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创造性思维的显著特征范文1
关键词:发明创造;创造性思维;原型启发;激活
中图分类号:B842.5 文献标识码:A 文章编号:1673-9841(3011)05-0144-06
一、引言
创造性思维活动是人的创造性得以发挥和创造成果得以形成的决定性因素。可以说,创造性思维是创造性的核心。对创造性思维的探讨一般有广义和狭义之分,广义上,创造性思维是在已有经验的基础上,通过多角度产生出新颖独特的和具有社会价值的产品的思维过程;狭义上,凡是针对某一具体的思维主体而言,具有新颖、独特意义的任何思维,都可称之为创造性思维。当然,无论从哪个层面上进行考察,“新颖性”和“适用性”被认为是创造性思维的两个关键特征。由于创造性思维的这两个特征,就要求人们在面临创造性问题时,需要打破常规和惯例,突破陈腐的观点和观念,克服思维上的重重障碍,以前所未有的、新异的方式解决当前问题,而在这个过程中往往需要直觉或灵感参与。
那么灵感从何而来?根据对创造性思维所进行的深入研究和思考,张庆林等人基于现实生活中的发明创造的思维机制提出了创造性问题解决的“原型激活”理论。所谓“原型”,是指能对目前的创造性思维起到启发作用的认知事件,例如,类比迁移中能用于靶问题(target problem)解决的源问题(base problem)。这里所说的“激活”,是指将原型事件(及其关键性启发信息)与当前问题形成联系,并指引当前问题空间的启发式搜索,从而促使当前顿悟问题的顺利解决。这一理论更符合现实生活中的创造性思维本质,因为现实思维中的顿悟、灵感、直觉的发生大多离不开“原型启发”。创造性问题解决的“原型激活”理论自提出以后,先后得到了一系列实验的初步检验和证实。如张庆林和邱江对“九点问题”的研究;任国防等对中国古典的“装缸问题”的研究;曹贵康对“农场四等分问题”的研究;邱江等采用“学习一个原型字谜――测试一个靶字谜”的两阶段实验范式对中国传统字谜的研究;吴真真等采用“多个原型字谜学习――多个目标字谜测试”的两阶段实验范式进一步对中国传统字谜的研究。
然而,对于以上研究中所使用到的创造性问题,以及经典的实验室条件下所使用的其他创造性思维问题(如火柴问题、蜡烛问题、双绳问题等)都为数不多,并且这些问题的性质、特征、复杂程度等也都各不相同,不具备等值性,而且这些材料都属人工性的问题。利用人工问题虽然能在实验室的条件下对高级认知活动进行研究,也能对额外变量进行很好的控制,但其生态效度往往不高。作为与现实生活密切相关的创造性思维的产生更是不能脱离对实际问题的研究。因此,创造性思维认知机制的研究需要在实验材料上打破人工性的限制,向更为符合创造性思维产生过程的科学性实际问题探索。
据此,本研究以“原型激活”理论为依据,从“新颖性”和“适用性”的角度出发,采用科学实际问题作为实验材料有步骤地对创造性思维产生的认知机制进行探讨,并建立了一个拥有多项指标的可用于创造性思维认知机制研究的《科学发明创造实验问题材料库》,以期从认知机制和脑机制的角度对创造性思维的研究提供有效的研究工具,为培养和激发创新思维能力提供研究基础。
二、研究一:科学发明创造实验问题的初步编写
(一)目的
初步收集发明创造领域内的科学问题,用于研究现实生活中创造性问题解决以及创造性思维的产生机制。
(二)方法
被试:西南大学在校生36人,其中男女各半,平均年龄为22,3岁,视力或矫正视力正常。
材料:该研究在各个学科领域内收集最新的科学发明创造实例。按照三个标准从中筛选材料:(1)启发式思维,科学家受某种原型的启发而解决发明创造问题的实例;(2)新颖性,常识性的实例(如鲁班受带齿边的茅草的启发而发明锯子)不予选取;(3)通俗易懂,不涉及太专业性的知识。经过预实验多次反复地筛选,最终收集到36个科学发明创造实验问题进行实验。每个题目均包含一个科学问题、一个原型材料和一个参考答案。下面是一个题目的科学问题和原型材料的实例:
科学问题:中国神六航天飞机上天之前,科学家们被宇航服的设计难住了。宇航员出舱时候穿的宇航服,既要有一定的坚硬度能够承受气压,又要能够弯曲,便于宇航员出舱操作。怎样使宇航服既有硬度又能自由弯曲呢?
