培养学生科学思维的方法范文

导语：如何才能写好一篇培养学生科学思维的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高中生物；科学素质；思维方法

目前，国际竞争的实质是民族科学素质的竞争，因为社会成员的科学素质是科学技术赖以发展的基础。科学素质的核心是人生观和价值观以及对自然与社会的发展规律的正确认识。因此，在生物教学中，既要重视生物基础知识、基本理论、基本技能的教学，还要重视培养学生科学的思维方法。本文仅对此谈谈自己的认识。

一、要从揭示思维本质入手，努力培养科学的思维方法

思维是一种心理过程，它能反映现实对象的本质特征，揭示对象与相关现象之间的各种内在联系。科学思维品质的特点反映在思维过程中，往往表示出某些习惯性的思维方式或途径，统称为思维习惯。对于学生来说，是否领悟到科学思维的真谛，对其未来从事科学研究具有重要意义。例如在“生物进化学说”这一节的教学中，首先可给学生介绍特创论的观点，然后介绍达尔文的生平和他参加英国海军勘探船“贝格尔”号环球航行考察后思想的一系列变化。达尔文发现：南美洲地下发掘出来的某些化石跟现在生存在那里的生物（如犰狳、食蚁兽等）既相象又有区别，加拉帕戈斯群岛的生物是南美洲的类型，但每个岛上都有彼此略有相异的物种。他曾企图用原有的特创论观点加以解释，却难以化解所观察到的事物与特创论观点的矛盾：化石生物为什么跟现在生存的生物相象但有区别？相邻的岛上生物为什么相异又相近？于是，“类似这样的事实，不管它是哪一方面的，只有下述的假定能够解释，那就是动、植物种不断在改变……”通过深入研究，类比归纳，达尔文提出了以自然选择学说为中心的生物进化论，并为这一假说提供了可供检验的充足证据。至此，我们即可向学生指出上述方法就是科学研究的基本方法之一――科学假说方法。因此，对达尔文生物进化学说的学习实际上是一次用科学方法研究生物学问题的模拟活动，既让学生学习了生物学知识，又学会了一种科学研究的方法。

二、要努力培养学生掌握理论与实践相结合的方法

在生物课堂教学中，当学生理解了生物学基本概念，切实掌握了生物学的知识体系后，还应注重引导学生灵活运用知识，解决实际问题，解决新信息题，这是一个从学习知识到灵活运用知识的深化过程，也是一个知识迁移过程，更是一个知识能动飞跃的重要表现。例如，在学习“环境对生物的影响”时，曾经做了一个试验，对两个教学班采取不同的方法。一个班采用传统的程序方式教学，在课堂上把生态因素中的生物因素和非生物因素全采用教师讲授，并结合幻灯机和挂图等方法。另一个班采用发现法教学，教师将学生分成小组，进行分工活动。经过实验得知，在采用发现法教学的班级中，学生经常产生猜测、惊讶、困惑的心理，从而紧张地、积极地思考和探寻解决的途径。这样，学生的学习便从外部的作用转变为内部的动机。心理学上认为：学习的内部动机作用，是学生在学习过程中取得初步成功之后产生的，最初的学习动机莫过于对学习本身的内在兴趣和发现的自信。而理论与实际相结合就是从学科本身出发，来激发学生的探求心，容易使学生具有独立主动学习的积极性，使他们不仅不把学习看成负担，而且看成一种精神需要。并逐步理解了生物科学知识来自实践，又要运用于实践的科学方法。

三、要重视过程教学，努力培养学生探求新知识的精神

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【关键词】临床医学；专业学位；科研思维；培养

为加速临床医学高层次人才的培养，1997年国务院学位委员会通过《临床学专业学位试行办法》[1]，开始了临床医学专业学位的招生，临床医学专业学位研究生主要侧重临床实践能力的培养，要求临床医学专业学位研究生能结合临床实际，学习并掌握临床科学研究的基本方法，具有较强的临床分析和思维能力。“四证合一”培养模式促使临床医学专业学位研究生的培养需创新与拓展专业培养方式的内涵和外延，要求培养的临床医学专业学位研究生不仅要有较强的临床实践能力，同时也要掌握临床科研的基本方法和基本科研能力[2]。因此，培养科研思维能力对提高临床医学专业学位研究生的培养质量至关重要。科研思维能力是科研能力的一个重要方面。科研能力是临床医学专业学位研究生综合能力的重要体现，在传统培养模式下，由于相关教育部门对科研能力的重视不足，导致专硕生的日后发展受到一定的影响，故要求其在科研能力的培养方面下功夫，从科研创新思维、科研实践能力和科研理论能力等层面出发，加强对专业学位研究生科研能力的培养[3,4]。而科研思维能力主要以逻辑思维训练为主。本文就临床医学专业学位研究生科研思维能力培养现状，及如何提高专业学位研究生科研思维能力进行了探讨。

1临床医学专业学位研究生科研思维能力培养现状

1.1科研能力培养环节薄弱

通过对2000年至2016年收录的有关临床医学专业学位研究生教育的文献进行分析[5]，教学方法是临床医学专业学位研究生科研思维能力培养中显著的问题。表现在教学方法偏向传统的教师讲课、研究生听课，完成作业，闭卷考试，过于模式化，科研思维能力培养效果欠佳。另外，传统带教模式下，由于过分强调实践性和操作性，更加弱化知识的深度，研究生不能进行很好的临床科研思维训练，科研能力的培养更加缺失。在对北京大学第一附属医院实习的43名临床医学专业学位研究生（包括18名专业学位博士研究生）的调查也进一步表明[3]，临床轮转工作繁重和技能学习压力大，由于缺乏科研思维的培养，科研能力不强，其在临床科研中遇到的主要问题也就缺乏应对之策，从而放弃解决。而科研能力的培养更多的在于科研思维能力培养而非实验室各项技术和临床操作的指导[3]，因此，在课程设置和教学方法上应在注重实践与操作技能教学的基础上，同时注重知识的深度，引导研究生主动思考，提高科研创新思维能力。

1.2重临床实践技能培养，轻科研思维能力培养

在对全国37所医学院校或综合性大学医学院的专硕研究生的调查中发现[6]，89%的研究生非常重视职业规划，计划进入三甲医院从事医疗工作，对临床实践技能方面高度重视，在研究生的自我评价中，临床实践技能评分最高，而科研能力评分最低，印证了研究生职业规划导向致使科研思维能力培养不重视，基本的科研能力欠缺，满足不了三甲医院对高层次应用人才的需要。在目前“四证合一”培养模式（即执业医师证、住院医师规范化培训合格证、硕士研究生毕业证、硕士研究生学位证）实施下，使临床医学专业学位研究生在临床医院有33个月的规培转科学习，而临床医院的导师更多地从医生的角色出发，重视对研究生临床操作技能及实习能力等专业技能的指导，忽视对研究生科研能力的培养，研究生的科研思维训练相对薄弱，其科研能力自然也得不到很好的训练和培养[7]。

1.3强化临床技能考核，弱化科研能力考核

由于临床医学专业学位研究生在其目标培养上主要侧重临床技能培养，促使各医学院校普遍将临床技能与实践能力考核作为提高临床医学专业学位研究生培养质量的重要手段，临床训练过程逐渐趋于规范化管理，尤其是使用客观结构化临床考试（OSCE）对研究生的临床训练有显著的促进作用。但是对科研能力的考核相对不足，虽然大多数的研究生参与到导师的课题研究中，但是并不作为毕业考核的重点指标。

2研究生科研思维能力培养的探索

2.1优化课程设置，强化授课知识的广度、深度和新度

首先，整合基础课程，为提高研究生的科研思维能力奠定基础。公共必修课和选修课能为研究生提供必要的理论知识及认识世界的工具和方法。譬如英语课，英语在临床医学科研方面是一种重要的信息载体，对提高临床英语阅读能力非常重要。其次，专业必修课强调“结合学科前沿”，是研究生课程设置的核心和精髓，一定要根据学科范围及其发展趋势，把本学科前沿知识以及体现当代科学发展特征的多学科间的知识交叉与渗透整合反映到教学内容中来[8]。把临床医学研究方法与论文写作作为重点课程，开设学科前沿进展的课程，目前已开设的主要有外科学前沿、内科学进展、肿瘤学前沿、免疫学进展等，为研究生提供前沿知识，加强思维能力培养。第三，专业选修课设置充分考虑学科交叉融合，拓宽研究生的知识面，提高研究生的综合素质与能力，利用高校综合优势，提倡全校范围内选课，比如医学人文道德课程、理学院的医学高等数学、生命科学学院的生物信息学、信息科学与技术学院的各类计算机软件使用等提高医学人文素养、数学、逻辑、统计等能力的选修课程。通过优化课程设置，加强临床医学专业学位研究生的思想教育、通识教育、基础医学教育、临床医学教育，扩大医学研究生的视野、思路和知识面，提高其在医学领域更多的科研和创新思维能力，从而提高科研能力和水平。

