设计类课程中的应用对于学生软件设计能力的培养,高等学校计算机相关专业通常都有较为完整的课程体系。一般包括三个层次,即软件工程方面的基础理论课、培养学生软件设计思维的基础语言课、当前流行的软件设计开发工具课程(java、MyEclipse、NET等)。笔者所在院系的教研团队在计算机相关课程中一直采用项目导向的教学方式,并且,通过自己所承担的课程针对TRIZ理论在相应教学环节中进行了一定的实践应用,取得了一定的成果。TRIZ理论与项目导向教学方式在教学中的综合应用对教师教学思维的拓展,对学生学习兴趣、自主学习能力、创新意识和创新能力的培养都起到了较为积极的作用。其相应的应用不仅要具体建立在某门课程中,更应自始至终贯穿在所有的教学与学习环节中。
1.TRIZ理论与项目设计思维在教学中的引入
(1)软件项目的开发过程与重点。任何项目的开发与市场应用均离不开“解决问题的意识”、“针对问题的思考”、“围绕问题的设计”、“具体环节的实施”、“成形项目的市场运作”、“市场反馈与项目支持”以及“对应问题的继续关注”等多个环节的内容。目前的项目教学重点以关注“具体环节的实施”这一步骤为主,从人才系统培养这一角度上来讲显然是片面的、较低级的。因为人才的培养贵在具有解决问题的意识和设计上的创新思想,然后才是通过软件设计类课程中所设计的软件来解决实际的问题。因此,教师在课堂中要不断引导学生在生活中发现问题的习惯。通过TRIZ理论的问题解决策略对问题进行梳理整合,运用软件工程等方面的理论知识进行软件系统的设计,通过相应的语言来实现。这样不仅培养和锻炼了学生创新的思维,同时对学生创新能力的培养起到了推动作用。(2)问题的叠加与解决对学生创新思维的影响。学生学习兴趣与创新意识的引导源头在于“问题”。学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。TRIZ理论与项目设计思维对于学生的影响应该建立在自入学开始的学习与生活中,针对地方高校理工类学生的特点,相应思维方式与意识的引入更应贴进学生生活。例如,在入学第一学期的“计算机文化基础”课程教学过程中,通过与学生日常生活的交流,会发现学生常常抱怨课间时等待电梯时间过长这一情况。那么,教师就可以引导学生进入对这一问题的思考,即你知道电梯的工作原理是什么吗?以及对这一问题最简单的创新解决方法是什么?此时,就可以给出“操作系统的工作原理”以及“TRIZ方法论中的发明原理、冲突矩阵、物场分析等工具”。通过这些内容具体地引导学生了解他们的专业可以解决的问题,深化学生对于其专业知识的理解和应用。
2.软件设计类具体课程中项目的构思与设计过程
(1)项目设计对学生能力的促进。通过有针对性的引导与训练,学生发现问题的主动意识与创新的能力将会有很大程度的提高。此时,教师就可以在相应的软件设计类课程中给出某些不太复杂但针对性较强的项目。项目应符合复杂的现实环境,与实际生活紧密相关,只有这样才能真实反映出完整项目所包含的事件本身、其产生的原因、目前所存在的问题、挑战解决的途径以及资源限制等。学生通过项目必将真正了解工程师在实际设计中所面临的复杂境地以及艰难的抉择。这种项目式教学,既可以增强该课程的整体教学效果,可以运用TRIZ的相关理论进行训练和巩固。学生有针对性的对项目进行分析研究,经过对项目的分析、讨论、决策等环节,进而建立起系统的实践方案。在对项目的构思与设计过程中,学生学习了相关信息的搜集、整理,以及运用TRIZ方法对解决方案进行评估和最终决策的知识。这样的学习有助于训练和提高学生在复杂环境下运用TRIZ来解决实际工程问题的能力。