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科学思维的理解范文1
关键词:翻转课堂;地理思维;高中学生;措施
一、翻转课堂应用中应考虑的事项
一般来说,翻转课堂对现代多媒体技术和计算机等信息化设备硬件条件的符合程度要求较高,同时兼顾其他多媒体设备的利用,把教学内容化为直观形象的地理视频、地理图片等教学材料。为此在翻转课堂的实施中要注意多媒体设备配套和完善度的问题。在教学中利用多媒体实施翻转课堂还有重要的实施步骤的问题。教师在教学中经常遇到扰乱课堂秩序的问题,没有准确的指导步骤,学生学习思维容易混乱,也就无法高效学习地理知识。
另外,还要考虑的是如何进行多媒体技术提高培训,因为这样才能在不断的发展中把更多的教学中抽象的知识化作生动的多媒体素材,帮助那些化抽象为具体的思维能力较弱的学生,培养主观的想象力,为学生良好的地理思维打好基础。
二、翻转课堂的优势分析
因为高中学生的身心发展非常迅速,学习、交流和理解等心理需求不断加强,而综合思维能力还不够强,还需要教师时刻保持辅助角色,借助翻转的优势让学生的学习进程和思维更加有条理和有秩序地发展,其明显优势有:1.翻转课堂学习中的学生能有机会展示自己的才能,他们敢于参与合作和体验;2.在翻转课堂学习中培养学生动手动脑进行知识学习和实践创造的意识;3.翻转课堂学习中学生感受到和谐的学习气氛,有乐趣和信心进行地理学习活动;4.教师能有更多机会为高中学生制订思维发展目标,在完成教学内容的同时,也使得学生的综合思维能力变得更好。
三、根据翻转课堂的特点和优势采取的有效措施
当然,在课堂上应用多媒体技术和设备实现翻转课堂教学的过程不可能是一帆风顺的,总会遇到很多的问题。但翻转课堂确实能突出教学的重难点,能促进学生认真投入地学习知识,锻炼学生的地理思维。所以在高中地理教学中应该正视存在着的一些大小不一的问题,我们在日常教学中再想办法克服其不利因素,多利用灵活改进的策略。
首先,通过学校、教育部门协同配合完善多媒体设备的完善。学校的设备完善是取得翻转课堂教学成功的必经之路,没有健全的设备,教师教学会感到很疲惫和无奈,很多抽象的地理知识只能在粗略的讲解中就放过了,有些学生反映自己没办法理解地理课上较为复杂的知识联系,学生的地理思维停滞不前。但是通过翻转课堂和多媒体设备的配合,我们就可以用地理动画、地理图片等来展示上述问题了。翻转课堂中需要的多媒体完全可以通过校长申请、教育管理部门审核批准,结合实际情况划拨专项款用于多媒体教学设备的引入,甚至可以将部分半淘汰的设备翻修整理后继续投入到翻转课堂中来。
其次,高中地理教学中加大教师队伍的培训工作才能更灵活巧妙地进行翻转课堂教学。培训方面可以从多媒体设备的使用角度开始,由浅到深,涉及维护、软件应用等多个角度。然后再从技术角度,培训基本的图片、视频导入技术与预习的任务的结合;培训动画制作、视频剪辑编排与讲课的内容结合;培训作业设计与探究活动等方面的结合;培训多媒体与总结和复习的目标的结合。这样使教师在集中的培训中运用多媒体设备与教学的结合方法,学会利用多媒体设备为自己的教学服务等。
再次,在高中地理教学中培养学生综合思维能力需要经过人工处理和筛选教学素材并结合翻转课堂的特性,采用情景体验、多媒体教学等方法进行教学,才能实现翻转课堂的功效。高中地理知识是丰富多样的,它与日常的生活紧密相关,我们可以找到很多的生活素材,这些素材并不是完全适用于翻转课堂教学,而是需要教师手动处理和筛选符合课堂需要,又能与翻转课堂特征相吻合的素材。
总之,翻转课堂能让高中学生体验课堂的趣味性,能把抽象的难点知识化为直观形象的知识,感受直观的地理思想,从而在课堂中发展地理思维。但因受到一些不利因素的制约,只有在充分采取得当措施的情况下才能真正利用翻转课堂激活学生的思维,促进学生学习进步。
参考文献:
科学思维的理解范文2
0.引言
编译原理与设计课程是计算机科学与技术专业的核心课程,具有较强的抽象性、理论性和逻辑性,学生学习和理解该课程相对困难。同时,该课程与其他课程,如离散数学、数据结构、算法分析、操作系统、体系结构等课程具有交叉性,因此学生不仅要有扎实的专业基础,还要有很好的创新意识。部分学者在编译原理的教学教改方面已经开展了卓有成效的工作。张晶等人研究了编译原理实践课程“多层次-多目标-多效果”的教学方法;钱忠胜等人提出从典型案例设计、实验实践教学模式、与其他课程知识相融合、与各类应用相结合、复合型考核方式等方面人手展开教学改革研究;徐晶探索了研究型教学在编译原理课程教学实践中的应用,并提出了“验证、应用、创新”三步掌握编译技术的课程设计方案;柴艳妹等人从激发学生兴趣、培养学生专业素质和提高学生动手能力三个方面入手,提出了一系列教学改革的具体步骤和方法;王挺等人提出编译原理课程能够培养学生的计算思维,提升学生的系统能力,使学生在系统的级别上重新认识算法和程序。