2.2加强教师授课方式引导与信息化建设

教师授课方式和引导直接影响研究生科研思维能力培养。研究生信息获取渠道比较广泛，但是缺乏在知识的海洋中敏锐把握核心主线和趋势变化的能力。教师可通过不同的教学方法诸如PBL教学、CBL教学、Sandwich等教学手段，加强对研究生科研思维能力引导。PBL教学的优势是小班上课，8人一组，能够放手让研究生通过主动思考，边分析、边总结。例如肝炎病毒的免疫应答是个前沿问题，在研究生的培养中，将肝炎病毒的免疫学机制以实际病例的形式融入其中，引导研究生查阅文献、分析病情、探讨免疫学机制的最新研究，最后引导研究生完成肝炎免疫学治疗的设计方案，研究生在讨论中激发科研思维。CBL教学也非常适合医学专业学位硕士研究生培养，其能突出案例的引导作用，既能够结合临床实践教学的需要，又能够通过案例分析，融入思维能力培养，为较好的一种教学形式。如，授课教师在教学中引入艾滋病的案例，讨论艾滋病致病的特点，结合HIV的生物学性状，给研究生布置作业，引导研究生独立思考艾滋病疫苗的设计思路。Sandwich教学侧重研究生自学能力，团队能力培养，在自学过程中促进科研思维能力训练。为进一步适应信息化发展的需要，在实践中，教师应充分运用现代化的技术手段，如慕课、微视频、雨课堂等，将传统知识通过分解使学生进行碎片化学习，快速掌握基本知识，然后通过开放性平台引导研究生进行以讨论为主的扩展式学习。在此环节，教师的引导作用是主要因素，对教师自身素质要求更高，教师首先需要熟练运用各种教学方法和信息化平台，从而有效把控教学，促进研究生科研思维能力培养。医学信息化快速发展和医学知识不断更新，教师只有不断提升自我能力，才能在传授基础知识的同时，更好地引导研究生接受前沿信息，切实提高研究生科研思维能力。

2.3在实践技能培养中提高科研思维能力

针对临床医学专业学位研究生的实践技能培养周期长、任务重的特点，将科研思维能力的培养融入到实践技能培养中，在有限时间内提高研究生培养质量和效率。研究生的实践技能培养不能简单地理解为教会一种方法，而要教会研究生思考选择最佳方法，引导研究生主动思考而不是被动操作。一方面通过研究生实验课，在实验课前，教师引导研究生进行实验设计，懂得对照分组的重要性和实验流程设计的逻辑性；实验中，随时引导研究生对目前步骤含义、用途和方法的深入思考，对每一步的结果积极分析、判断，制定下一步方案；实验后，以开放性的问题引导研究生的发散思维。比如教师可借鉴给学术学位研究生开设的《感染与免疫》实验课程中的溶血空斑实验授课流程。首先提前布置，让研究生设计实验方案，实验课上，引导研究生思考脾细胞的分离方法有哪些，不同方法的优缺点在哪，采用方法的依据是什么；在小鼠的脾细胞悬液离心洗涤一遍以后，引导研究生深入思考去除红细胞的方法有哪些，以及不同方法的优缺点，同时为验证这些方法的实际效果，可进一步通过分组设计，增加红细胞裂解液、蒸馏水两种干预因素，比较不同处理组之间去除红细胞的效果。实验后，设置开放性问题，引导研究生进一步思考完成溶血空斑实验检测后，进一步做什么工作，开拓研究生的思维。通过总结、反思、讨论进一步引导研究生优化实验设计，比如脾细胞悬液的制备采用什么样的方法能收集到最大量的脾细胞，溶血空斑实验的方法采用双层玻片小室法、琼脂平板溶血空斑法还是采用何种方法优化实验。如果研究生在开设的实验课程中将每个实验都能通过设计、优化、操作来检测证实自己的判断，实验设计的逻辑性、合理性、完整性都能达到一定的高度，此流程正是科研思维及临床科研训练的过程，有助于提高研究生科研思维能力。另一方面通过临床实践，医院可搭建科研服务的双向指导和培训，按照标准要求完成每个科室的项目后，纵向上将科研嵌入到临床医学专业学位研究生教育工作中，由导师和医院科室教师随时启发引导；横向上主要针对临床病例课题，开展基本流程选题、文献检索、社会调查、数据处理、论文写作等进行专业化指导和培训，从而提高专业学位研究生科研思维能力。

2.4充分发挥研究生导师科研引导作用

导师作为研究生阶段科研思维培养工作的第一责任人，除课堂教学外，还需承担更多重要的工作及肩负更重要的责任。导师不仅需要通过言传身教树立榜样，对研究生科研思维培养起到潜移默化的作用，更需要有针对性地对研究生进行科研思维能力的培养。导师以科研课题为载体，将科研逻辑思维培养贯穿于研究生培养整个过程，让研究生查阅文献，帮助研究生梳理研究方向；通过提出科研问题、立题论证、研究方案设计等方式锻炼研究生的逻辑推理能力；通过以论文研究为主的研究生组会，让研究生精读文献、专题讨论，为研究生提供科研思维训练的环境及氛围，使研究生科研思维能力的培养在潜移默化中得到提升。

2.5开展学术交流与学术讲座

校校合作、校院合作，搭建科研分享平台，定期聘请国内外高校、医院知名专家开展专题科研讲座，了解国内外最新科研动态、立题理念、课题目标、研究内容、科研方法、技术路线、结果分析等内容，研究生参加科研型学术讲座和学术交流，对培养临床医学专业学位研究生的科研思维具有重要作用，经常开展学术交流活动有助于拓宽视野、博采众长、集思广益、营造良好的学术氛围，对研究生形成独立的科研思维能力起到积极促进作用。

3结束语

科研思维能力的培养是临床医学专业学位研究生质量培养的一个重要工作，也是一项长期的系统工程，医学高校可通过优化课程设置、加强教师授课方式引导与信息化建设、在实践技能培养中提高科研思维能力、充分发挥研究生导师科研引导作用、开展学术交流与学术讲座等途径，将临床实践能力和科研思维能力培养有机地统一起来，构建一个培养研究生科研思维能力的良好氛围和环境，从而提高临床医学专业学位研究生科研思维能力，促进临床医学专业学位综合能力的提升，满足医院对高质量人才的需求。

参考文献:

[1]临床医学专业学位试行办法[J].中国教育,1998,17(5):3-5

[2]张萍,张艳萍,梁德东,等.“医教协同”背景下临床医学专业学位研究生科研能力创新培养模式构建[J].中华医学教育探索杂志,2016,15(4):333-336

[3]徐昊,鲁继红,于岩岩.临床医学专业学位研究生科研能力培养现状与思考[J].中华医学教育杂志,2019,39(6):446-449

[4]李萍萍,王鹿,陆梅华.医教协同发展背景下临床医学硕士专业学位研究生培养探究[J].中国医学教育技术,2018,32(1):15-18

[5]邓锐.临床医学专业学位研究生培养存在问题的荟萃分析[J].中国高等医学教育,2018,8:122-123

[6]任延刚,袁本涛.临床医学专业学位研究生培养状况的调查与思考[J].学位与研究生教育,2016,9:32-36

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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。www.133229.coM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)．

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关键词：非计算机专业；计算思维；能力；培养策略；教学研究

1 计算思维

2006年3月，美国卡内基·梅隆大学周以真教授定义了计算思维：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。它的提出引起了国内外学者和教育界人士的高度关注和重视，并从学术研究和教学研究层次上进行研讨和不断探索，分析了计算思维的基本涵义和基本特征，指明了计算思维能力培养的思路和教学改革的方向。2008年6月，美国计算机科学技术教师学会在网上了得到美国微软公司支持的《计算思维：一个所有课堂问题解决的工具》（Computational Thinking：AProblem-Solving Tool or Every Classroom）报告，对计算思维的基本涵义的理解进行了总结。英国计算机协会（British Computer Society，BCS）组织了欧洲的专家学者对计算思维进行研究并提出了欧洲行动纲领。中国科学院李国杰院士主持撰写的《中国至2050年信息科技发展路线图》认为计算思维是克服“狭义工具论”的有效途径，是解决其他信息科学技术难题的基础。桂林电子科技大学计算机与控制学院董荣胜教授对计算思维在学术层面上进行了深入的研究，中国科学院院士陈国良教授提出了计算思维能力的培养新思路和新模式。