原型:煮熟的虾子,其身体部分的外壳,既坚硬又可以弯曲。
参考答案:将宇航服需要自由弯曲的部位做成虾子外壳的样子。
实验设计与程序:实验采取个别施测,设置了有原型学习组和无原型学习组两个实验组,并对36个发明创造问题的分配以及有、无原型学习组的实验顺序分别进行了平衡抵消设计。具体做法为:先将36个问题随机分成前后各18个题目,一半的被试以前18个题目作为无原型题目(后18个题目作为有原型题目),另一半被试的测试则相反;一半被试按“无原型一有原型”实验顺序,另一半按“有原型一无原型”实验顺序进行实验。有、无原型测试之间被试可适当地休息。
无原型学习组的实验程序:先呈现1s的注视点“+”,接着呈现一个科学问题,被试迅速理解问题并想出解决问题的方法,想到答案则迅速按空格键并报告结果(思考时限为90s,90s还未想到答案自动进入下一题);主试判断结果是否合理正确,按o(不正确)或1(激活了原型并答案正确)记分方式打分。实验流程如图1所示。
有原型学习组的实验程序:先呈现ls的注视点“+”,接着呈现一个原型,被试理解后迅速按空格键,此时记录原型阅读的反应时(原型呈现时限为60s,60s还未理解自动进入下一步);接着呈现一个科学问题,被试迅速理解问题并想出解决问题的方法,想到办法迅速按空格键报告结果(思考时限为90s,90s还未想到答案自动进入下一题);主试判断结果并打分(方法同上)。实验流程如图2所示。
(三)结果
比较了36个发明创造问题在有、无原型学习两种条件下问题解答的正确率和反应时,见表1。结果发现:无原型学习组问题解答的平均正确率=0.28,平均反应时=73.40s;有原型学习组问题解答的平均正确率=0.82,平均反应时=41.81s;无原型学习组和有原型学习组问题解答的正确率差异显著(t(35)=-13,296,p<0.001),反应时差异显著(t(35)=12.184,p<01001)。结果表明:原型材料的学习促进了发明创造问题的解决,出现了显著的原型启发效应。证明自编的发明创造问题和原型启发的实验范式能够有效地测量到原型启发的思维过程。
三、研究二:科学发明创造实验问题的有效性检验
(一)目的
运用“威廉姆斯创造性倾向测验”来检验科学发明创造实验问题作为创造性研究工具的有效性程度。
(二)方法
被试:西南大学在校生54人,其中男女各半,平均年龄为21,8岁,视力或矫正视力正常。
材料:该研究选取了与研究一中相同的36个发明创造问题进行实验。同时采用了“威廉姆斯创造性倾向测验”(参见网址210.36.18.48/gxujingpin/dxsxljkjy/5/1%20gexingceping/changzao-ceshi.asp)来测量被试的创造性倾向。该测验包括50个题目,包括冒险性、好奇性、想象力、挑战性4项。该量表广泛地用于测量个体创造性倾向,具有较好的信效度。
程序:被试先完成“威廉姆斯创造性倾向测验”,然后在主试指导下完成36个发明创造问题,实验流程同研究一中的有原型学习组的实验流程。
(三)结果
将36个发明创造问题解决得分与创造性倾向各项分数之间进行相关分析,见表2。结果发现:问题解决得分与创造性倾向测验总分以及冒险性、好奇性、挑战性3个因子得分相关显著;其中问题解决得分与创造性倾向、冒险性、好奇性的相关在0.01水平上显著,问题解决得分与挑战性的相关在0.05水平上显著。问题解决得分与“创造性倾向”的测验分数之间呈显著正相关,证明发明创造问题和原型启发的实验范式能够有效地测量到被试的创造性高低。
四、研究三:“科学发明创造实验问题材料库”的建立
(一)目的
进一步发展完善实验材料,建立一个拥有多项指标的用于创造性思维研究的“科学发明创造实验问题材料库”,以下简称“科学问题库”。
(二)方法
被试:选取西南大学在校文理科学生共162人,平均年龄为22.6岁,视力或矫正视力正常。被试被随机分为3组,每组54人。
材料:按照研究一的方法收集更多相关的科学发明创造实验问题,并按照研究一选材的3个标准和小规模的预测,从中选取了84个问题进行预实验。
实验设计与程序:84个问题被随机分为3组(每组28个题目),3组题目随机分配给3组被试完成。对每组28个问题的分配以及有、无原型学习组的实验顺序分别进行了平衡抵消设计(方法同研究一)。有、无原型学习组的实验程序同研究一。
(三)结果
“科学问题库”编制过程中对每个题目都进行了一系列测试,其中每个题目的正确率和反应时指标有两个:正确率1(指只呈现问题时的问题解答正确率),它对应的反应时为反应时1;正确率2(学习原型后再呈现问题时的问题解答正确率),它对应的反应时为反应时2。运用这两个指标可以计算“原型启发量”,原型启发量=(正确率2-正确率1)×100;另外,每个题目的“难度系数”的计算公式为:难度系数=100-正确率1×100。这些指标对《科学问题库》中的每个题目的各项特性作了量化,便于今后的研究者根据不同的实验目的及实验条件来选取实验材料。
《科学问题库》中所有84个问题解答的平均正确率1=0.26,平均正确率2=0.78,平均反应时1=74.04s,平均反应时2=45.70s;84个原型的平均原型启发量=52.07;84个问题的平均难度系数=73.88。
比较了84个发明创造问题在有、无原型学习两种条件下问题解答的正确率和反应时,见表3。结果发现:无原型学习组和有原型学习组问题解答的正确率差异显著(t(83)=-23.058,p<0.001),反应时差异显著(t(83)=15.906,p<0.001)。结果表明:原型材料的学习促进了发明创造问题的解决,出现了显著的原型启发效应,证明“科学问题库”可以用于今后的科学发明创造问题解决的原型启发的思维机制研究。
将84个发明创造问题的难度系数与原型材料的启发量之间进行Pearson积差相关分析发现,问题的难度系数与对应原型启发量之间呈显著正相关(r=0.710,p<0.001),这说明越是困难的题目其原型启发的效应越高,也可以说,越是困难的题目越需要原型启发思维的参与。
五、总的讨论
(一)科学发明创造问题用于创造性研究的有效性探讨