笔者面向编译原理与设计课程,以互动式、启发式、案例式教学和实践平台为依托,研究基于创新的“互动式+启发式+案例式”教学方法,基于激励机制的“分层+分系列+分专题”的创新实践活动,构建面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式教学模式,培养从事计算机研究和应用的创新型人才。同时,研究通过此培养模式的实施,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而使学生的研究能力、实践能力与创新能力得到锻炼和提高的方法。
1.学生创新性思维阶梯式培养模式
科学合理地配置学生的知识结构是构建学生培养模式的第一步。学生创新性思维培养模式是一个反复循环、不断提升的动态发展过程。构建面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养模式需根据社会发展对人才的客观需求,结合学校的培养目标和培养方案,选择合适的培养途径加以实施,并针对人才培养模式实施后社会对培养结果的评价做适时地调整。
1.1知识结构的构建
面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养的课程主要包括3个方面:数理基础(离散数学、数值分析)、算法基础(数据结构、算法分析)和核心课程(操作系统、体系结构、编译原理与设计),如图1所示。
在课程设置及教学内容安排上要坚持以下两点:一是厚基础、强能力、重创新,努力做到把编译原理与设计课程与前沿知识以及多学科间知识交叉与渗透融入到教学内容中来;二是坚持知识、能力、素质的辩证统一,培养学生的创新性思维。阶梯式培养课程的分类见表1。
1.2学生创新性思维的阶梯式培养模式
学生创新性思维培养模式以课程内容学习、分析评价、创新实践方式3种形式进行阶梯式培养,每个阶段进行学生的反馈,发现学生的创新性思维,激励学生进行创新性活动。教学环节采用互动式、启发式、案例式的教学方式,并通过课堂讨论、学生演讲、课外作业、各类实验、学生科技活动、科研课题等丰富的教学活动提高学生的创新能力。学生创新性思维的阶梯式培养模式,如图2所示。
1.3学生创新性思维阶梯式培养层次
面向编译原理与设计课程的学生创新性思维阶梯式培养包括3个层次,自底向上依次是基础形成层、思维构建层和创新体现层,如图3所示。
基础形成层主要进行数理基础课程的学习,培养方式采用课堂讲解、学生讨论课外作业、课程实验、学生科技活动等形式。
思维构建层主要培养学生的计算机思维和编程素质,启发学生的创新性思维。在这一层次中主要进行数据结构、算法分析课程的学习,培养方式采用课堂讲解、学生讨论课外作业、课程实验、学生科技活动、科研课题。
创新体现层重点培养和强化学生的创新性思维,进行编译原理与设计创新思维的培养,其方式更多元化,包括课堂讲解、学生讨论、课外作业、学生演讲、课程实验、学生科技活动、科研课题等。
2.基于创新的“互动式+启发式+案例式”教学方法
2.1多元化教学形式
编译原理与设计课程采用多元化的教学形式:PPT讲解、课堂讨论、学生演讲、学术报告、课程内容的视频分析、学生的科技活动、各类实验、科研课题等,激发学生的学习兴趣,提高学生的知识水平,增强学生的创新思维和能力。多元化的教学形式如图4所示。
多元化教学形式体现在:丰富的课堂教学手段、教学与研究相结合、学生参与教师的课题研究并参加课外科技活动。
2.2“互动式+启发式+案例式”教学方法
编译原理与设计课程采用师生互动式、启发式课堂教学,将创新性思维训练融于“互动式+启发式+案例”教学方式中,激发学生的创新潜能,为进一步科学研究打下坚实的理论基础和实践能力,激发学生的学习兴趣,使学生形成一种以创新精神吸收知识、应用知识的习惯。在课外作业、各类实验、科技活动和科研课题方面,研讨课内开展“启发式、互动式、案例式”的教学实践,鼓励学生开展创新性思维活动。
3.3培养学生问题意识,提高学生创新能力
培养学生的问题意识和学生创新能力的最主要体现就是问题解决能力。培养学生问题解决能力的主要途径就是各类实验、科技活动和科研课题。因此,教师应不断鼓励学生深入专业领域和社会生活中发现问题、分析问题和解决问题,鼓励学生共同参与课题研究,并从不同角度激发学生,有效培养学生思维的创新性。
3.基于激励机制的“分层+分系列+分专题”的创新实践活动
设计“分层、分系列、分专题”的、具有一定创造性的实践活动是培养学生创新性思维的特色之一。教师应依据课程的内容,采用由浅入深、循序渐进的方式设计实践活动,建立创新活动与研究方向的有机结合,增强教学与研究相辅相成的关联,有效组织和管理学生的学习活动,评价学生的创新活动。
创新实践活动培养学生科学研究的思维方法、科学研究能力和创新精神,分为课程实验、科技活动、课题研究3个层次。在课程实验中分为基础实验、综合性设计实验、应用提高实验3个系列,并在每个系列实验中设定多个专题,解决特定的问题。采用答疑式指导、项目式指导和课题式指导“三级指导”方式。
1)科学设置课程实验。
实验课对检验和巩固学生在课堂中学到的理论知识、启发学生的创新思维、提高实践能力具有重大意义,因此必须有针对性地加强课程实验,并根据培养目标和课程实验建立3层课程设计模式:基础实验、综合性设计实验、应用提高实验。
2)组织科技活动。