计算思维是信息科学高度发展的产物，是新的概念。董荣胜教授等专家从学术研究角度针对计算思维进行了深入研究，清晰地阐述了计算思维的内涵，明确了计算思维的基本特征。那么，如何通俗、简单地理解计算思维，进而更广泛地推广，使其能被更广泛地接受和认可呢？文献给出了一个比较贴近生活且通俗的定义：计算思维是指受过良好训练的计算机科学工作者面对问题习惯采用的思维方法。面对同样的问题，具有良好数学思维者会习惯于考虑量之间的关系，建立数学模型（函数）来分析和解决问题；具有良好计算思维者习惯于设计流程图，借助计算机来分析和解决问题。计算思维能力培养的核心是要转变教育观念，从教学内容到教学方法与手段上将计算思维有意识地融入课堂教学中，潜移默化地培养学生构建基本的计算机文化素养的思维能力、学习能力和研究能力。

2 计算思维能力培养的现状

计算思维能力的培养是一个潜移默化的过程，需要在长期、系统地学习中积累而成，并不能通过一门课程在短时间内形成。高校计算机专业设置了成体系的、有助计算思维能力培养的课程，而非计算机专业并没有为此开设成体系的课程，往往只是在第一学年开设一或两门计算基础课程，这就对计算思维能力培养提出了挑战。陈国良院士、李廉教授等专家学者认为，计算机基础课程是训练计算思维的最重要且最好的课程。这样，非计算机专业计算思维能力培养的重任就落在计算机基础课程上。如何在有限的时间内，通过有限的课程教学来培养学生的计算思维能力就成了一个在计算思维能力培养教学研究中亟需解决的问题。当前，我国大多数高校中的计算机基础课程在计算思维能力培养方面还是无意识的，甚至是缺失的，没有重视学生计算思维能力的提高，片面和过度地强调计算机应用技能的提高。学习过程就是学生机械模仿教师操作步骤的过程，教学中没有启发学生独立思考和领会计算机科学的精髓。在这种情况下，课堂上的教学内容主要就是将计算机当作一种工具向学生介绍并讲解其应用方法，学生会因为枯燥的演示及简单操作而轻视该课程的教学内容，失去学习兴趣，导致最终的学习效果与预期落差较大。

计算思维能力培养最终还是要以课堂教学为着力点，在教学活动中实现计算思维能力的逐步提高。笔者从教学研究角度探讨如何在有限时间内通过有限的课程培养学生初步的计算思维能力。

3 计算思维能力培养策略

计算思维能力涵盖了基于计算机科学基本概念、方法和思想的思维能力、学习能力和研究能力，不仅要能够应用计算机科学的基本概念、方法和思想去分析和解决问题，还要能够运用其去自主学习和开拓性地研究。对于非计算机专业，在教学中不仅要突出计算机科学基本概念、方法和思想的理解，更要教会学生运用已学的概念、方法和思想去开展后续的学习。学生掌握了这些知识并具备了自主学习的能力才能在后续的学习和实践中体会计算思维的本质，并将其内化于思维中进而逐步形成计算思维。在课堂教学方面，采用什么样的策略来促进学生有效地形成计算思维是计算思维能力培养的焦点。

3.1 突出计算机科学基本概念、方法及思想的理解

计算思维的本质是抽象和自动化。只有掌握了计算机科学的基本概念、方法和思想这些抽象的内容，才能理解计算思维的本质，才能在实际应用中习惯性的运用其解决问题。非计算机专业开设的计算机课程较少，要想培养学生的计算思维能力，首先要培养学生运用计算机科学基本概念、方法和思想自主学习的能力。因为受到课时和教学内容的限制，很多内容需要学生自主学习，具备自主学习能力才能学习和掌握到更丰富、充实的知识，从而构建完整的计算机科学的知识体系。在完整的计算机科学知识体系基础上，从全局高度理解计算机科学的精髓，更有利于计算思维能力的形成。

在教学中突出计算机科学基本概念、方法及思想的理解，相当于将计算机科学的一般规则传授给学生。学生掌握了这些一般规则后能更容易地去解决实际应用中的复杂问题。相反，如果在课堂教学中将计算机作为一种工具去灌输，学生的视野也将局限于应用计算机去实现某些具体的任务，从而对来自交叉学科的复杂问题望而却步，更谈不上在自主学习能力基础上形成计算思维能力。

在计算机科学基本概念中，变量是最基本的概念。对变量概念的理解是学习计算机科学最基本的要求，否则学生无法开展后续自主的学习，更谈不上更深层次地理解计算机科学的精髓。笔者在教学过程中发现，相当一部分学生在学习计算机基础知识时感到困惑，换句话讲，就是没有入门。学生自己的认知与课本内容不一致，往往强迫自己去认同课本上观点或者死记硬背知识点，造成虽然也很努力地学习但总感觉“飘”在课本上的现象。长期这样的累积造成学生学习负担很重，失去学习兴趣。究其原因就是基本的概念没有掌握，很多学生刚开始学习计算机科学时总是拿数学思维来套用，造成理解上的偏差并形成困惑。例如，在变量的理解上，总是习惯地运用数学思维从数学角度去理解和认知变量，而忽略了计算机变量的本质。变量的定义是：“在程序运行过程中可以改变值的量。”理解变量时不仅要理解变量名、变量值及变量地址的含义，还应理解变量表达式与数学等式的区别。变量表达式代表计算机执行的某个行为，数学等式代表一种状态（某个量与其他量是相等的）。例如，数学等式f（x）=ax2+bx+c，表示f（x）与ax2+bx+c是相等的；计算机科学的表达式：

t=a；/*第1步：变量a的值赋给中间变量t（备份变量a的值）；*/

a=b；/*第2步：变量b的值赋给变量a，变量a原来的值被覆盖；*/

b=t；/*第3步：中间变量t的值（变量a的原始值）赋给变量b*/

功能是实现变量a、b值的交换，执行过程见图1。理解诸如这样的基本概念能帮助学生跳出惯性思维，养成计算思维习惯。

3.2 基本技能掌握与计算思维能力培养有机结合

当前，高校非计算机专业计算机基础课程教学的基本指导思想是：以实践性和实用性为原则，突出应用、强化技能。在教学过程中将计算机作为一种实用工具，重点讲解计算机软、硬件的使用方法或操作步骤。这种将计算机作为工具的教学思想，过度强调计算机本身的技术应用，很少将计算思维融入教学中，很大程度上造成了计算思维能力培养的缺失。因此，学生的学习任务就是机械地模仿教师演示的过程，即使掌握了这些具体的操作过程，在遇到实际问题时却无法灵活应用。一个典型的实例：一些学生学习过网络技术基础和浏览器的使用方法，却不知道如何在网络上准确地查询资料或有效地寻求帮助。

计算机基本技能是计算思维能力培养的基础，是以培养计算思维能力为核心的计算机基础教学过程的一个环节。因此，我们应从全局角度审视计算机基本技能在整个计算思维能力培养过程中的地位，过度强调基本技能会造成学生缺乏自主探索和思考，忽略了基本技能的掌握，导致学生无法很好地在实践操作进一步认知和领会计算机科学的核心思想。在教学过程中，将基本技能的掌握和计算思维能力的培养有机地结合起来，有意识地将计算思维融入基本技能的训练中，启发学生思考，引导学生探索，逐步培养计算思维能力，是培养计算思维能力的科学途径。学生在学习计算机基本技能过程中加深了基本概念的理解，同时，在掌握基本技能基础上能更好地发挥主观能动性和想象力，并促进计算思维能力的形成。

3.3 重视实践教学环节设计

在非计算机专业中，特别是文科专业，学生的计算机基础比较薄弱，在计算机基本概念的理解、方法的应用及思想的领悟方面存在一定的难度，且由于课时和教学内容的限制，基本概念、方法和思想无法系统地、详细地讲授，更是在一定程度上增加了学习的难度。为有效地提升学生学习效果，我们在教学过程中要重视实践环节的设计，学生通过科学的实践操作训练能够更好地理解抽象的概念、方法及思想。实践教学环节的设计不仅包括实验内容的安排，还应考虑学生的认知能力和习惯，规划实验流程和形式，以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。这就要求教师更认真地分析学生的特点，全面把握知识体系，科学规划实验内容，恰当选择案例，生动设计实验形式，打造能够训练基本技能、启发学生思考的实践教学平台。