在本研究中,被试的“创造性倾向”是采用量表(自陈式问卷)测得的,属于人格倾向测验。已有许多研究也是采用“创造性倾向测验”来研究个体的创造性高低,已有研究发现创造性人格具有稳定性,即“跨时间的一致性”。而本研究所采用的科学发明创造问题解决测试是一种认知能力测试,结果发现这种能力测试的得分和“创造性倾向”的问卷测试分数有显著的相关,这在一定程度上可以说明科学发明创造问题的测试能够有效测到个体稳定的创造性人格。所以,可以说,本研究所建立的“科学问题库”不仅可以测量创造性思维能力,也可以测量到创造性人格倾向,所以是科学创造性测量的理想工具。这是“科学问题库”的重大价值所在。
(二)发明创造问题解决中的“原型激活”的验证
创造性问题解决是有别于常规问题解决的。常规问题解决的过程只需要记忆和联想参与即可,而创造性问题解决的过程还包含了心理表征的变化,包括问题重构和意义的变化。Wailas提出了创造性思维过程的四阶段论模型。他认为当个体思维进入明朗化阶段后,会突然被某一个特定情景下的启发信息唤醒,产生新奇的想法和意识,使问题得以顺利解决。此外,奥尔森提出了“扩散激活”(sprea ding activation)模型,用于描述创造性问题解决的过程;克拉赫等认为创造性问题解决的过程是一个假设检验的过程。这些理论虽然都试图解释创造性问题解决的过程和机制,从现象学的角度进行描述,但缺少相关实验数据的支持。
张庆林等人基于现实生活中的发明创造的思维机制提出了创造性问题解决的“原型激活”理论。“原型启发”被广泛运用于科学界,特别是仿生学领域。日常生活中,创造性想法的产生总离不开某一个特定情景下的启发信息唤醒,这个启发信息可以是个体已有的知识或经验,也可以是外界突然出现在个体心理视野内的新的认知事件。
在本研究中,研究一和研究三都进行了有原型学习组和无原型学习组的对比研究。结果发现,被试在有、无原型学习两种条件下,发明创造问题解决的正确率和反应时差异均显著,有原型组的被试问题解决的正确率显著高于无原型组,反应时显著快于无原型组。也就是说,“科学问题库”能够有效地引发原型启发的思维过程,可以作为今后进一步研究科学发明创造过程中的原型启发的思维机制和脑机制的有效研究工具。
另外,84个发明创造问题的难度系数与原型启发量之间的相关分析结果发现,问题的难度系数与原型材料的启发量呈显著正相关,相关系数为0.710。换句话说,要解决的问题越困难(单凭已有的知识经验很难加以解决),原型启发的作用就越大;越容易的问题越不需要原型启发(单凭已有知识经验就能够解决)。这也证明了原型启发属于创造性思维策略。
(三)“科学发明创造实验问题材料库”的建立
本研究的目的之一是为后续的创造性思维的脑机制研究创立一种有效的工具。传统的用于创造性思维研究的许多经典问题,例如,火柴问题、蜡烛问题、双绳问题等,不能够重复测量,故无法满足创造性思维脑机制研究的技术层面的需求。虽然我国学者创设的“字谜问题库”和“谜语问题库”能够满足重复测量和脑成像数据的叠加要求,但这些材料都属于非科学发明创造的问题。因此,本研究采用科学发明创造中的实际问题为实验材料,发展出一套具有更高的生态学效度的“科学发明创造实验问题材料库”。
通过严格的实验条件控制以及预实验多次反复地筛选,本研究最终创新性地建立起了一个规范且拥有多项客观指标的“科学发明创造实验问题材料库”。它的建立具有以下意义:首先,指标全面、规范和客观。通过严格地控制无关变量所进行的大规模的施测,得到了每个发明创造问题的各项指标,便于今后的研究者根据不同的实验目的以及实验条件来选取实验材料。其次,材料库有足够多的数量,能够满足脑战像研究的多次重复测量要求,使得未来进一步深入探讨创造性问题解决的大脑机制和认知过程成为了可能。再次,材料是一一配对的,即每个发明创造问题会配对一项原型材料,原型材料中包含了能够用于解决当前问题的原理方法,为以后深入地研究科学发明创造问题解决的原型启发效应机制提供了便利。
(四)未来研究的展望
创造是经济和社会发展的本源动力。虽然有关创造性问题解决的研究已颇为丰硕,但是有关科学发明创造领域的创造性问题解决的研究比较少。科学性创造问题的研究能为提高人们实际问题解决能力,为如何培养和改善创新思维能力提供重要参考。
在未来科学发明创造领域的创造性思维的研究中,以该研究创立的“科学问题库”为研究工具,可以尝试以下几个方向的探索:(1)创造性问题解决中“原型事件的激活”和“原型事件中所隐含的启发信息的激活”的加工机制是如何的?(2)原型事件在大脑中是如何表征的?不同的表征方式是否会影响原型激活,进而影响创造性问题解决?(3)原型事件学习的数量以及时间对创造性问题解决的影响是怎样的?(4)大脑的不同状态是否会影响创造性问题解决?如,大脑疲倦程度、人静、气功、饮酒(李白“斗酒诗百篇”)、催眠、服用少量镇静剂等是否会影响人的创造性?(5)情绪、动机等因素对于创造性问题解决又会起着什么样的作用?(6)心理健康状态对于创造性问题解决有怎样的影响?如,焦虑水平、抑郁水平、紧张水平、孤独感的高低等是否会影响创造性的高低?(7)不同人格倾向的个体在创造性问题解决中的表现会怎样?
以上课题的研究均可从行为层面和脑机制层面展开研究。
六、小结
(1)研究一和研究三的结果都发现,被试在有无原型学习两种条件下,发明创造问题解决的正确率和反应时差异均显著,有原型组的问题解决的正确率显著高于无原型组,反应时显著短于无原型组。原型对科学发明创造的思维过程具有明显的启发效应。
创造性思维的显著特征范文2
关键词: 创新 思维 创造性
一、如何理解和认识创造性思维
对于创造性思维的理解,我觉得大体应该把握以下几点:
1. 创造性思维是一种具有开创意义的思维活动,即开拓人类认识新领域、开创人类认识新成果的思维活动。
2. 创造性思维的突出特征是它的独创性。这种独创性特征表现为:一是思维的独立性,二是思维的发散性,三是思维结果的新颖性。
3. 创造性思维是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础,以综合性、探索性和求新性特征的高级心理活动。