有计划地组织学生进行学术科技活动,鼓励学生利用课余时间开展科学研究并参加校内外不同层次的竞赛。科技活动主要包括ACM程序设计竞赛、机器人大赛、各类程序设计大赛等。
3)课题研究。
分专题进行有针对性的课题研究,包括文献查阅、科研选题、实验设计、实验操作、数据整理、结果分析、撰写论文、报告与答辩环节,训练学生的科学研究思想和方法,实施实践活动的个性化教育。
科学思维的理解范文3
关键词 高校 思想政治 理论教学
一、目前我国高校思想政治理论课程的教学现状
目前我国高校根据国家要求和高校的教学实际,均开展了思想政治理论课程教学,并且把该课程教学当作高校的一项重要工作来抓。从管理层面来讲,我国高校思想政治理论课程得到了高校管理层的高度重视。在高校中,已经形成了自上而下的思想政治理论教学体系,该体系涵盖了所有在校学生,其目的是通过对学生开展思想政治理论教育,使学生的思想政治水平和思想政治素质能够得到全面提高。虽然思想政治理论课程教学引起高校的足够重视,但是在开展的过程中也遇到了一些问题,主要表现为:
1.高校思想政治理论课程课堂气氛不活跃。由于高校思想政治理论课程本身的原因,导致在课堂教学中理论知识居多,现实实例较少,造成课堂气氛压抑,无法形成活跃的课堂气氛。
2.高校思想政治理论课程教学内容过于刻板,缺乏灵活性。由于高校思想政治理论课程本身的特殊性,其教学内容多数以理论为主,不像其他学科那样可以有生动的实例以及丰富多彩的教学内容,从目前的情况来看,高校思想政治理论课程本身缺乏灵活性。
3.高校思想政治理论课程教学没有培养起学生的学习兴趣。由于高校思想政治理论课程教学内容理论性强,同时缺少生动的实例,导致了学生在学习过程中对纯理论性的东西理解起来较困难,久而久之,造成对该学科的学习兴趣不浓。
二、我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合的意义和必要性分析
从我国高校思想政治理论课教学现状来看,如果不及时采取措施,将影响该课程的下一开展,因此我们必须对现有的教学方法进行创新。通过长时间的研究和探索发现,对高校思想政治课教学方法进行创新,必须在教学中将知识性和趣味性结合在一起,其意义和必要性主要表现在以下方面:
1.将知识性和趣味性结合在一起,有助于高校思想政治理论课程开展。将知识性和趣味性结合在一起,实现了高校思想政治理论课程教学方法的创新,对高校思想政治理论课程教育有着积极的促进作用,有助于高校思想政治理论课程的进一步开展。
2.将知识性和趣味性结合在一起,有利于优化高校思想政治理论课程的教学内容。将知识性和趣味性结合在一起,实际上是对高校思想政治理论课程的教学内容进行整合与优化的过程,通过这种有机的结合,使原本枯燥的课堂内容活泼起来,进一步吸引学生的注意力。
3.将知识性和趣味性结合在一起,对高校思想政治理论课程教学成绩的提高有着较大的促进作用。将知识性与趣味性结合在一起之后,高校的思想政治理论课程教学过程得到了优化,教学成绩也得到了提高。所以,从积极的方面来说,知识性和趣味性结合在一起,对教学成绩的提高产生了良好的促进作用。
三、我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合后取得的积极效果427
从以上的分析来看,我国高校思想政治理论教学将知识性和趣味性结合在一起是十分必要的,对于高校的思想政治理论教学来讲,起到的作用十分明显,取得了积极的效果,其效果主要体现在以下几个方面:
1.我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合后,该学科吸引了更多学生的关注。我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合后,增加了该学科的灵活度,丰富了课堂内容,提高了课堂质量,使得这一学科吸引了越来越多学生的关注,提高了思想政治课教学在学生心目中的地位。
2.我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合后,对培养学生的兴趣有着良好的促进作用。当前的高校思想政治理论课教学之所以出现教学困境,主要原因是课堂内容刻板,缺乏知识性和趣味性,使学生在学习的过程中丧失兴趣。通过将知识性和趣味性有效结合之后,这一问题得到了有效解决。
3.我国高校思想政治理论课教学知识性和趣味性相结合后,促进了该学科的深入开展。从我国目前高校思想政治理论课教学现实来讲,要想实现该学科的快速发展,必须实现教学创新,而教学创新的有效手段是将知识性和趣味性有效结合,因此,从积极的方面来讲,高校思想政治理论课教学将知识性和趣味性相结合后偶,促进了该学科的深入发展。
四、我国高校思想政治理论课教学创新后对其他学科的积极影响
从实践的角度来讲,我国高校思想政治理论课教学创新取得了积极的效果,对思想政治理论课教学的促进作用很大。从中我们可以发现,我国高校思想政治理论课教学创新后不但丰富和完善了自身学科,也对其他的学科产生了积极的影响,主要体现在以下方面:
1.高校思想政治理论课教学创新对其他学科来讲具有示范作用。高校想政治理论课教学创新的成功,为其他学科的发展提供了成功的范例,对其他学科的未来发展具有示范作用。