(2)设计团队的组建对学生创新能力和学习效果的影响。现阶段的学生个性差异较大,类别明显,主要分为不同的两种类型:第一种学生思维活跃,易于接受新事务,但与计算机相关的理工类基础知识薄弱。第二种学生思维习惯传统,但相关基础知识掌握的较为系统。目前在地方高校中,第一种学生所占比例为多。教师通过实验教学过程很快就能够掌握学生的不同特性,在软件开发实践环节就可以将不同类型的学生进行整合。由于TRIZ理论来源于大量的专利,对各种场、参数和原则等概念能够真正理解的人才能更好运用TRIZ理论解决实际问题。因此,每个设计小组都由小部分“第二种”学生和大部分的“第一种”学生组成,根据任务的大小进行人数的分配。通过这一方式的应用,学生在系统设计的实践环节所完成大作业的创新性、可转化程度以及设计的质量较之以前按学号分组等情况都有了很大的提高。(3)合理划分项目工作以刺激学生参与意识。地方高校中学生自主学习意识较弱,对项目不能积极参与。针对这种情况,在对指定项目的实施过程中需要按设计小组中的每个人为单位对项目进行合理的划分与整合。例如,在教学楼里排课系统的设计中,小组成员为10人。首先,要选定设计小组长。小组长不一定在技术上全面或某项技术上突出,但应该具备良好沟通能力,并对本小组成员的特点非常了解,这样才能协助教师作好分工协作与管理。然后,通过组长的协助,将项目不同设计周期的任务进行划分。为自主学习意识不强的学生划分简单、技术性不强但非常重要的工作,如对教学楼中的教室面积、桌椅数量、是否是多媒体教室、所属院系等内容进行统计,或者将统计的数据录入数据库、建立数据表等基础且重要的工作。其他成员可根据其特长和能力对项目工作进行划分。通过项目合理的划分就可以使学生在学习的过程中,充分利用现有专业知识选择有效的方法和技术,以项目为对象有兴趣、有责任参与到项目开发和研究的全过程中。学生在参与项目的过程中,运用TRIZ理论的知识方法,从系统的角度处理好整体和局部,集体和个人的关系。(4)积极选取突出的项目设计案例进行成果转化。培养学生发现问题和创新思维意识以及对软件项目设计的能力,其主要动力来源应该是积极促使团队设计成果的转化。可以联系相关部门试用产品,对软件进行市场跟踪。相应的学生对软件工程中软件的整个生命周期会有更深入的了解。
3.注重课程实践对学生创新思维和开发能力的培养
(1)整合课程内容为加大实践课时占比做铺垫。对计算机专业课程,尤其是软件设计类课程的课程内容进行的大胆整合,将整合后让出的理论课时替换为课程实践。例如,原有的C语言、C++和Java分三学期连续讲授。讲的多练的少,学生的思考仅为片段式思考,对三个软件之间的连续性没有深刻认识,对学生创新意识、创新思维和创新开发能力的培养效果并不突出。为此,我们尝试了课程内容的整合,将三学期的教学内容压缩为两个学期。在学生基本掌握了程序设计的思维方式与相应软件的设计方法后,就给出课程设计的任务。只在实践教学引导中给出软件的特色、核心以及需要注意的内容即可,这样不仅加强了课程实践,为学生到企业实训倒出时间,更重要的是能够引发学生自主思考,突出了学生创新能力的培养。(2)教师在课程设计中注重培养自身与学生的创新思维和能力。青年学生思维活跃,作为软件设计专业任课教师一定突破年龄,保持积极活跃的思维才能够在教学的各个环节,尤其是课程设计的环节中有效地发现和引导学生的创新思维和能力。在更高一层次上,教师可以结合教学经验,通过对TRIZ相关内容的不断学习实践,进而合理有效地在实践课中穿插使用TRIZ理论中ARIZ算法等教学工具,引导部分学生在实践过程中对理论内容进行总结与验证,对教材中的现有内容及项目案例进行改进与创新。
三、结语