4. 创造性思维并非游离于其它思维形式而存在,它包括了各种思维形式。
5. 创造性思维需要人们付出艰苦的脑力劳动。一项创造性思维成果的取得,往往要经过长期的探索、刻苦的钻研,甚至多次的挫折之后才能取得,而创造性思维能力也要经过长期的知识积累、素质磨砺才能具备,至于创造性思维的过程,则离不开繁多的推理、想象、联想、直觉等思维活动。
二、培养创造思维能力的几点原则
科学家富兰克林说过:一个人“停止了创新的思想,便是停止了生命”。中学阶段是培养学生创造性思维能力的最佳时期,而学生的创造性思维只能在积极主动的学习过程中培养。因此物理教学活动必须以教材为凭借,但绝不能局限于教材,应把培养学生创造性思维、体验性能力寓于物理教学中,让学生在更为广阔的天空中翱翔。
1. 首创性原则
创造性思维是一种打破常规的、新颖的、与众不同的独创性思维,具有新颖性和独创性。因此,在教学中要不断激励学生发表独特首创的见解,切忌人云亦云,才能培养学生的创造思维能力。
2. 求异性原则
创造性思维不仅要培养复合性思维能力,更重要的是培养学生的发散思维能力。为了达到目标而寻找出新的具有独特性的解决问题的思路和方法,从而达到解决问题的目的,这就表现为求异性的特点。
3. 发散性原则
给学生提供一定的信息,让学生依据信息,广开思路,充分想象。为达到某一目标寻找出尽可能多的能解决问题的思路和方法,培养学生发散思维的能力。
三、培养学生良好的思维品质
1. 要注重创设思维发展的有利条件。引入新课时,尽可能设计一个与新课内容有关的前沿科学情景,吸引学生们的视线,使其对此产生浓厚的兴趣,很快进入学习的状态。例如,在讲“电阻定律”时设置一个火力发电站的输电线路情景,同时对比家庭进线电路,这样会激发学生求知欲,使他们想很快地知道为什么是这样。
2. 要注重创设思维发展的有利氛围。教学中,我们应该努力消除抑制创造性思维的因素,使学生不把自己摆在被支配的地位,而是以共同讨论的姿态进行学习,积极鼓励他们发表不同见解,允许他们保留自己的观点,让学生始终处在和谐、轻松、友好的氛围中学习。例如,在“探究绕柱绳的作用力”的课堂教学中,先让两个学生对拉一根绳,其效果不相上下,然后把这根绳在窗户的护栏上绕两圈,一端一个学生,另一端三个学生对拉,比较其效果。为什么绳的两端存在着差异,差异的大小与什么因素有关?让学生自己体验用绳绕在手指上,感觉影响绳的拉力变化的因素,然后让学生充分讨论,提出导致绳两端存在差异的原因。这样可建立亲密无间的师生关系,创设良好的心理氛围。
3. 可以巧设疑难,激发学生的思维,让他们养成勤于思索、善于思索的良好习惯,逐步形成良好的思维品质。例如,在讲授“电磁感应产生的条件”时,自制半径较大的螺线管且与演示电流计相连,接着左臂伸入螺线管中,电流计不动,然后右臂伸入,电流计却动了,学生产生一片惊奇,激发他们心理上的冲动,让他们处于积极的思维状态,然后教师挽起衬衣袖子,原来右臂上绑了几条长形磁铁。这样,把学生带进一个广阔的思维空间,久而久之,学生会养成勤于思考、善于思考的习惯,形成良好的思维品质。
四、如何培养创造性思维
1. 要重视对学生个性的培养
大凡创造型人才,都具有一种鲜明的个性。个性虽不属于智力和思维,但它与一个人思维品质的形成却有着密切的关系。我们很难想象一个平时没有事业心、思想保守、唯唯诺诺、缺乏主见的人,能够在事业上有什么新的发明和创造。从创造心理学和人才学的研究看,创造型人才的个性培养主要应包括以下几个方面:
(1)远大的理想和强烈的事业心;
(2)个性的独立性;
(3)意志的坚定性;
(4)一丝不苟的态度。
2. 给学生提供有利于创造性思维的环境
学生创造性思维的发展,总是与创造性活动相联系,因而为学生创设有利于创造的客观环境是十分重要的。从课堂环境来说,应该结合课堂和课外活动尽量为学生提供创造性思维的机会,例如创造性复述、质疑发问和互相答疑、小组讨论、课堂辩论、实验思考等,都是有利于激发学生创造性思维的有效方式。从课外环境来说,像组织观察日常的一些物理现象,让学生亲自去动手做实验等等,也都是有利于学生创造性思维发展的好形式。从课堂到课外,如果能形成一个良好的创造环境,就会时时处处激起学生创造的兴趣,在丰富多样的创造活动中使学生的创造性思维得到发展。
3. 加强辐合思维和非逻辑思维的培养
由于发散―辐合思维和非逻辑思维在创造性思维过程中起着特殊的作用,所以这两类思维我们应该作为重点加以培养。
综上所述,培养创造性的思维能力,除了上述几点外,还要培养学生敏锐的洞察力、独特的知识结构、活跃的灵感和挫折忍耐力,它们都是创造性思维的相关因子。根据心理学原理,从创造性思维的整体性、相关性及主要特征等方面加以培养,学生的创造性思维是可以得到显著发展的。
参考文献:
[1]许国梁.中学物理教学法.北京:高等教育出版社,1993.5.
[2]戴忠恒.心理与教育测量.上海:华东师范大学出版社,1987.
[3]张大昌.新课程理念与初中物理课程改革.长春:东北师范大学出版社,2002.
创造性思维的显著特征范文3
基于我国儿童青少年创造力缺乏和培养学生创新素质活动课程短缺的现状,我们开发了旨在培养学生创新素质的“学思维”活动课程。该活动课程以皮亚杰的认知发展理论、维果斯基的社会建构理论、林崇德的聚焦思维结构的智力理论为基础,提出了一个由思维内容一思维方法一思维品质构成的思维能力的三维立体结构模型,见图1。该课程包括动机激发、认知冲突、自主建构、自我监控和应用迁移五个方面的基本原理,遵循发展性、全体性、主体性、互动性及实践性的教学原则,分别设置了基础思维能力训练、问题解决基础训练(综合能力训练)和创造性思维能力提升训练三种课型。每一个活动均以一定的材料作为载体,设置了活动导入、活动过程、活动心得和活动拓展环环相扣的四个环节来训练学生的思维能力,培养学生的思维品质,进而促进学生创新素质的发展。
一、基础思维能力训练
基础思维能力训练包括形象思维能力训练和抽象思维能力训练。形象思维是以表象为思维材料而进行的思维,是人们在认识过程中对事物表象进行取舍而形成的、以反映事物形象特征为主要内容的一种思维形式。它用形象揭示事物的本质,包括观察、想象、联想、空间认知等。抽象思维是以概念为思维材料,以概念、判断和推理的形式来反映自然界物质的形态、结构、性质、运动规律及物质间相互作用,达到对事物的本质特征和内在联系的认识过程,包括比较、分类、推理、综合、抽象与概括等。