2.高校思想政治理论课教学创新为其他学科的发展提供了理论支撑。高校思想政治理论课教学创新的成功积累了理论基础和成功经验,可以对其他学科的发展提供理论帮助和支撑。
3.高校思想政治理论课教学创新促进了其他学科朝着教学创新的方向发展。高校思想政治理论课教学创新的成功,为其他学科的发展提供了有价值的参考,使其他学科的发展可以参照该学科的发展轨迹,所以,从积极的一面看,高校思想政治理论课教学创新的成功,促进了其他学科朝着教学创新的方向发展。
参考文献:
科学思维的理解范文4
【关键词】构图法、思维、整理、培养
语言和文字是人类交流思想、情感,传播文化、文明的工具,在推动社会发展中发挥了重要作用,但语言和文字都只是交流的工具、符号,而非交流内容本身,正是因此,在教学过程中时常造成两种困难:1学生不能透过语言、文字“符号”这层“外衣”把握其真实内涵。2、教师难以通过学生语言和文字的表达及时确切的了解学生理解的真实程度,难以把握学生的思维症结,以及时帮助学生理顺思维。这就要求我们在教学方法上进行改革,创造新的教学方法,引导和把握学生的思维过程,以保证学生顺畅汲取知识,保障学生科学思维方法的养成。基于这种认识,在充分研究人的思维过程的基础上,我设计了“构图理解法”,在帮助学生正确理解,科学记忆和培养科学的思维品质上都有优秀表现。
构图理解法是根据思维过程设计的,所以它既是科学的教法,又是科学的学法,实现了教和学两个教程的统一。构图理解法的针对目标是需要理解的重点,难点和要把握的知识整体。构图理解法的过程可以分为四步。1、对知识点进行初步的整体认识,并划分其构成要件。2、结合生活对每一知识要件进行理解。3、结合自己对每一知识要件的理解进行知识的整体形象构图。4、把构图与知识点的每一要件进行联系。比如:我们理解心理学中挫折定义:挫折是人们追求某种目标的活动中遇到干扰,障碍、遭受损失、失败时产生的心理状态。首先我们把这一定义划分为以下几个要件:1、挫折是人们追求某种目标的活动。2、活动中遇到干扰、障碍、遭受损失、失败。3、产生相应的心理状态。接下来我们对这三个要件分别进行理解,头脑中就会闪现各种各样有目的的追求活动;闪现各种各样的干扰,障碍和遭受的损失和失败;闪现遭受各种遭遇后的表情和心理状态。再接下来我们就可以将这些要件具体或抽象化的形象表达并将要件进行有机结合,借助简洁的文字说明完成对挫折定义的构图表达,最后,结合所创构图与挫折定义反复联系,完成该定义在头脑中的形象化。按以上步骤我把挫折进行这样构图:并把其结构打印在头脑中,完成对挫折定义的形象记忆。而同样是这个定义,有位同学根据自己的理解具体构图为“一人上躺在床上接受住院治疗的学生”并给图像命名为“学生病中急上学”。一幅简单的画面和命名将挫折定义的各个要件有机地组合起来,同样完成挫折定义的形象表达。因为人们的经验和思维不同,对同一知识的形象表达也不尽相同,但成功地表达有两个共同特征:
1、构图要有机体现所表达的知识点的全部要件。2、构图呈现一定的形象或结构特征,使知识的理解过程的思维活动由内在无形变为外在有形,并使知识的记忆由无形记忆变为有形记忆。这样我们就可以运用构图理解法向学生讲解知识,指导学生科学理解,科学记忆或者通过学生的构图诊断其思维症结并及时帮助学生理顺思维。
构图法的运用中,我们还可以通过构图的相互解读进行师生、生生间的心与心的交流。比如:“骄兵必败”的原因是这样的:骄傲的人总是自以为是,看不到自己身上的缺点,也看不到别人的优点,更听不进别人的忠言规劝,阻塞自己前进的道路,使自己不能发展,甚至失败,倒退。就骄兵必败的原因我做了这样一个构图:命名为“围墙里的人”,要求学生解读。一个学生这样解读的:老师,您所画的墙不是真正的墙,而是骄傲者封闭的心理,因为骄傲的人自以为是,看不到自己的缺点,也看不到别人的优点,更听不进别人的忠言规劝,恰恰像在心里筑起一道墙,而这正是骄傲者失败的原因,所以您构图“围墙里的人”。再比如:性格的定义即,性格表现为人的态度和行为所反映的稳定的心理特点。有位同学画了“一个小人儿在放风筝”并命名为“放风筝”,另一位同学思考后进行这样解读:人的态度和行为由人的稳定的心理特点决定,同时又反映人的心理特点,体现人的性格:这就如同放风筝一样,人手控制风筝的运动,通过风筝的运动可以反映人手的相应运动并体现出一个放风筝的水平。看似“风马牛不相及”的事物在孩子的眼中发生了各种各样的联系,这就是思维,是富于个性和创造性的思维。构图理解法使思维这一无形的抽象的东西变得生动且具体,从而为科学的创造性的思维的培养开辟了一条新的途径。几年的教学实践中,有过许多类似的交流,我不能一 一尽述,但长期的应用使我对它以下的优点越来越确信无疑。
1、 它可以帮助人们科学理解,科学思维,并强化理解和思维过程。
2、 它将人的思维过程外在化,形象化,从而使老师对学生思维的把握有了确实可行的途径,为培养学生的道学思维品质创造了极为有利的条件。
3、 它通过新知识与旧知识与生活经验的广泛联系,大大加速了人们对知识的汲取和内化,有利于人们思想和素质的提高。
4、 它通过对知识进行理解,构图并进行知识和构图的有机联系,使知识实现有形记忆。