《不插电的计算机科学》是一本面向青少年的信息科学普及教材，通过一些既有趣又容易的活动来达到学习计算机科学的目的。不同于传统意义上的计算机实用教程，该教材着眼于计算机科学基本概念、方法及思想，生动地展示计算机工作原理和流程，让学习者理解新技术原理，开发学习者的计算思维，提高解决问题的能力。关键是该书不必用到实体计算机就能让学习者理解和掌握计算机基本概念、方法及思想。该教材中的实践教学理念、实践教学环节设计及案例选择等方面的经验值得我们借鉴和学习。

4 计算思维能力培养的实践

要将以重技能培养的教学转变为以培养计算思维能力为核心的教学，首先要更新教学理念。更新教学理念包括教和学两个方面：一方面，教师要切实为提高学生计算思维能力而开展教学活动，构建基于计算思维能力培养的教学模式；另一方面，学生要重视教学内容的学习，认真思考，积极探索，这就要求教师付出更多的劳动去思考和设计能促进计算思维能力形成和提高的教学内容、方法和手段，也要求学生放弃简单、机械模仿的学习习惯，高度认识计算思维能力的重要性。教与学相互配合，相辅相成，共同提高教学效果，从而促进非计算机专业学生在有限时间内较快地形成计算思维。

其次，要全面梳理和优化教学内容，做到详略得当。非计算机专业和计算机专业在课程设计上有很大区别，相比较而言，非计算机专业开设的课程很少且不成体系，课堂教学时间也十分有限，对计算思维能力的培养提出了重大挑战。因此，对于非计算机专业的教学内容安排就不能像计算机专业那样全面和系统地讲授，必须在继承现有教学内容基础上全面、科学地进行优化。基于计算思维能力培养理念，重新审视教学重点内容，突出能体现计算机科学核心思想内容的讲解，删减工具软件的演示教学。因此理论课堂上重点讲授计算机科学的重点概念、方法和思想，突出计算思维能力的培养，少讲甚至不讲工具软件的使用方法；实践课堂上，以经典案例作为学习任务驱动学生思考和探索。

最后，要构建完整的教学平台，提供开放学习机会。文献提出了构建计算机文化教学平台的基本框架，主要包括计算机认知学习平台、硬件环境平台及多元化软件平台，为非计算机专业计算机基础课程改革指出了明确的思路。许昌学院已经初步构建了这3种平台。在实验室内外合适的位置设置一系列的计算机文化宣传板，构建了完整的实验室网络环境，不断充实网络学习平台。笔者重点探讨多元化软件平台的建设问题。当前，网络学习平台解决了学习时间和地点限制的问题，学生能够随时随地利用网络平台进行学习，但这些学习平台却没有很好地解决好网络平台的学习内容问题。要真正提高学生的计算思维能力，必须完善网络学习平台的学习内容，不但要让学生学习到课堂上的教学内容，还能为学生在学习平台上进行更多的探索学习提供更多机会。基于计算思维能力培养的网络平台上提供了计算机科学最基本、最核心的概念、算法及思路，学生不仅可以完成课堂上的学习任务，还可以在网络平台上结合实际情况进行拓展性的二次开发。这样的学习平台能够满足学生学习的基本要求，也能满足学生学习的更高要求，进而提高学生学习成就感，激发学习积极性和兴趣。

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关键词： 培养； 创造性； 思维； 能力

中图分类号： G427 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2010）09-0076-02

众所周知诺贝尔奖获得者，中国人寥寥无几，究其原因会有很多，而在传统教育机制中，重知识，轻创造性思维能力的培养应是一个重要的方面，创造性思维是21世纪培养人才的重要任务，物理教育是基础教育的重要组成部分，应该承担起培养学生创造性思维能力的职责，并贯穿物理教学的整个过程和各个方面。

一、物理教学中培养创造性思维能力的重要性

创造性思维能力是社会发展的原动力，是创造能力培养的核心，它对其他能力的形成、发展具有决定性的作用，心理学研究表明：创造力是任何人都具有的，关键在于开发，在物理教学中培养学生的创造性思维能力很重要，教育面对的是青少年，他们已掌握了一定的知识和技能，而且思想开放，善于接受新知识、新思想，培养他们的创新粗神是完且符合他们的心理发展规律的。

从教改方向看“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”，因此必须培养大批有创造性的人才，而创造性思维能力正是其必须具备的核心素质，因此如何培养学生的创造性思维能力，应当是物理教学的重要任务。

二、物理教学中如何对待学生创造性思维的火花

思维能力是诸多能力的核心，而创造性思维能力则是最高水平的思维能力，它是指人产生新的前所未有的精神成果和物质成果的思维过程，如爱因斯坦的相对论，玻尔的量子理论，正负电子对撞机的发现，这些都是科学创造性思维的辉煌成果。那么作为创造性能力，只是少数科学家或专家所特有的一种能力吗？我们知道并非如此，在学生学习过程中也有新思想、新意识、新观点、新设计、新方法等，都可称之为创造，这就是心理学家也斯洛所说的“自我实现的创造力”。

在我的教学实践过程中，的确发现了不少学生的创造思维火花，例如：在解物理习题时，有的同学的解题方法优于教师或参考答案；在单元复习或总复习中，有的学生能够根据自己的理解把物理知识进行归纳总结，使之系统化；在物理实验中，有的同学能够设计新的小实验，进行小发明，改进实验方法。如：在做了半偏法测量表头的实验后，有学生设计了用电阻箱替代法测表头内阻的方法，再如：在讲完万有引力之后，有的同学提出：“万有引力是如何产生的？”。在讲完原子和原子核一章以后，有的同学问：“既然分子在运动，原子在运动，一切物体都在运动，那么物体一开始是怎样运动起来的？”这些深刻的、带有哲理性的问题的提出充分显示了创造性思维火花。

每个学生都是具有创造力，在教学过程中，学生无论是观察、实验、操作，还是记忆、理解思维中都表现出创造的火花，作为教师，应善于发现，善于鼓励，才能把学生创造能力的培养融于教学活动中，这应当物理教师的责任和义务。

三、物理教学中培养学生创造性思维的途径

1.激发兴趣是培养学生创造性思维能力的起点

创造性思维能力的发展与学生对某些活动的兴趣和爱好有关，对科学知识的爱好、兴趣是把思想、感情和意志综合起来的一种心理状态，这种心理状态是青少年时期某种现象是偶然触发下的，也可以在确定目标的指导下逐步培养。

教学经验告诉我，有极大兴趣的学习会使学生全神贯注，积极思维，甚至达到废寝忘食的的地步，物理学史上，众多物理学家，多是兴趣魔力引导他们攀上科学的高峰，相反，如果学生讨厌学物理，在这种心理状态下，物理基础知识都难掌握，更谈不上创造性思维能力的培养，显然，激发学生对物理的兴趣应该成为培养学生创造性思维的先导工作，那么如何培养学生的兴趣？首先在教师指导思想上突出学生的主体地位，并努力创造条件让学生更多地参与教学活动，使他们主动积极地学习，传统教法是“注入式”，学生缺少独立思考的时间，缺乏师生对话，更少动手做实验，就像活泼的小鸟被关在笼子里就会倦意绵绵。可见，转变教师的指导思想，突出学生的主体地位是培养学生学习兴趣的重要措施之一，其次，理论联系实际能激发学生学习兴趣。如在学习完能的转化和守恒定律，永动机是不可能实现的。那么商店橱窗里里陈列的“吸水小鸭”长时间不停地运动是怎么回事？学生很感兴趣，积极思考，老师用实物剖析它的构造，用桂图启发说明这是“内能”转化为“机械能”，激发了学生学习的兴趣。另外，激发学悄兴趣莫过于让学生看到知识的力量。例如，介绍人类掌握了带电粒子的运动。热核反应温度高达一千多万度，反应物处于等离子态。提问什么东西能作为可近控热核反应的“容器”？学生想到用“磁场”。再介绍中国环流器一号的科技成果，学生感到知识的力量并激发了兴趣。兴趣是学生们克服学习困难的无形动力，会引导学生走进科学大门。没有兴趣和好奇心，就没有执着追求的毅力，会被困难挡住无所创新。因此，激发学生的兴趣，应当成为培养学生创造性思维能力的起点。

2.系统化物理知识的积累是培养学生创造性思维能力的基础

现代心理学家认为：创造力=知识量×发散思维，学生平时只有注意系统化物理知识的积累，才能为展开丰富的想象提供活力，为灵活的运用开拓广阔的天地，为进行创造性思维打下基础。相反，无坚实的基础知识根本谈不上创造性思维，离开物理知识的积累，谈创造性思维的培养就是无源之水，无本之木。