思维能力的培养是一个系统工程,既需要整体规划,也需要分步实施;既需要教授方法,也需要训练品质。每一种思维能力的训练,均要求教师熟知其内涵和外延概念,并设置利于激发动机和积极思维的教学情境,使学生在认知冲突中找到自我建构的途径,能较准确地给每种思维方法下定义,并能在随后的学习和生活中运用相应的思维方法解决问题。具体的教学过程包括情境导入、方法感悟、方法归纳、方法运用、评价反思和迁移巩固六步。每一步都为下一步埋好了伏笔,做好了铺垫,在活动过程推进的每一个环节中,层层衔接,由简入繁,由易入难,循序渐进地引导学生体会每一种思维方法的精髓,并努力运用抽象化的语言概括每一种思维方法的概念,准确把握其内涵和外延。
经过一段时间的教学实验,我们对学生的思维能力和学业成绩进行了跟踪检验。数据显示,一、二年级实验组学生经过近一年的“学思维”活动课程教学实验后,总体思维能力水平明显比控制组学生提高,而三、四年级学生则在半年的教学实验后即表现出显著的差异。究其原因,我们发现,中年级学生是由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期,有意识地进行整体规划及系统训练,可以有效促进学生思维能力的发展。
对于语文和数学学业成绩的跟踪研究表明,“学思维”活动课程能有效提高学生的学业成绩。具体表现为:低年级学生的学业成绩提高需要较长的时间,中年级学生则需要较短的时间。且效果明显。这种现象的产生,一定程度上与活动材料的设置有关。我们提出的思维能力三维立体结构模型中除了思维方法、思维品质外,还有很重要的一个维度,即思维内容(材料)。每一个活动的材料都和学生的学习、生活紧密相关,涉及语文、数学、自然、社会、艺术等学科知识。每一种思维方法的学习都是在情境丰富的活动中进行的。都是以一定的生活知识或者学科知识为载体的,不是单纯学习思维方法的理论、过程和原则。这样的课程设置有利于学生把学到的思维方法。迁移运用到学科学习中去,从而提高学生的学业成绩。另外,我们知道,三、四年级是学生思维发展的关键期,思维能力的提高可以有效提高学业成绩,但存在一定的延迟效应。由此可见,思维方法的训练一定要和学科知识结合起来,才能更有效地提高学业成绩。
二、综合能力训练
问题解决型思维能力训练是一种综合活动,是综合运用各种思维方法,充分发挥自己的主观能动性对遇到的实际问题进行综合分析、提出解法、优化设计、判断决策从而得出最佳性价比的问题解决方案,包括问题提出、问题解决、创意设计、故事创作和探究活动等综合能力的训练。这种课型旨在培养学生分析问题、提出方案、判断决策等能力,有助于培养思维的缜密性、逻辑性和批判性,是同问题解决过程比较一致的一种课型。具体的教学过程包括问题导入、问题剖析、产生解法、解法选优、评价反思和迁移巩固6个步骤。
研究者对中英青少年的科学创造力进行的比较研究发现,中国青少年的科学创造力明显低于英国青少年的科学创造力:在创造性的物体应用能力、问题提出能力、产品改进能力、想象能力、实验设计能力和产品设计能力等方面均明显低于英国青少年。研究还发现,从12岁到17岁,随着年龄的增长,中国青少年创造性的产品设计能力持续下降,这是一种极不正常的现象。进一步的研究发现,产生这一结果的原因主要是受应试教育的影响,教学中强调死记硬背、强化训练。忽视学生创造力的系统培养,缺乏有利于学生创造力发展的各种课程和活动。
学科课程在教给学生知识的同时、往往忽视了学生创新素质的培养,活动课程则不同,不仅鼓励学生大胆创造,而且为学生创新素质的培养提供了充分的条件。课程中的创意设计、故事创作和探究活动,均以日常生活和相应学科为基础,通过创意活动、故事续编和实验探究的形式,提高学生的综合思维能力。在活动课上,教师引入问题情境,激发学生学习动机并诱发认知冲突,学生在教师的引导下进行发现问题、提出假设、设计实验、验证假设、最后进行反思迁移。学生提出问题的思路、解决问题的途径、完成任务的方法,教师均不加限制、不设框框,只需要引导学生在问题解决过程中抽象出一套客观的评判标准,学生可以在活动课上自主地开动脑筋,大胆假设。
英国Philip Adey教授的研究结果显示,思维能力训练可以促进青少年的科学创造力,参加训练活动的学生在创造性的想象能力、实验设计能力、创造活动及总量表上的得分显著高于没有参加训练活动学生的得分。“学思维”活动课程在实验组的学生身上同样发生了显著的变化,尤其在创造想象、实验设计、问题解决和创造活动方面,这一结果与已有的研究完全一致。此外,在一项关于语文写作能力的跟踪研究中发现,学生善于多角度地思考问题,以获得多种设想、方案和结论,并且能独立设计剧本表演活动,积极踊跃表现自我,因此,实验组学生在写作构思与短文写作等项目上,均表现得优于控制组。
三、创造性思维能力提升训练
所谓创造性思维,是指思维结果具有新颖性、独特性、目的性和价值性的思维活动,是思维的高级形式。创造性思维方法包括发散思维、类比思维、臻美思维、迁移思维、重组思维、突破定
势等。创造性思维提升训练的首要要求是必须进行开放式的教学。在训练过程中,对于学生的想法,教师的态度应该是多加鼓励,注意量胜于质,不做过多的批评,但要引导学生从不同的方案中选出最独特的方案,并尝试将此方案付诸实施,以评价其现实性和性价比。另外,还要注意引导学生从多角度思考问题,产生更多的方案,并能从具体的情境中抽象出一定的评价标准。具体的教学过程包括任务导入、热身活动、点拨归纳、头脑风暴、归纳选优、实现成果、评价方式和迁移巩固8个步骤。