5、 它通过对知识的构图提高人们的想像力,锻炼右脑能力,有利于新思维和创新素质的培养,尤其在我国目前教育偏重于左脑的情况下,使它的运用更具有重要意义。
6、 这种方法适用于各学科中需深刻理解及记忆的概念,定义、定理等较复杂的文字表达内容,是一种可广泛运用的教学方法和学习方法。
也许正是基于这些优点,一位几年前的学生特意来告诉我说:“老师,我现在算是体会到你的方法的妙处了。”我心中一阵窃喜,但我知道,这只是“脑科学时代”教育的基本要求,还有更多的脑的奥秘有待我们去揭示和利用。
科学思维的理解范文5
关键词:科学课;科学思维能力;能量
一、培养初中生科学思维能力的重要性
1.科学思维能力简介
科学思维是以科学知识为基础达到思维最优化、科学化,是适应现代化实践方式以及现代化科技创新而创立的方法体系,是对世界的复杂性、整体性和多样性的全局把握。
科学思维能力是指以科学认知得到的以及人的大脑依赖于信息符号对于感性材料加工处理的途径和方式,其实质是通过合理地处理各种科学思维方法之间的辩证关系,从而使其达到最优化,做到科学地、历史地、全面地观察问题、考虑问题,得出符合实际的解决问题的方法。
科学思维方式是一个庞大的方法集合,其中包括科学抽象方法、思维发散法、逻辑方法、模型优化法等。
2.培养科学思维能力的重要性
(1)培养学生科学思维能力是科学课学习的重要基础
初中生在学习科学课的传统过程中,往往是老师把需要传授的知识和课程固定式思维结合起来,学生将老师的思维固化在自己的脑海中,形成模式思维。长此以往,学生容易导致对熟悉的课程和内容铭记于心,但是当遇到新的问题时就会茫然无措,不知道从何入手解决问题。这就是模式化思维与现代教学没有同步前进的结果。而科学课是对自然科学进行探索、求知过程的研究,要求学生具有独立、创新、灵活思维能力,因此培养学生的自主科学思维能力也就成为了学习科学课的重要保证。
(2)初中生习惯于单一思维,缺乏发散思维能力
初中学生在分析和解决自然科学问题的时候,习惯于单一的沿着问题的发展过程考虑问题,思维习惯固定,思维方向难以改变,因此不能够通过多角度多途径解决问题,难以进行发散思维或变换角度思维,解决问题的方法模式化,缺乏一定的灵活性与创新性,没有形成系统的科学思维方法,难以从根本上突破学习科学课的瓶颈。
(3)科学课自身特点对于科学思维能力的要求
科学课对于知识与能力的相互转化十分重视,学生思维能力的塑造是科学课的首要目的。培养科学的思维能力是科学课的基本要求,其知识体系本身特点就决定了其对于学生科学思维能力的要求。随着科学的发展,学生的视野开始变的开阔,知识与信息的来源广泛,如果缺乏科学思维对于知识与信息进行系统化的处理,难以将其应用于实践中。只有让学生拥有科学的思维方法才能够在信息时代合理地运用其来解决实际问题。
二、初中科学课培养科学思维能力的方法
1.培养学生发散式的科学思维能力
培养学生科学思维能力首要任务的是学生思维的灵活性与发散性,即发散式思维,能够从多角度、全方位思考问题,冲破传统观固定化思维模式的单一性与局限性。
以能量的转化与守恒为例,学生在初学该章节时,对于转化与守恒这个概念就有所误解,认为其相互矛盾。既然能量可以相互转化,那么能量还能够守恒么?这是很多学生所产生的疑问。这就是学生考虑问题的时候单从某种能量自身考虑,缺乏能量的整体式思维,而且考虑问题绝对化,把转化与守恒进行绝对化思考,导致对问题难以理解。
该例子说明学生在思考科学问题时候应该从不同的角度思考问题,从个别以及整体不同的角度入手解决问题,该例中很多同学会从单一的势能或者单一的动能出发,没有考虑到能量的总体性,即思考的角度要全方位。因此可以通过教学中的看似矛盾的问题,来培养学生的发散式思维能力。
2.培养学生想象式的思维能力,充分发掘学生的想象力
想象式思维能力是科学中的一种非常重要的抽象逻辑思维能力,因为在科学课的研究中,会遇到边缘科学等许多超越现实的实验条件,现实生活中难以重现实验环境。这就要求学生抓住研究对象的主要因素,排除其他次要因素,使研究对象与实验条件理想化,从而建立理想的实验模型。
例如对于势能的理解,很多学生认为火燃烧时释放出热量这种形象化的能量才是能量,因为它可以通过人体感觉得到。而像重力势能、弹性势能等人体感觉不到的能量,学生就无法理解。因为势能比较抽象化。这就需要学生在理解势能这个概念时采用抽象式、理想式的科学思维方法。将能量作为一个整体抽象的描述印在脑海中,将无形的势能附着于有形的物体上,从而将无形的势能抽象的想象成有形的势能,从而消化对势能概念的理解。
因此,充分发掘学生的想象力,培养学生想象式的思维能力是培养科学思维方法的重要任务。
三、结论
本文通过分析科学课学习过程中一些影响思维能力的常见现象,总结出提升科学思维能力的两种重要方法,如培养学生发散式的科学思维能力、培养学生想象式的思维能力,充分发掘学生的想象力等。相信这些对于培养初中学生学习科学课的科学思维能力具有一定的理论和实践指导意义。
【参考文献】
[1]吴琳娜,等.《科学思维概述》[J].科技信息.2010,1(11).
[2]陈吉明.《创新实践课程教学中科学思维能力的培养》[J].实验室研究与探索.2011,30(2).