为了帮助学生逐步积累系统化的物理知识，可以从下几个方面着手：

首先在物理教学中，尽量挖掘不同章节的内在联系，进行纵横对比和归纳总结。如在“运动和力”的关系中，指出使物体运动状态的改变是力作用的结果。研究任何运动都必须注意到这一共同点，才能区别不同的运动状态，并可从受力特点、运动性质、运动规律三方面归纳总结，以帮助学生理解掌握。其次，当每章复习或总复习时，可要求每个学生自己运手对所学知识进行归纳总结。物理知识系统化的整理过程，是认识升华的过程，是由杂乱转化为条理，由肤浅转化为深刻的质的变化。这是培养学生创造性思维的一种方法。在整理过程中，要求学生自己动手，由学生自己从不同角度来审视本章的知识结构，用不同方法、形式整理归纳。这样学生通过自己的东西。还可向学生介绍有效的复习方法。总之，应使用多种教法使学生们牢固地掌握系统化的知识，为培养他们创造性思维打下基础。

3.科学思维方法的掌握是培养创造性思维能力的核心

爱因斯坦说：“成功是艰苦劳动加正确的方法……”在科学史上杰出科学家思维方法，往往是在开辟人类知识新的领域活动中，取得成功的有力武器。因此，在物理教学中，首先应该使学生了解掌握科学思维方法的重大意义，并有计划地结合教材，介绍科学家丰富多彩的思维方法和研究方法，也就是穿插一些物理知识。如观察法、实验法、物理假设、物理模型、集中思维、分析综合思维等。要恰如其分地介绍各种思维方法的作用，并将各种思维方法的应用引导贯穿于教学的各个环节，以启迪学生们创造性思维能力，培养他们的创造才能，使他们逐步了解和掌握科学的思维方法。

（1）重视观察、运手实验、设计实验能力的培养观察力是“思维的触角”，是科学家取得成功的重要条件，如伽利略在比萨斜塔教堂祈祷时，观察吊灯的摆动，发现了摆的等时性，为钟表的发明打下了基础，通过观察获得第一手的资料，从而发现新的现象，新的问题，培养学生从感性认识上升到理性认识的思维能力。现在中国的教育体制培养学生的学生，很多是高分低能，动手实验的能力很差。物理实验能培养学生动手能力与创造性思维能力。

（2）科学怀疑的思维方法培养

所谓科学的怀疑并不是无根据的怀疑一切，而是抓住光电效应实验与经典物理相矛盾的事实，经过艰苦的研究，提出了电子假设，发现了光电效应方程，并圆满解释了光电效应现象，推动了量子理论的发展。科学怀疑是一种重要的思维方法，掌握了它，不仅有益于学生在校学生，甚至对他们将来从事任何工作也会起到解放思维想、激励创新的作用。

（3）分析综合的思维能力培养

分析综合能力是学习物理必须具备的优秀的思想品质，这是物理研究中常用的逻辑方法。所谓分析是从整体到局部，所谓综合是从局部到整体的逻辑思维方法。在进行分析综合思考时，应在分析的基础上进行综合，在综合的指导下进行分析。

（4）联想思维能力培养

联想思维是指事物由些及彼的创造性想象，遇到问题联想与之相似或相关事物，进行深思熟虑的分析、比较，从而产生认识，找到答案的心理过程。一般人都知道在一杯啤酒中投入一颗砂粒，在砂粒下落过程中，就会在它们周围出现汽泡所呈现的痕迹。物理学家格拉塞尔观察后运用联想思维，设想用液态氢代替啤酒，用高能粒子代替砂粒，经过反复实验终于发明了高示高能粒子径迹的汽泡室。

（5）发散与集中思维能力的培养

发散思维能力是创造性思维能力的重要组成部分。发散思维又称扩散思维或求异思维，是依据研究对象所提供的各种信息，使思维打破常规，寻求变异，广开思路，充分想象，探索多咱解决方案或新途径的思维形式。集中思维又称收敛思维，是指为了求得某一正确结论，利用已有的信息，对现有的许多设想方案进行集中、筛选，找到一个最佳方案思维有形式。一项发明创造，一般到要经过发散思维集中思维的交替过程。例如“如何测当地的重力加速度？”的实验，能力强的学生可能进行多方面的联想，提出多种答案。如：

①用单摆公式法：g=42L/T2

②用落体法：g=2h/t2

③用倾角为 气垫导轨=g=a/sin

④用天平和弹簧称：g=G/m

⑤用打点记时器和纸带：g=s/T2

⑥用圆锥摆：g=Lw2sin

教学中有意识的让学生进行多角度设计实验，可以克服思维定势，训练思维的流畅性、变通性，其实运用同一概念、规律处理同一物理问题的方法越来越多说明发散思维能力越强。

爱因斯坦曾明确宣称：“我相信直觉和灵感。”直觉思维能力从表象看，是出现在无意识中，用为思维创造过程的高潮，是以头脑中的某些知识、经验、能力的储备为联合攻关的基础。

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关键词： 科学探究 创新思维 整合思维 发散思维

创造和创新的核心是创新思维，因为创造性结果主要是创新思维的产物，因此培养创新思维是培养创新能力的关键。［1］但是，我国长期以来的教育教学方法过于机械模式化和书本格式化，严重影响了对人的思维的培养，尤其是对创新思维的训练与挖掘。新一轮基础教育课程改革提出了科学探究，主要目的之一就是培养学生的创新思维，为创新教育打开一个突破口，那么究竟如何充分发挥科学探究的优势培养创新思维呢？这是一个很值得探

讨的问题。

一、科学探究及其要素

《基础教育课程改革纲要》指出：科学探究不仅是一种学习内容，而且是一种学习方式。学生在教师的指导下，在创造的学习环境中，从日常生活、自然现象和社会现象中，针对某一个需要解决的实际问题展开，亲历探究的全过程，以解决问题和表达、交流结果。这一过程中可以把科学知识与观察、推理和思维结合起来，从而可以使学生能动地获得对科学的理解。通过科学探究活动，学生对科学探究的手段、使用证据的规则、形成问题的方式、提出解释的方法等一系列问题有了亲身的体验，而不仅仅是听到或记住有关的知识或结论。可以逐步形成好观察、好提问、好探究的心理倾向，进而形成善于质疑，勤于思考，乐于表达思想、交流成果，并且乐于尝试创造创新活动，在自主探究中获取新知并形成良好的心理品质，最终形成较持久的科学探究的兴趣和较强的实践、探索、创新的欲望和能力。

物理新课程标准指出，科学探究的构成要素包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。新知的获取、能力的培养主要是融入这些要素之中，创新思维的培养当然也不例外。

二、创新思维及其组成

创新思维是人们在学习、生活、工作或问题解决过程所表现出来的能够产生新颖独创性产品与观念的一种思维方式。提高创新能力的根本是提高创新思维，是进行创新思维的培养和训练。［2］

创新思维是一种很复杂的思维形式，其基本操作因素是整合思维和发散思维。整合思维是指在思维的过程中针对需要解决的问题，重新组织过去所得的若干观念并找出唯一正确的答案，是创新思维中求同的形式，是创新思维不可缺少的前提。发散思维是指在思维过程中针对问题将我们所得到的若干观念加以重新组合，从而找到多个可能的答案、解决方案、结论或假说的思维形式，它是创新思维中求异的形式，是创新思维的本质或基础。创新思维的重要组成部分还包括：直觉思维、想象思维等。［3］

三、在科学探究中培养创新思维

思维是从问题开始的，科学探究是发现问题和解决问题的过程，也是培养创新思维的过程。

（一）整合思维的培养

整合思维所追求的目标是：作出正确的选择或者决策，并力求在最短时间内解决问题。科学探究需要“制定计划与设计实验”，要根据探究的目的和已有条件，选择正确的方案，并且整合已有的知识概念来选择需要的装置和器材，这正是一个整合思维的过程。在“分析与论证”过程中，对搜集的诸多数据进行分析处理，并且要求根据所观察到的现象和数据等进行高效率的整合思维，得出正确合理的结论，并排除干扰因素，求取唯一正确的结论。在“评估”过程中，对发现的新问题制定解决方案，并吸取经验，从经历的过程中获取新知识并用来解决新问题，通过不断改进找到最佳的途径，这些都是在整合思维中进行的。例如设计试验探究“串并联电路的电压关系”，首先要根据实验目的，制定试验计划，研究试验步骤，设计电路图，决定选用的元件和仪器，包括灯泡的型号、电源功率等，这些都需要依据相关知识作出合适选择。对于所得电压、电流要进行数据处理，要尽量减小误差，最后得出初步结论。在“评估”时，对实验的操作过程进行检验、修正、评价等，整个过程也就是训练整合思维的过程。