创造性思维的评判指标可以通过流畅性、灵活性和独创性等思维品质来表征。思维的流畅性是指思维过程的速度或迅速程度。流畅性品质的训练方法:(1)使学生掌握概念、规律之间的关系,掌握学科的基本结构,结合问题的解决,在大脑中形成合理的“知识组块”;(2)教给学生一定的提高速度的方法和技巧;(3)通过做作业和测验等方式,给学生提出速度要求,并加以训练。思维的灵活性是指思维活动的智力灵活程度。灵活性品质的训练方法:(1)抓住知识、方法间的“渗透”与“迁移”;(2)引导学生发散式思维、立体思考,培养学生一题多变、一题多解、一题多问、多题归一的能力;(3)教给学生灵活选择研究对象和解决问题的方法,并加以训练:(4)帮助学生形成事物的正确的动态图景;(5)使学生掌握其中的辩证关系。思维的独创性又叫做创造性思维,是指独立思考创造出来有社会(或个人)价值的具有新颖性成份的智力品质。独创性品质的训练方法:(1)提倡“新颖性”,包括问题的新颖性、思路的新颖性、方法的新颖性和结果的新颖性,指导学生挖掘解题的各种方法,方法越多越好,越独特越好;(2)狠抓学生自编习题。让学生根据所学知识自编习题,这样体现了独特性(每个学生均用自己独特的方式编题)、新颖性(每个同学均对新的情景提出新的方案)和发散性(每个学生编的题几乎都有差异)三个独创性品质的特点;(3)改进实验教学和开展课外活动。结合课外活动,开设了一些研究性的实验、设计性的实验及小制作;在实验课教学中,鼓励学生独立设计实验方案、独立选择实验设备、独立组装实验仪器、独立读取实验数据和独立分析实验结果。
“学思维”活动课程设置了许多活动用于训练学生的创造性思维。并且在教学别强调互动教学。通过师生互动和生生互动,营造出一种开放、活泼、积极向学的课堂氛围,教师能放下“严师”的尊架,以完全开放、平和的心态来组织教学活动,找到促进学生思维发展的方法,并对学生的方案进行客观详实的评价和及时的反馈。积极进行小组建设,并给予更多的时间鼓励小组讨论、独立思考,评判他人的观点,学习同伴的优秀思维方法,有效促进了学生创造性思维的发展。
通过对学生思维的流畅性、灵活性和独创性的跟踪测量,发现不同年级的实验组学生在思维品质的不同方面都达到了与控制组学生的显著差异。第一,低年级实验组学生比控制组在思维的流畅性方面表现良好。经过一年半的教学实验,低年级实验组学生的流畅性得到显著提升,流畅性思维品质的训练注重引导学生进行发散式思维,这是获得更富创造性思维的第一步。第二,中年级实验组学生思维的灵活性显著优于控制组学生。思维方法的训练有助于三年级以上学生的认知思维更加成熟,能更好地理解问题的关键所在,不再刻意追求答案,而能够有意识地提高自己一题多问、一题多解以及多题归一的能力,并给出不同的问题解决方案。跟踪研究还表明,实验组在思维的流畅性、灵活性和独创性方面都表现出优于控制组的时期出现在三年级。这说明,三年级是学生创造性思维发展的关键期,“学思维”活动课程的教学研究表明,思维能力的训练是一个渐进的、潜移默化的过程,一般需要一年到一年半的时间才能发生明显的变化,因此,从二年级开始培养,更有利于关键期创造性思维的发展。
四、对教师的要求
课堂教学是教师的教和学生的学构成的一个有机整体,是教师有计划、有目的地创设教学情境、促进学生发展的过程,在这个过程中,教师和学生的核心活动是思维。在“学思维”活动课程的教学中,我们特别强调“双主体”师生关系的重要性,倡导师生的课堂互动。“学思维”活动课程以其先进的教育理念和教学思想,不但对提高学生各方面的创新素质有显著的效果,而且对教师提出了许多不同于传统教学的要求,包括明确课堂教学目标,突出知识形成过程,联系已有知识经验,重视非智力因素培养,训练思维品质以提高智力、能力,创设良好教学情境,分层教学、因材施教7个方面的课堂基本要求,这些要求必然会影响教师的教学实践,并对教师的教学行为产生一定程度的影响。
我们的一项跟踪研究表明,经过对实验组教师进行一年的“学思维”活动课程教学指导后,其教学行为在回到语文课堂的教学活动后出现了明显的迁移现象,并有了显著的改变。与控制组教师相比,实验组教师使用高认知水平问题的频次明显多于控制组,由原来的3.53%提高至12.35%,有效提问策略由66.9%提高至88.55%,同时,实验组教师使用中性和负性反馈的次数明显低于控制组,并更多地使用等待、积极的表情、接近和靠近学生等非言语行为,实验组教师的这些行为大大促进了学生非智力因素的发展。
教师经常会评价一个学生“不想学”或者“不会学”,这两种不科学的评价指的便是心理学研究中的“学习动机”和“学习能力”的问题。“双主体”师生关系的重要性是“学思维”活动课程非常强调的,教师的教学行为发生了改变,潜移默化地影响着学生的学习动机和学习能力的改变。2006年开始进行的一项跟踪研究表明,经过一年半的学习,不同年级学生的表层动机、深层动机和成就型动机均发生了不同程度的改变,其中,二年级学生的成就型动机得分提高了24.1%。并且实验组的学习策略得分均高于控制组学生。究其原因,在活动导入环节,教师积极创设问题情境。激发学生学习动机,并鼓励学生探索学习方法和策略,保持积极的学习情感和态度,并在“两难情境”的认知冲突中激发起了学生的求知欲望。同时,在活动过程中师生双方共同参与,不断探索,教师通过提问了解学生的看法,发现其存在的问题,根据学生的反馈调整活动的进程。师生的任何一方都不是“一厢情愿”的单边活动。这样的一种探究式的活动氛围将“不想学”和“不会学”的学生最大程度的引上了正途。
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一、培养学生的创造性思维,激发学生创新意识
俗话说:“善疑者善学。”高中数学教学教师要注意培养学生的好奇心,通过创设问题情景,激发学生的求知欲,培养学生的创造性思维。数学学习既有利于锻炼学生逻辑思维,也有利于培养学生形象思维,数学创造性思维,是一种不同层次上的对事物全面的认识,作为复杂的心理和智能活动,它具备新颖性、独创性、突破性的特征。为此,教师应重视学生各种思维形式高度统一协调,在数学教学过程中,通过培养学生的创造性思维,激发学生创新意识,帮助学生提高思维凝练能力。高中数学培养学生创造性思维,可以从以下几方面入手。一是在数学教学中采用启发式教学方式。例如:在教学“指数方程”时,笔者将我国古算书《九章算术》中一题引入课堂教学:“今有垣厚五尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何相逢”,此种教学模式,极大地激发了学生的学习兴趣,学生的注意力很快集中过来,随后,笔者用白话将这一故事幽默地解释一遍,经过笔者的解读渲染,激发了学生继续探索的欲望,随后,笔者再过渡到课堂教学内容,这样一来,极大增强了学生对知识的理解和认识,提升了学生的数学素养。通过启发,在猜疑探索中启动学生积极思维,培养学生创造性思维,有利于激发学生主动获取知识,懂得在学习过程中从哪方面去想,从哪方面入手,如何能够更加快速地解决问题。