科学思维的理解范文6
关于科学与宗教的关系,长期以来人们形成了多种学说或观点,如所谓的“冲突说”、“相互关联说”、“认识的不同状态说”、“完整知识说”等等(注:“冲突说”认为科学与宗教之间是绝对对立的冲突关系:科学代表着真理,宗教代表着谬误;这方面最具代表性的是1875年英国科学家J.W德雷伯(J.W.Draper)的《宗教与科学的冲突史》。“相互关联说”认为,科学与宗教处理的是不同领域的事情,各自满足人类的不同需要。许多科学家都是这种观点的支持者。“认识的不同状态说”是孔德提出的。他认为人类理智的内在发展在历史上出现了宗教、形而上学和实证科学三个连续的阶段:宗教充当了人类知识的必然出发点,而科学则提供了量终的认识状态。“完整知识说”是19世纪俄国哲学家索洛维约夫提出的。他认为,实证科学、哲学、宗教的综合,即所谓的“完整知识”,是人类理智发展的“最高目的和最终结果”。)。这些观点虽然彼此间在基本内容和原则上相距甚远,但它们在思维方式上仍都局限于科学与宗教“对抗”或“非对抗”的二元关系模式,没有考虑或者完全排除了其他文化因素的影响。科学与宗教关系的“对抗”与“非对抗”模式都基于一定的历史事实,都能解释一定的历史事实,但也总有一定的历史事实不能解释。对抗模式基于中世纪宗教对科学的迫害,如实地描述出西方近代史上科学与宗教的斗争史,但它很难合理解释现代条件下宗教与科学的关系。对于杰出科学家,如刻卜勒、波义耳、牛顿可以同时是虔诚的宗教徒,甚至出于宗教的目的而研究科学这类现象,也很难解释清楚。非对抗模式却恰好相反:如果科学与宗教的关系可以简单地归并为“关于事实即追求真”与“关于价值即追求善”的关系,或者甚至可以进一步认作和谐共存、相互促进的关系,那么它们在历史上就不应该也不会表现出如此尖锐的矛盾冲突。这说明,过去人们对科学与宗教关系的认识有一种简单化倾向,这种简单化造成了一种二难境地:一方面,科学与宗教的关系成为了一种人们熟知的常识,而另一方面,科学与宗教的关系也成为一个理论上缺乏研究的神秘问题。
因此,笔者认为,合理的科学与宗教关系的理论应具备两个基本点:一是超越科学与宗教关系的二元模式,从科学和宗教与人类把握世界的其他基本方式的复杂的多元关系出发来理解科学与宗教的关系;既坚持科学是人类文明的基础,又强调人的文化本质。一般地说,科学与宗教的关系,既涉及科学与宗教的相互评价,也涉及科学与宗教在人类整体文化中的地位以及它们各自从其他文化样式所得到的评价。二是能合理解释下列典型事实:①中世纪及文艺复兴时期宗教对科学的压制;②宗教与科学在发生学上的关系;③像牛顿、波义耳等大科学家为什么能同时成为虔诚的宗教信徒?为什么爱因斯坦、普朗克等人都深深感受到了科学活动中宗教的精神价值,并对它们的关系做了本质相同的阐述?
从“同时态”的角度看,作为两种文化现象的科学与宗教,是人类把握世界的两种不同的基本方式。所谓人类把握世界的基本方式,简捷地说,“就是人类把‘自在的世界’变成自己的‘世界图景’的方式”[1],也就是人类在实践活动的基础上所形成的与世界发生真实关系的“中介”。这种中介,对人类来说,不仅是指其自然器官,而且更重要的是指人类在其漫长的进化过程中形成的属于人的文化。常识、宗教、艺术、科学、哲学等等,就是人类把握世界的基本方式。这些文化样式之所以是人类把握世界的基本方式,在于它们一旦产生,不仅以作为世界图景的知识的形式存在,而且更重要的是,它们已内化为人的本质力量,成为人的思维方式,并为人的思想和行为提供各种各样的价值观范。因此,人类把握世界的基本方式具有“世界图景”、“思维方式”和“价值规范”的三重内涵。科学与宗教,作为这种把握方式的两种,它们既为人类提供了宗教的世界图景和科学的世界图景,而且也为人们的思想和行为提供了各自的“思维方式”和“价值规范”。因而它们都是各自的世界图景、思维方式和价值规范的统一。这样,科学与宗教的相互关系及其相互作用,在人的文化世界中,就分离为科学的世界图景与宗教的世界图景,科学的思维方式与宗教的思维方式,科学的价值规范与宗教的价值规范的相互关系及其相互作用。
笔者认为,只有从人的文化本性出发,将科学与宗教的关系及作用进行这种分离,并在这种分离的整合中对之进行理解,才有可能得到合理的符合历史与现实的科学与宗教关系的解释。
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首先是科学的世界图景与宗教的世界图景的相互作用。所谓“世界图景”,“是指人在自己的表现和思想中所构成的关于经验世界的整体图景”[2]。科学的世界图景与宗教的世界图景,是科学与宗教各自在自己的概念框架中形成、理解和表现的关于人的经验世界的整体图景。二者之间的关系可在两个层次上表现出来:一是对于自然界具体现象与事件的解释,二是对于自然界物质实体及其过程的卒质的信念。我们认为,科学与宗教的关系不仅是科学的世界图景与宗教的世界图景的关系,而且对科学与宗教在世界图景这两个层次上的关系也必须作出具体分析。科学与宗教都以人的日常生活世界为基础,都提供对人的经验世界的解释。科学解释与宗教解释之间具有明显的对立关系,这种对立关系是绝对的和直接的。比如,科学解释是对自然现象本质的揭示,宗教解释虽然也是对“为什么问题”的回答,但它提供的却是一个直观的、象征性的世界图景;科学解释的可接受性是建立在对对象本质的把握、概念意义的明晰性、概念之间联结的逻辑严密性,以及外部的经验证实基础之上的,而宗教解释的可接受性则建立于人对虚幻的“神”的超经验的信仰,以及宗教概念框架中存在的或多或少用理性的能力无法彻底说明的神秘性因素基础之上的;科学解释是发展的、可批判的,宗教解释则依存于信仰和皈依,自认为提供了关于一切的终极解释,不能接受和容忍来自宗教内部的批判等。