（二）发散思维的培养

发散性思维包括流畅性思维、变通性思维、独创性思维、精致性思维等。在“提出问题”过程中，尽可能多地发现问题可以培养流畅性思维；从不同于一般的角度发现问题可以培养变通性思维；选择一个比较新颖的、与众不同的角度来提出问题，就可以使独创性思维得到更好的锻炼和培养。在“猜想与假设”过程中，尽可能多地提出一些解决问题的方法和假设，并且要尽快地提出猜想和假设，这样就会很好地锻炼和培养流畅性思维；而且如果假设和猜想的角度很新颖，预测的方式很独到则有利于独创性思维的培养。在“制定计划与设计实验”过程中，要根据目的和现实条件，尽可能多和快地提供活动方案，来培养流畅性思维；当一种方案不符合条件和目的时，能够在尽量短的时间里寻找出新的方案，则可以使思维的变通性得到培养；如果设计的实验或者方案方法与众不同，角度更加新颖，独辟蹊径，则会使独创性思维受到锻炼培养。当进行“实验与收集证据”时，为了培养流畅性思维可以尽量多地而且以最快的速度来提出具体的操作方式；当然在此过程中，难免会有一些实验方式或者收集到的数据不适合整个过程的需要，这就需要迅速地转变思路，转向其它的思路，这样有利于培养思维的变通性；实际的实验或者证据的收集，会使活动者的见识拓宽，知识增长，高效率地补充丰富自己原有的知识体系，有利于精致性思维能力的增长。“分析与论证”过程中当尝试着得出的某个结论荒谬不符合实际时，要及时转换思路，试着得出其它符合实际的结论，这样的操作有利于变通性思维的锻炼；对分析论证的认识，会使原有的认识得到充分的补充，引申对事物的看法，这样正有利于精致性思维的培养。在“评估”的过程中，注意探究中还没有解决的矛盾，尽可能地发现一些新问题，并且尽可能迅速地提出新方案，这样就培养了思维的流畅性；而当发现原来的实验方案效率不高时，要尽快地提出新方案，不要总是对旧的方案迷惑不解，这样就同时培养了变通性思维和独创性思维；在吸取经验教训的过程中，就是对已有的认识体系的补充，这是培养精致性思维的最佳环节。在“交流与合作”中，要敢于提出新的看法、观点，要敢于突破常规的思路来看待问题，这是培养独创性思维的最佳时机。

另外，直觉思维是对客观事物的直接判断或抉择，猜出问题的关键所在。想象性思维是对已有的表现进行加工改造而创造新形象的过程。在科学探究中不可忽视直觉思维和想象思维的培养。要将直觉思维和想象思维的培养融于整合思维和发散思维的培养过程中，才能收到事半功倍的效果。

总之，科学探究是一种创新活动，是推动创新思维的动力源泉，也是创新教育的关键环节。在教育教学活动中，要充分运用科学探究的方式，使学生在科学探究中，学会发现新问题、新思路，形成科学的创新思维培养模式。

参考文献：

［1］苏富忠.思维科学［M］.黑龙江人民出版社，2002.

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关键词：艺术；教育；创造性思维；培养

中图分类号：G64　文献标识码：A　文章编号：1005-5312（2012）33-0250-01

一、前言

长期以来，在高职院校艺术教育的过程中主要是教授学生基础知识与基本技能，让学生打好扎实的基础是教师教学的主要目的。这样老师教、学生学的教学方式使学生逐渐缺乏了创新能力与创新精神。艺术教育在我国的教育体系中占有重要的位置对开发学生智力，培养学生的想象力与创造力有着独特的作用。因此如何在艺术教育中培养学生的创造性思维是当今艺术类教师面对的关键问题。

二、艺术教育与创造性思维的关系

首先，艺术教育对创造性思维的培养有着独特而不可替代的作用。国内外有许多的心理学、教育学的研究成果反复证明，艺术教育能够促进创造性思维的培养。众所周知，艺术教育是美育的重要途径，艺术不但能够让人有美的体验，并且能够让人受到智慧的启迪，能够促进学生创造性思维的培养与发挥。其次，创造性思维的培养又能促进学生的艺术学习，能够让学生创造出更新颖更优美的作品。心理学研究表明：“创造性思维是智力活动的重要部分，它是一种摆脱了习惯定式解决问题的思维方式，它鼓励在发散性思维的基础上进行聚合思维，创造性解决问题。”因此要让学生创造出更加优秀的作品，创造性思维是必不可少的一个因素。

三、在艺术教育中培养创造性思维的方法

（一）改变传统观念，更新教育方式

传统的艺术教育观念中过于重视技能的培养，而忽略学生审美能力、创新能力的培养。主要是教师在课堂上机械的教授学生唱歌、绘画或者舞蹈，扼杀了学生对艺术学习的积极性，也很大程度上阻碍了他们创造性思维的培养。因此应该打破这种传统的观念，采用新的教育方式进行培养。首先要把学生作为学习的主体，教育内容与方法都要按照学生的需求去制定，鼓励学生发挥自己的想象能力与创造能力，大胆创新，这样才有助于创造性思维的培养。其次要将艺术教育与科学教育进行有效的结合，采用艺术教育中的一些方法引导学生更好的体会和感受科学。

（二）培养具有创造性思维的教师

培养具有创造性思维的学生不可或缺的条件就是要有具有创造性思维的教师做引导。教师要能够采用开放式的教学方式进行教学，在课堂中给学生提供个性化的体验，并且能够充分的尊重学生的想法，鼓励学生发挥自己的想象力，提出自己新颖的意见。教师还应该围绕创造性思维的培养展开师生互动活动，不仅能够让学生参与到整个教学的过程当中，调动了学生学习的积极性，同时还能够在学生们的启发之下发展自己的创造性思维。师生互动还可以增强老师对学生个性的了解，这样更加有利于教师根据学生的个性特征适当引导，从而改进教学，积极培养学生的创造性思维。

（三）加强艺术教育与其它学科的关联

艺术教育与科学教育是相互补充，同时又能够相互促进的学科关系。既加强学生的科学教育，也不放弃学生的艺术教育才能让学生得到和谐全面的发展。科学学科能够促进学生推理能力与逻辑能力的培养，但是科学的发展不仅仅需要逻辑推理能力，还需要直觉灵感等思维能力，艺术教育正是培养这些能力的重要途径。艺术教育中培养的形象思维能力对科学研究也有很大的推动作用。例如卢瑟福用形象的行星运动来建立原子模型，克里克等人用双螺旋结构描述了DNA的形象等等。同时，艺术也需要科学教育中培养的思考分析等能力。二者相辅相成。

（四）在校园营造良好的艺术学习氛围

环境氛围是艺术教育中非常重要的一个因素。在哈佛大学，麻省理工学院为代表的美国，学校会在校园定期举办艺术节等校园文化活动，聚集优秀的艺术人才展示自己的艺术才能，还积极的组织各种免费的艺术培训，让一些对艺术有浓厚兴趣的同学能够近距离的接触艺术，营造了浓厚的艺术氛围，为学生们充分提供了艺术体验的舞台。我们也应该借鉴这些世界知名院校的方法，为我们的学生也营造一个艺术体验的舞台，激发学生们艺术学校的兴趣，只有有了兴趣才会有创造性思维的培养。

四、结束语

综上所述，艺术教育存在着发展学生创造性思维的必然因素和条件，是实施素质教育、培养高素质全面发展的人才不可忽视的重要教育内容和手段。但这并不意味着进行艺术教育就能达到这个目的，关键还需要我们不断认识和探讨它的功能、规律和潜力，用现代教育观指导它的教育教学改革，只有具备崭新意义的现代艺术教育，才能真正达到这个目的。

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【论文摘要】物理学是自然科学的基础科学，物理教学中科学思维能力的培养是科学素质教育中科学思维能力培养的主渠道之一。随着思维科学研究的深入和物理教育的发展，对学生进行思维能力的培养已成为物理教育的一个重要课题。 

 一、前言 

学校教育的目的之一是培养学生诸方面的能力，而培养学生的思维能力是其重心所在。苏霍姆林斯基曾指出：“学校应当是一个思考的王国。”近年来，关于培养学生思维能力方面的著述颇多，在物理教学方面对思维能力的培养引起了普遍的重视，尤其是新课程标准中明确指出：“要培养学生搜集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力。”教师在物理教学中，对学生进行思维能力的培养尤为重要。可以毫不夸张地说，物理教育是青年学生科学素质教育的摇篮。物理教学中，科学思维能力的培养是科学素质教育中科学思维能力培养的主渠道之一，无论是物理概念的建立或物理定律的发现，还是基础理论的创立和突破都离不开科学思维能力。 