二、注重培养学生的观察力和想象力,在解题中培养创造性思维
观察是学生积极思考、主动探索的基础,培养学生的观察力,更有利于培养其创造性思维,促进其思维发展。因此,在高中数学教学中,教师要有目的、有?对性地引导学生主动观察,勤于思考,只有激发学生的观察兴趣,引导学生了解了观察的顺序、方法和技巧,才更有利于在潜移默化中培养学生的想象力,指导学生分析和总结观察现象,运用一切教学手段,培养生的创造性思维。在高中数学教学中,学生想象力的培养也非常重要。想象力好像思维的一双翅膀,培养学生的想象力,更有利于开拓学生思维,激发学生创造性想象,使学生通过想象获得新发现,解决新问题。因此,在高中数学教学中,创设想象的教学情境,教给学生想象的方法,更有利于在解题中培养创造性思维,使学生在掌握了相关基础知识以后,创造性思维获得有效提升。创造性思维不仅可以揭示事物之间的内在联系,还可以揭示事物的规律和本质,通过培养学生的创新思维,促使学生产生独特见解,促进学生思维发展。高中数学教学宗旨就是培养学生运用灵活多样的学习方法,提高数学知识的运用能力。因此,在高中数学教学中,教师要培养学生多方位思考解题的方法,在学生已有经验基础上,鼓励学生大胆猜想、勤于思考、勇于质疑,使学生学会从不同的角度探究解题方法,能够积极主动地自主思考,使学生创新思维能力获得显著
提升。
三、把握好数学开放性特点,使学生在探索中领悟数学本质
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首先,一般来说,语言是思维的外壳,词是人在社会历史实践中约定俗成的一种信号,它代表一类事物的共同本质特征和规律,具有高度的概括性。因此,从一定意义上说,人类的思维乃是语言的思维,发展儿童的语言也就促进了儿童的思维发展。
其次,从人类语言的一般规律来看,幼儿时期又是人一生中语言发展的最快时期,词汇量迅速增加。同时,语言的发展也使儿童的心理品质开始形成,心理反应内容大大丰富。因此,要训练、培养和发展幼儿思维能力,也首先应该抓住幼儿语言发展这个关键期。
再次,几乎所有的语言都代表了一类事物,其概括性决定它是概念的表现形式。而概念内涵与外延的两个特征中,外延是极为丰富的,它可以起到调动幼儿的思维积极性,引导幼儿创造性地表达语言、运用语言的作用。
从以上三点可以看出,语言活动作为以发展幼儿语言为目的的教育行为,可以在一点程度上承担起发展创造性思维的任务,从而为培养创造性人才打好基础。
那么,怎样组织语言活动才能最大限度地培养幼儿的创造性思维呢?
一、利用语言活动的各种形式发展幼儿的发散性思维
发散性是创造性的一个显著特点,而发散性思维也是创造性思维的一种特殊形式和主要形式。它是一种寻求多种解决问题方法的思维活动,往往表现为敢于突破常规,从多方面、多角度想问题,追求新颖独特。在这种学习中幼儿能举一反三、触类旁通,善意灵活的掌握和运用知识。
在语言在活动中,让幼儿换角度去想问题,培养幼儿的创新意识,一贯注重保护幼儿的别出心裁,起于寻常的思维积极性,也设法调动激发幼儿创造性思维的积极性。
有人说,教育改革的关键是教师,教师的关键是教育理念的问题,只有具备现代教育理念,才能具备培养现代型人才的素质。
二、在一日常规活动中注意组织语言活动对幼儿进行创造性思维的培养
除了幼儿常规教学活动之外,教师应当充分利用环境、活动等条件,不失时机地对幼儿进行创造性思维的培养。
(一)教师应为创设宽松、自由的环境,提供给幼儿广泛想象和思维的空间
这种环境应具备如下特点:
1.对孩子积极参与的活动,不应加以时间的限制。
2.建立一个自由、开放的环境气氛,以鼓励孩子自由自在地表现。
3.允许孩子之间的相互交流,并刺激另一同伴的思考。
4.消除环境中的压力、焦虑等不良条件。
那么怎样的环境比较适合幼儿创造性活动的开展呢?
幼儿活动的环境,可分为软环境和硬环境。以上所提到的是环境系指前者。而硬环境则指包括室内环境的布置,这些环境,应为幼儿展开想象提供丰富的物质基础。
另外,幼儿早期学习的环境应是舒适的,色彩鲜艳的。并为诸如“创造性思维”一类的小活动提供宽松的空间,可以使用活动墙报或分割板面,为个别指导活动或安静的个人及小组活动提供小的空间。在一个重视和增进孩子个性创造潜力发展的环境中,孩子会自我感觉良好地体会很多解决问题乐趣,教师也会从与孩子的密切交往中获得快乐,帮助孩子认识他们的全部潜能。
(二)利用一日常规活动,适时进行相应的培养与开发
在一日活动中,可以利用很多零散时间,组织一些活动。
1.开展“每日谈话活动”利用早饭前的闲暇时间,组织此项活动。其内容可以灵活多样,如“我最稀罕的事”“你昨天做了什么”“我的问题与发现”等等。
2.开展“讲故事”活动,教师可以制作故事开头卡片或者视频,引导幼儿续编故事。
三、在主题活动中,教师注意引导幼儿创造性思维的发展
如,利用主题活动“手的用途”对幼儿进行语义测验活动,一方面可以了解幼儿的创造性思维水平,同时也可以激发幼儿大胆想象和思维的习惯。
四、在其地活动中注意通过语言来发展幼儿的创造性思维
只要我们教师注意发掘,就可以发现,幼儿身边到处都有接受教育的土壤。例如,在游园中,教师可以和幼儿细心观察五颜六色的花,然后引导幼儿尝试找出与“五颜六色”相近的词语。通过观察“蚂蚁搬家”,联想到下雨前各种动物的活动情况,之后尝试用生动的语言表达出来等等。
游戏是幼儿生活和学习中的主要内容。教师在组织游戏的过程中,适时地组织一些适合于儿童的创造性提问。例如:如果你会飞,将会发生什么?如果世界上所有的树木都是蓝色的,将会发生什么现象?