人们所持的“科学与宗教是对立的,科学代表着真理,宗教代表着谬误”的观点,很大程度上来源于本质的、理性的、发展的和自我批判的科学解释与直观的、象征性的、信仰的、情感的、非批判的宗教解释之间的这种直接的对立。应该说,这种观点在整体上是正确的,但在细节上却过于简单化。它将科学解释与宗教解释的上述关系等同于科学的世界图景与宗教的世界图景之间的关系,进而将后者等同于科学与宗教的关系。这种做法,一方面将宗教解释与宗教同一,另一方面将科学与宗教的对象、范围和宗旨同一。实质上,宗教作为一种文化现象,在历史上其存在和解释的范围要宽广得多,它力图终极一切自然现象和生命现象——因为科学解释以经验规律为解释项,只能立足于已知自然规律基础之上,而宗教则由虚幻的“神的存在”这个所谓的“第一原则”指向了对未来和无限的解释。因此,从宗教自身来说,宗教存在的根据,不仅仅是或者不首要地是提供人的经验世界的解释系统或整体图景,除此之外,它还力图以自己的方式和原则告诉人们,如何对待现实的人生和社会,如何处理自己的情绪和情感。因此,宗教对具体自然现象的直接的虚幻的解释被否定,虽然不能像俄国著名哲学家索洛维约夫那样认为它“丝毫也不牵扯宗教本身”[3],但也不能像实证主义哲学那样得出否定宗教的意义与价值的结论。否则,我们就不能合理解释科学史上宗教解释不断被否定,而许多大科学家同时却是虔诚的宗教信徒,以及刻卜勒、爱因斯坦、普朗克等人都深深感受到了科学活动中宗教信念的存在价值这样一些和科学发展有关的事实。
科学的世界图景与宗教的世界图景在第二个层次上的关系,涉及对自然界本质的看法。现实的科学活动以由人的历史性而来的“前理解结构”为基础。前理解结构是人作为历史的“产物和结果”而获得的他的实践活动的现实条件和本质力量。毫无疑问,和哲学信念一样,对自然的宗教信念也是这种作为科学可能性条件的前理解结构的组成部分。科学家在具体的科学活动中,常常被字宙那和谐的秩序、庄严的规律、普遍的因果关系激起一种顶礼膜拜的情感。这种对自然的合理结构和未然秩序怀有的类似于宗教的深深敬畏和赞叹的心理状态,爱因斯坦称其为宇宙宗教感情,认为它在人类的科学活动中起到前提和预设的作用,是“科学家研究的最有力、最高尚的动机”[4]。虽然宇宙宗教和恐惧宗教、道德宗教相比,没有人格化的上帝,没有教义和组织,也没有一套祭献的仪式和规矩,但它却反映了一切宗教所具有的本质属性,即根植于深深敬畏和赞叹中的信仰。也许正是出于这方面的考虑,爱因斯坦才说:“科学没有宗教,是跛足的”[5]。这实质上也是现代文明条件下许多伟大的科学家同时又是虔诚的宗教徒的真正原因。
当然,我们强调科学与宗教,科学解释与宗教解释的关系的区别,并不是要否定它们之间的联系。事实上,历史上宗教的发展,特别是宗教从包罗万象的、坚持自己与真理同一的“原始宗教”,演变为只能从人的终极意义和宇宙的终极存在方面寻找存在根据的所谓的“高级宗教”,很大程度上得于近代科学独立以来科学解释对宗教解释的否定以及人们常识的科学化。正如怀德海所说的:“宗教的发展主要就是清除前一代人用幻想的世界图景来解释它的观念时所产生的复杂成分而把自己的固有的观念解放出来”,“科学的进展必然会不断地修正宗教思想,因而对于宗教有莫大的好处”[6]。
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其次是科学的思维方式与宗教的思维方式的关系及其相互作用。科学与宗教,作为人类把握世界的基本方式,都蕴含着与各自的存在和价值相适应的思维方式和解释原则。科学被认为是理性的事业,它诉诸的是可检验的事实,在自然客体的存在状态与人类本质力量的耦合关系中把握自然规律,理解自然现象。因此,科学思维本质上是一种创造性的发散式思维、逻辑化的理性思维。它运用的是体现人本质力量的实验方法,能够理性分析的数学和逻辑方法,能精确把握本质并导致运用的定量方法等等。而宗教则以信仰为核心,它是从虚幻的“神”的存在这个第一原则出发来解释人和世界,一切活动都以强化人对所谓的“神”的信仰为中心。因此,宗教思维本质上是非批判的收敛式思维、非逻辑的整体性思维,它运用的是直觉的、整体的、思辨的、象征的、隐喻的、“奇迹”的方法(注:“奇迹”是宗教教义中描述的现实知识无法解释的现象,它能把“宗教表现出的主观意识的变化转变为客观明确的实际感受”,实质上是“表达力量和神秘观念的变化方式”(池田大作,B.威尔逊.社会与宗教[M].成都:四川人民出版社,1991.39.)。)。因此,可以说,在人类的文化世界中,科学与宗教代表了转贴于 人类两种完全不同的思维方式。
但我们并不能由此将科学与宗教两种思维方式和解释原则的关系简单化,它们之间存在着复杂的相互作用。
从历时态的角度看,科学的思维方式和解释原则在起源上就和类宗教的思维方式不可分割地交织在一起。人类最早的思维方式是神话诗的思维方式。这种思维方式按照人的行为和目的去说明自然界的各种现象。由于自然界的人格化与自然崇拜、万物有灵和图腾崇拜这种原始宗教不可分割地联系在一起,神话诗思维和神话诗解释方式本质上带有宗教的性质。宗教学的奠基人麦克斯·缪勒说:“如果我们跨越文字时代,深究人类思想最深的层次,就会发现在人类思维早期就已出现了宗教的因素。”[7]对于科学的思维方式和解释原则来说,这种具有宗教性质的神话诗思维方式具有发生学意义。首先,它作为最原始最朴素的人类智慧,同时起到了解释的作用,即对那些模糊的、不可控制的自然现象的理解和说明。在自然的神话诗解释中,通过将不可理解的现象类比于人类已有的经验,自然现象具有了可理解的形式。在想像构思的结果中,行为、起源、原因、结果、意图均采取了概念化的形式。这种对异己现象的反应,“不再是一种动物性的反应。事件得到理解,反应是深思熟虑的”[8]。其次,这种神话诗思维和解释方式,蕴含着被视为科学思维和科学解释逻辑基础的因果关系的原型概念,它为未来的科学思维与科学解释提供了概念框架。随着“一神教”的惟一的“神”的观念的产生,神话诗思维进一步分化出宗教的思维方式和解释原则,而脱胎于宗教思维的哲学思维则为科学思维的产生提供了最直接的形式。