二、高中物理教学中学生思维能力的培养 

1.对抽象思维能力的培养 

在物理教学中，对抽象思维的培养主要是通过在形成物理概念和建立物理规律的教学过程中完成的。 

物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。高中物理实际上还是和初中物理一样在研究力、热、电、光、原子和原子核等物理现象，而物理概念是这些现象中某一类的共同本质属性的反映，物理规律是运用物理概念进行判断、推理得到的。因此，重视物理概念的形成和物理规律的建立过程，从而使学生的抽象思维能力得到培养，关键是抓住物理概念和物理规律的“引入”和“推导”。引入不当、推导呆板、僵化，就可能变为老师武断地把学生往前“拖”，“拖不动就可能抱着学生或背着学生“走”，从而使学生变为死记结论。所以“引入”和“推导”不是看老师说了多少，而是看是否说到点子上，切中要害。如果老师进行了科学合理的设计、引入和推导，则“话不多”而学生更能理解和掌握。 

“引入”的方法有：实验引入法(实验要求明显、新奇、巧妙)、类比引入法(类比要恰当、生动形象)、现象引入法(现象要典型、充分，这种方法也叫举例引入法)、问题引入法(也叫提问法，提问要富有启发性)和逻辑推理引入法。这些方法的共同点都是从生动直观到抽象概括，经过分析、综合、抽象、概括等思维活动实现由感性认识到理性认识的飞跃和升华。 

2.对创造性思维能力的培养 

应用逆向思维培养高中生的创造性思维能力。人们的思维活动，按照思维程序的不同，可分为两种：按事物发展的过程先后，从起因分析推断事物发展的结果，称为正向思路；按相反的程序称为逆向思维，即从事物发展的结果追溯起因。牛留信老师根据自己的教学体会总结出了从五个方面进行逆向思维：研究对象的逆向思维；条件的逆向思维;思维程序的逆向思维;因果关系的逆向思维；光路可逆的逆向思维。笔者认为，这确实符合物理教学的实际，其实逆向思维在物理教学中处处时时都可进行，并结合正向思维开展，效果会更好。下面，我们以《曲线运动》一节的教学案例来说明： 

（1）引入新课时的问 

师(引入):前面第二章我们学习了直线运动的规律，如果运动物体不是沿直线运动的话，那将做什么运动? 

生(回答)：作曲线运动。 

师:肯定吗?是不是一定得作曲线运动呢? 

学生(犹豫)：有回答坚持说一定做曲线运动，还有的说是静止。 

师：请注意我们指的是“运动物体”。 

在学生终于搞清后，我让一个同学上黑板来根据物体运动的轨迹给机械运动分类，即机械运动分为直线运动和曲线运动。 

（2）对课堂教学中得到(归纳总结)的结论进行反问 

例如，当得出“一切曲线运动都是变速运动”后反问：“一切变速运动都是曲线运动吗?” 

（3）在巩固应用知识时不断地从不同的角度进行发问和反问 

可见，通过课堂上这种反问式的逆向思维陪养，不但上课效果明显了，学生们也在不知不觉中得到了思维能力的培养。 

采用开放题和开放式教学提高学生的创造性思维能力。改革传统教学，其中改变唯一解题方法的传统题(或封闭题)，但适当地采用和引入一些更具发散思维的开放题，有利于培养学生的创新精神和创造性思维能力。理由是：①按照“马登理论”，学习的本质就是鉴别，又由于鉴别依赖于对差异的认识，因此，从这样的角度去分析，促进学生学习的一个重要手段，就是在教学中我们应当尽可能地扩展变异维数(或者说，学生的学习空间)；进而，又由于开放题不仅具有多种可能的(正确)解答，也具有多种可能的解题方法，因此开放题在物理教学中的应用事实上就有效地拓展了学习空间。②另外，由于常规的物理教学主要集中于收敛思维，因此，这就凸显出开放教学的一个明显的优点，即特别有利于学生发散型思维的培养。叫任何好的题目，如果没有适合形式的教学去保证，这种培养学生创造思维的可能性就不会自动转化为现实性。 

例如，一质量m的小物体(可看作质点)以vo的初速度从斜面底端沿倾角为e的斜面冲上去，当它静止时离斜面底端的距离为多少?已知物体m与水平面及足够长的固定斜面间的动摩擦因素为p，且近似认为m可能受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。 

可见，教师要进行思维教学，必须本身是问题解决(当然包括解物理习题)方面的高手，并且能够根据各种资料上的习题或网上的习题，结合生产、技术和生活等方面的物理情景编制出一些高质量的题来。 

3.批判性思维能力的培养 

我国著名地质学家李四光说过：“不怀疑不能见真理。”对于名家千锤百炼编写的教材要鼓励学生敢于提出自己的意见、建议和批评，形成批判性思维的习惯。要不迷信书本和权威的结论，不轻易就相信。学生作业中有错误，老师批改后找出来归类，然后让学生相互评定，找出错误原因。也可尝试学生互批作业，然后让学生报告发现的错误之处。这样就能逐渐培养学生的批判性思维能力。请看下面的例子： 

一个物体，质量是2kg，受到互成1200 角的两个力fi和f2的作用，这两个力的大小都是10n，这个物体产生的加速度是多大? 

分析：此题其实只要一提醒，学生很快就清楚它的“缺陷”了，可提问:“该物体受几个力呢?”学生自然会提到重力，再问：“f1与f2的方向是竖直方向、斜向上或下还是水平方向呢?”最后问：“按这样一分析本题能求出其合力吗?”然后，介绍教材编审者的意图，指出其编题粗糙。这样的习题如果想当然地按教材去解，势必束缚学生的思维。 

篇9

     ------如何培养学生的能力

    素质教育的提出，给中学教师提出了更高的要求，备课、上课等教学各个环节都提出了新的要求。数学教师在对学生的素质教育也已提到一定的高度，改变上课理念，转变教学方式，把学生培养成符合现代社会发展的新需要的有用人才，要达到这一点，下面，就初中数学教学中如何培养学生“有解决数学的能力”的有关问题谈一些肤浅的看法和简单做法：

  一、教学过程中注重数学思维方法的培养，以提高学生解决问题的能力

数学思维能力是学生数学素质的重要表现，因为应用数学思维去解决实际问题，是数学能力的具体表现，所以学会用数学的思维方法去解决实际问题，是学习的最终目标，在初中数学的教学过程中，必须注重数学思维能力的培养。

1、数形结合思维能力的培养

在初中数学的教材中，数轴、二元一次方程的应用题、抛物线的图象、线段的加减、角的加减、三角函数、解直角三角形等都是通过数形有机结合，引导学生学会通过分析问题，探求解决问题的方法，长此以往，以此不断而有效地培养学生的数形结合的思维能力。

2、求同思维和求异思维能力的培养

在初中数学的教材中，如：解方程与解不等式时可以列出表格，并引导学生比较它们的异同点；分式的加减可以从分数的加减入手让他们通过比较理解它们的异同点；相异知识点可以放在一起加以比较，让学生分析其不同点，并分析出原因，从而培养学生的求同思维和求异思维能力。

3、逆向思维能力的培养

逆向思维能力的培养是通过定义（如：一元一次方程的定义，二元一次方程的定义等）、性质（如：同底数幂相乘、幂的乘方等）、定理（如：勾股定理及其逆定理、角平分线定理及其逆定理、线段垂直平分线定理及其逆定理等）等的逆应用的教学来培养学生的逆向思维能力。

4、联想思维能力的培养

可以从一个知识点展开，纵向联想出与它有关的知识结构体系，也可以从多个知识点综合联想出新一层知识，通过多角度`多方位培养学生的联想思维能力。

5、逻辑思维能力的培养

在初中的证明题中，应做到步步有根据。在解题中也应做到每步都能说出：为什么可以这样做？根据是什么？对任何一个问题的猜想都应有严密的证明，培养学生的严密的逻辑思维能力。

6、转化思维能力的培养

在解决一些问题时,可以把此知识模型转化到彼知识模型上，从而使新问题得到解决，如：解方程时，多元向一元转化，如：二元一次方程中已知与未知的转化、乘方与开方的转化、整式与分式的转化等，通过多方位、多角度的训练来培养学生的转化思维能力。

7、运动思维能力的培养

在数学教材中，有关角的平分线的定义，线段平分线的定义，平行线的定义，圆的定义，角的定义，点、直线与圆的位置关系，三角函数图象等都有关于运动问题，在讲授这些知识时可以培养学生的运动思维能力.