此类的提问,以其一定的趣味性、竞争性,可以较好地调动起幼儿的想象,展开发散性思维,并且一样的问题在不同的年龄阶段会有不同的答案,从而可以“常问常新”,不断促进幼儿创造性思维的发展。
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【关键词】初中数学教育 培养 数学思维 数学语言 创造性
思维品质
一、初中数学教育中培养学生掌握数学语言,提高逻辑思维能力
(一)训练学生口语语言表达,培养学生的思维能力。在初中数学教学中,学生如果能够出声说出自己的推理过程,是学生学好数学的方法之一,所以课堂教学中要注意“双渠道”途径。众所周知,数学语言是最精炼、最准确、最抽象的语言。在数学问题的口答中,要组织自然语言和数学语言来表述,既要准确地使用数学语言的语义,又要恰当地运用数学语言的语法,还要正确地反映它们的逻辑结构,这对培养学生思维的条理性、连贯性、严密性,也就是思维的逻辑性,十分有效。教材中,许多公式、定义、定理等叙述都是很严密的,是训练学生进行口语表达的好材料。学生在真正理解知识内在结构,逻辑上的关系后才能熟练背诵。笔者在几何教学中,由易到难,长期坚持了口语分析、口语推论对学生思维能力的提高,收到了显著的成效。
(二)初中数学教育中应加强学生三种数学语言的转换,培养学生的思维能力。数学的定义、定理中用文字来描述的称之为文字语言,像(a+b)(a-b)=a2-b2这种用数字、字母、运算符号来表示的语言称之为符号语言,用表示三角形,等称之为图形语言,在数学教学中要注意这三种语言的转换。
著名科学家爱因斯坦曾说过:“一个人的智力发展和他形成概念的方法,在很大程度上取决于语言”。语言是思维的重要表现手段,学生的思维发展和他们准确的数学语言是密不可分的,因此,在数学教学中,培养学生学会与掌握数学语言,对学生思维能力的发展和提高有着重要的意义。
二、初中数学教育中应培养学生的数学创造性思维
在数学教学中,培养创造能力的关键是培养学生的创造性思维,因为创造能力往往是创造性思维的成果。创造性思维的培养是素质教育的要求,它要求教师创造性地教,学生创造性地学。
(一)激发数学学习兴趣是培养创造思维的动力。科研成果的创造,无一不是在对所研究的问题产生浓厚兴趣的情况下所取得的。如果毫无兴趣,他就不可能集中精力,全神贯注地进行思考,更不可能获得创造成果,如著名科学家哈尔顿因为对船感兴趣而发明了世界上第一艘轮船。中学生对各门功课的兴趣,很大程度上取决于任课教师,在数学教学中,教师必须把数学课讲得生动活泼,兴趣盎然,以便吸引学生,使学生对教学内容产生浓厚的兴趣,从而带着愉快高涨的情绪,克服一切困难,执着去分析、去比较、去探索、去学习认识对象的奥秘,展现自己的智慧和才干。
(二)开拓知识领域是培养数学创造思维的重要途径。创造性思维的培养,是以丰富的知识为基础的,法国科学家巴斯德说过:“偶然的机会对素有准备的人有利。”如果一个人具有广搏的知识,那么他就能发现各科知识之间的联系,从而受到启示,触发联想,进行创造性思维。因此,在课堂教学中必须做到“讲得精,练得巧,用得活”,减轻那些不必要的负担,扎扎实实地让学生练好课内的基础知识,开拓学生思维。如可用“一题多解、多题一解”等多种方式引导学生从不同角度和不同思路去思考问题,使学生具备良好的学习技能。让他们腾出更多的时间到课外去摄取知识,到知识的海洋去“采珠宝”。这样,学生的视野开阔了,思维也会更活跃。
三、初中数学教育中应结合初中数学的教学目的,培养学生的思维品质
(一)在概念教学中培养学生的思维品质。我国发展心理学家林崇德教授指出:“智力与能力的总称是智能,其核心是思维。智能的个体差异就表现在思维品质上,……就是思维的敏捷性、灵活性、创造性、批判性和深刻性问题。”在概念、定义的建立中包含着许多逻辑规则、逻辑结构、逻辑的思维形态,据此能培养学生思维的逻辑性。为了让学生深刻理解概念的内涵,掌握概念的外延很重要的一环就是要在教学的可能条件下极大地展示表现,创设情景,丰富感知。充分地进行分析、比较综合、分类中深刻地揭示内涵,明确质的规定。从而在概念的教学中,培养了学生的思维的广阔性、深刻性,也为思维的灵活性、敏捷性以及独立性打下基础。
(二)在课堂教学中,通过读书和表述来培养学生的思维品质。学科数学除了反映科学数学的特征外,还反映认知的过程,认知的结构,反映种种非演绎的思维动态。所以,数学教科书充满了思维的内蕴,是绝好的逻辑思维“教材”。在课堂教学中,指导学生阅读数学教材是学生思维品质自我修养的基础工程。然而,这在初中数学教学中恰恰是十分薄弱的一环。关键在于教师自身读“教”的功底。
四、结束语
在全面倡导并推行素质教育的当今,教育观与人才观需要由培养综合素质更高的“记忆型”、“知识型”人才逐渐转向了培养高素质“创造型”、“智力型”的人才。那么这也就给当前数学教育工作人员提出了更加高、更加严格的要求,最终要求数学教育工作人员必须要将传统的仅仅注重数学知识的简单传授,逐渐转变到重视数学知识有效传授的同时,必须还需要培养学生的思维能力的轨道上来。为了提高初中数学教学水平,必须从多方面、多角度,用多种方法来提高学生的思维能力。
参考文献:
[1]李玉琪.初中数学教学与实践研究[J].北京:高等教育出版社,2001.