从共时态的角度看,科学的思维方式与宗教的思维方式都是人理解自己、创造有意义的世界所必须的。这种必然性最根本的原因在于,人是有自我意识的存在物。人作为自然存在物,有意识地为了自己的存在,运用科学的思维方式和解释原则客观地认识外部自然界;同时,有自我意识的人为了实现和创造自我的意义世界,意识到不仅要外向地认识外部自然界,而且要内向地认识自我。而宗教的思维方式(当然也包括其他的思维方式)恰是人内向地认识自我所必须的。正如在人的活动中“对生活的内向观察伴随着并补充着那种外向观察”[9],宗教的思维方式、哲学的思维方式以及艺术的思维方式等等也伴随着并补充着科学的思维方式。也正由于多种思维方式的共存,人才创造了丰富的属于人的文化世界。
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再次是科学的价值规范与宗教的价值规范的关系及相互作用。所谓“价值规范”,就是对人们的价值取向、价值认同、价值选择、价值评价和价值践履等等的规范。作为文化现象的科学与宗教,各自通过自己价值的实现,影响和改变着人们的社会价值观。科学作为知识体系,精神价值是其价值的直接体现。一方面随着科学理论的扩散和科学思想的渗透,科学中蕴含的实证精神、定量的分析态度,科学表现出的简单性、系统性、统一性、客观性、合理性和完美性等价值规范不断社会化,得到普遍性的社会认同,另一方面,作为社会建制的科学的价值规范通过科学共同体的规范结构显示出来,R.K.默顿将之概括为普遍性、公有性、无私利性、独创性以及有条理的怀疑性。科学的这些价值规范,是对人的日常生活世界的价值观念的超越,它随着科学的发展和社会地位的提高,不断普通化、社会化和常识化,成为人的社会价值观的重要部分。对科学价值规范意义的确认,既要超越“科学是关于事实的,科学与价值无涉”的观点,也要避免科学主义立足于科学,要求对人及其文化做单一的“科学”理解的做法。与科学一样,宗教也力图通过自己特有的规范结构及其向日常生活世界的渗透和扩散,影响和改变人们的社会价值观。但与科学不同的是,宗教特别是现代所谓的“道德宗教”,被认为首先或主要是作为一种价值规范而存在的。在这种情况下,宗教的意义与价值与宗教的价值规范被认为是直接同一。宗教以信仰为核心,其思维的向度是未来和无限。在如何对待生命和人生活的意义等问题时,宗教常常通过教义与仪式,力图要求和教导人们寻求心理和精神的平衡、社会环境的安全感、人际关系的和谐等等。但“宗教的任务不是使人们到达那个目标,而是使人们充满希望地走过人生旅途。在使人获得新的生活体验时,宗教就已经表现了自己的价值”[10]。因此,理性化的科学的价值规范与情感化的宗教的价值规范,不论是具体内容还是思维向度,都存在不一致甚至对立的方面,但它们都是在人追求生活意义的过程中创造的,都是对日常生活世界价值观念的超越。它们的常识化,共同构筑了现实的人的社会价值观的主要部分。人的价值是多元的,我们既不能像中世纪那样对人及其生活进行单一的宗教理解,也不能像科学主义所要求的,对人及其文化做单一的“科学”理解。在人类的整体文化中,如何在既坚持科学在人类文明中的基础地位,又强调人的文化本质及人类文化世界的丰富性的基础上,合理地评价科学与宗教的价值规范以及它们在社会价值观中的地位,就显得特别重要了。
当然,价值规范是不能脱离世界图景与思维方式而存在的,它们统一于特定的概念框架。世界图景与思维方式相互联结,不断转换,而价值规范本身就是由依赖于一定思维方式所进行的价值判断构成的;从另一方面说,世界图景和思维方式层面上的取舍与选择又是基于一定的价值规范的。世界图景、思维方式和价值规范的统一性,从另一侧面说明,我们在讨论科学与宗教的关系及其相互作用时,不能将之归化为其中任何一个单一层次的关系,而必须对科学与宗教在世界图景、思维方式和价值规范三个层面上的关系按照其内在联系进行整体的把握。科学与宗教关系的“对抗模式”和“非对抗模式”,都是将科学与宗教的关系归结为其中一个层次的结果。在一定的历史文化中,科学与宗教的关系,既取决于它们在世界图景、思维方式和价值规范三个层面上的相互评价和相互作用,也取决于科学与宗教在整个文化中的地位及受到的来自其他方面的评价。这两个方面互相联系,形成一个多元的逻辑关系模式。
【参考文献】
[1] 孙正聿.哲学导论[M]北京:中国人民大学出版社,2000.11.
[2] 孙正聿.哲学通论[M].沈阳:辽宁人民出版社,1998.54.
[3] 索洛维约夫.西方哲学的危机[M].杭州:浙江人民出版社,2000.147.
[4] 爱因斯坦.爱因斯坦文集(第一卷)[C].北京:商务印书馆,1976.282.
[5] 爱因斯坦.爱因斯坦晚年文集[C].海口:海南出版社,2000.27-28.
[6] 怀特海.科学与近代世界[C].北京:商务印书馆,1997.180-181.
[7] 麦克斯·缪勒.宗教的起源与发展[M].上海:上海人民出版社,1989.3.
[8] 瓦托夫斯基.科学思想的概念基础[M].北京:求实出版社,1989.62.65.