8、优化思维能力的培养

通过不同角度，不同思维方法对一题进行多解，对一个知识点进行不同层次，不同思维方法的理解，论证、消化，从而优化解决问题的思维途径和方法，培养学生的优化思维能力的培养。

二、教学内容注重联系实际，培养实际操纵能力

数学知识本身就是为解决实际问题服务的，现在的教材就注重了这一点，如：例题来自现实，让学生根据现实生活中的实际编写习题，并用学过的知识解决生活实际中的问题。譬如，用全等的性质在沙滩上测一条小溪的宽度，用二元一次方程的性质去调查测算商品的利润问题，到银行去计算利率等一系列问题，利用勾股定理测量学校旗杆的高度，利用二次函数的性质结局进货多数为最佳的问题，等等培养其实际操作能力。

三、教学方法注重能力培养，让学生学会以科学方法学习数学的能力

科学方法是指在学习和研究自然科学问题过程中发现问题，提出假设，搜集事实，作出解析论证等所遵循和使用的手段`思维方法和程序。

教学的目的是使学生逐步掌握科学方法。数学过程中,应用灵活多变的教学方法来讲课，如：引导法，在讲解“平方差公式”时可以先提出几个具体事例让学生做，通过所得的答案提出相关的问题，引导学生得出平方差公式；发现法，在讲解“同底数幂相乘”时，可以让学生在掌握定义的基础上给出一系列问题，让学生在计算的过程中发现性质；推理法，在讲解“角平分线定理”、“线段的垂直平分线”等知识时，因所用的方法都学过，所以可以直接把定理写出，让学生写出已知，求证，证明，直接得出结论，从中培养学生通过探索`发现问题`科学论证并得出正确结论的能力，以养成良好的学习习惯和科学的学习方法，为今后学习新知识有较好的方法和能力奠定坚实的基础。

四、教学形式注重丰富多彩，培养教学交流能力

学数学还应会用数学，而用数学来进行交流则是应用数学的一种具体表现。

数学知识是较抽象的，教育者在教学过程中应千方百计使抽象思维具体化、形象化、生动化，从而培养学生数学交流能力。如：在教学中设计数学游戏，讲述数学发展史或数学家小专，展示丰富的照片、图表、漫画等，通过交流`讨论等手段调动学生的兴趣，以引导学生积极参与教学过程，全心投入学习，把数学着一枯燥、抽象的教学变得生动有趣、具体形象，不仅可以使学生了解我国五千年灿烂的文明史，陶冶爱国主义情操，培养高尚的志趣，而且可使学生爱科学，学科学，用科学的积极性永葆不衰，为科教兴国奠定坚实的思想基础。

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关键词：高中物理；教学；思维能力；培养；分析

对学生的教学是一个很重要的认知过程，中学生正是处于思维急剧发展的阶段，所以教学不仅是灌输学生知识，应该注意培养学生的学习能力。物理这门课程是学生以后学习各种学科的基础，现在每个物理教育工作者的重要任务是在物理教学中注重培养学生的思维能力，而且在物理教学中培养学生的思维能力比其他学科的教学要有效的多，物理教学更能胜任素质教育中培养高素质人才的任务。所以，在高中物理教学中培养学生的思维能力是很重要的。

要想学生具有很好的思维能力，就必须在物理教学中注重培养学生的形象思维能力、抽象思维能力和创造性思维能力。

1、物理与思维能力的关系

1.1、物理为思维提供领地

学习物理，就是学习研究事物的基本结构和物质之间的相互作用，要探究物理运动的规律，掌握得出结论的实验方法和思维方法。可以说物理的知识很广泛，小至分子大到宇宙，涉及到世界很多等地探索的领域，这些知识具有很浓的未知神秘色彩，很容易激发学生的创造和思维能力，物所以说理教学更能胜任素质教育中培养高素质人才的任务。

1.2、物理方法迁移其他领域

物理是一门注重方法的学科，学习物理要运用分析和综合的方法，进行分类和比较，利用科学的推理和抽象的概括得出结论。其中用到的方法思维可以运用迁移到其他的领域，也就是说，物理教学的思维能力的培养为学生今后的在不同领域的发展奠定了基础。

1.3、高中时期思维最为活跃

在人的思维发展中，都要经过思维发展的关键时期和成熟时期，我们一致认同学生思维发展的关键时期是初中阶段，而成熟期则是高中时期。所以，高中生处于思维定型的时期，正是思维能力和水平提高的黄金时期。

2、高中物理教学提高学生的思维能力的分析

在高中物理教学中想要提高学生的思维能力就必须提高学生的学生的形象思维能力、抽象思维能力和创造性思维能力。

2.1、培养形象思维能力

物理的形象思维具有三维性、整体性等特点，培养学生的形象思维能力能够让学生更好的理解概念，能够让学生更好的分析运动的过程，培养学生的空间想象能力。首先是利用形象思维的三维性来进行教学，在教学过程中遇到抽象难懂的概念和公式时，教师可以利用多媒体教学工具创造出运动情景，化抽象为形象，化无形为有形，例如在研究物理追击相遇的问题上，教师可以利用多媒体动画，为学生演示车辆相遇和追击等情景，加深学生对问题的理解和掌握。这样可以有效地培养学生的空间想象能力。其次，要做到学生的举一反三，让学生做到知识点的迁移，在教学中教师可以利用概念之间的相似性，来引导学生进行分析和比较，在进行归纳总结，指导学生解决物理问题，在这个过程中，学生逐渐学会举一反三。有些问题是很抽象的，仅仅凭借物理概念，规律的理解是不够的，而要在思维上不能受到常规思维的束缚，要打破陈规，在主观上去创造，这就需要在教学上教师提出创新性问题，提出创新性题目，让学生去独立思考和分析。教师可以留一些有创新点的习题和课题，让学生们互相讨论研究，这样在潜移默化中就培养了学生的形象思维能力。

2.2、培养抽象思维能力

物理的学习中有很多是需要学生自己去总结的知识，而且，有很多抽象的知识是无法直观的体现出来的，所以在高中物理的教学中，要培养学生的抽象思维能力。在学生学习物理的方面，是以物理的定义概念为基础，通过物理的概念的分析，物理的判断和物理的推理来得到结论。在老师的指导些，学生应该分析现象，发现问题，解决问题，进行总结，然后构建概念，获得物理概念和定理，这样让学生在科学家的探究道路上走一遍，有效的培养学生的抽象思维能力。在高中物理的教学上，教师应该引导学生建立物理模型，用抽象的思维转化成直观的知识，比如在物体之间的力的分析的教学过程中，要教会学生建立物理模型，例如质点模型等，能够在系统的学习中培养学生的抽象思维能力。

2.3、培养创新性思维能力

现代教育体制中，缺乏对学生创新性思维能力的锻炼和培养，但是素质教育的最高目标就是培养学生的创造性思维能力，所以在高中生思维能力定型之前，在物理的教学当中，要努力培养学生的创造性思维。首先要运用逆向思维来培养学生的创造性思维能力，认得思维分为两种，正向思维和逆向思维，在物理教学中，有的问题用正向思维是不好解决的，需要用逆向思维，例如在进行光的研究教学过程中，要利用光路的逆向思维进行研究。第二，要采用开放式教学和提出开放式问题，在很多问题中，是没有固定答案的，而有的教师只给出一种答案就完成教学了，而在高中生的物理教学中，要采用开放式教学，要让学生提出不一样的想法和答案，进行探讨，进行民主、公平、公正和合作的开放式教学。教师要出一些高质量的题目让学生用创造性思维进行解答。在学生解决问题的过程中无形的培养了学生创造性思维能力的培养。还要扩大学生的思维广度，不要把学生的思维局限于书本上的知识，要让学生认识到物理学科范围的宽广，更有效的提高学生的创造性思维，同时要锻炼学生的灵活性和延伸性，让学生把物理问题延伸到其他领域，使其发挥合理的想象，进行合理的创造，才能让学生更好的掌握知识，更好的培养了学生的创造性思维。

3、结束语

高中生正是处于思维能力定型的阶段，而且素质教育要求学生要具有很强的思维能力，为了让学生进行长久性的学习，在高中物理教学中必须重视对学生思维能力的培养，物理学为学生的思维提供领地，物理的很多方法都可以迁移到其他学科，所以，在教学中，要注重培养学生的形象思维能力、抽象思维能力和创造性思维能力。这样才能培养学生的思维能力，才能让学生适应现代化的学习，而且，为学生进行终生学习打下基础。

参考文献

[1]袁泉坤.谈高中物理教学中学生思维能力的培养[J].考试周刊，2013（7）：57-58.