科学思维的理解范文

导语：如何才能写好一篇科学思维的理解，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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1“知己知彼”：摸清影响学生物理解题思维能力培养的因素

1.1高中与初中物理科教材和教学要求的差异

高中物理科教材与初中物理科教材有了很大的差异，教学目标和要求也各不相同.初中物理科教材知识点不多，能力要求低，大多数学生在老师的教学指导下，经过反复训练，是可以理解和接受的，有一些学生对某些问题不理解时便死记硬背，也可以在考试时能够顺利过关，有的还能考高分.但高中物理知识量大、难度增强、能力要求增高，尤其是对学生抽象思维能力要求大大提高，注重学生逻辑思维能力的培养.基于高中与初中物理科教材的差异，高中物理科教师在教学上就不能止步于给学生解释一些表面的物理现象，解决一些简单的物理问题，而是要将高中物理科教材中一些基本的物理概念和规律讲通讲透，学生学会从本质上解释有关物理现象，解决实际生活、生产中遇到的与物理相关问题，并能领会物理知识在新的科技领域中的应用.因此，教师在教学中积极培养学生物理解题思维能力就显得至关重要.

1.2学生智力和心理发育不够完善

笔者所在的高中是一所普通高中，生源来自于全县各个乡镇，入学成绩参差不齐，学生知识接受能力各异很大.物理科难学是他们大多数人在学习过初中物理后的共同体会，高中物理科会不会更难，他们带着一丝困惑和彷徨开始了高中阶段的学习生涯.高中物理第一节新课往往就让学生感觉有压力了：比如，关于建立质点、理想斜面等理想化模型；灵活运用数学知识解决物理新问题等.另外，在高中物理科学习过程中，以下一些学生中存在的智力和心理因素也会影响到其解题思维能力的培养和提升：不能正确分析物理情景，没有形成画示意图的习惯，不理解题意，分析问题不全面，抓不住要点，含糊做题，思路不清晰，想到什么写什么，公式死记硬背而不会灵活运用，还常常记错，也不会处理单位间的关系，畏难情绪、缺乏恒心，等等.上述因素和问题，如果得不到不及时解决，学生就会对高中物理科的学习产生畏惧和厌倦，我们的教学效果就会大打折扣.

1.3教师传统教学理念和方法存在的问题

教师传统的教学理念和方法也是制约学生解题思维能力养成的因素之一.传统的教学方式往往是以教师为中心，单纯注重知识传授，“照本宣科”，“填鸭式”教学，总想把所有的知识都灌输给学生，有些学生对物理概念和定律含糊不清只能死记硬背，在解物理问题上教师对学生强调的是机械训练，学生缺乏举一反三的应变能力，一旦题目中的条件和前提变了，一些学生便无所适从.这样的教学模式下学生没有自己的思维空间，也没有学会独立思考，更没有师生之间、生生之间的合作学习和探究.这样的课堂教学，学生往往处于被动的地位，就很难发挥自己的主观能动性和创造性，智力就得不到发展，物理解题思维能力得不到提升.笔者在平时与一些学生的交流中得知，学生认为在课堂教学上老师讲的都听得懂，也把有关知识点和公式也背了下来，但是当课后自己做题时又不会，往往是一做就错，这就说明了学生所谓的“听懂”实际上是“似懂非懂”，并没有真正理解、把知识学活，解题思维能力也没有完全养成.可见，高中物理教学过程中，不在于教师讲得多，讲得“精彩”，而在于学生学会思考，学会方法，解题思维能力得到质的提高.

2“对症下药”：提高学生物理解题思维能力的途径

2.1注重引导学生学会寻找解题思路，指明方向

古人云“授之以鱼，不如授之以渔”.教学过程也如此，教师给学生讲解千道题万道题，如果学生不真正掌握方法和规律，盲从接受，也是事倍功半的.题目千变万化，做一辈子都做不完，但其中的物理知识、规律是不变的.教师一开始就应告诉学生，高中物理科目的学习是有规律、有方法可循的.譬如，高一物理就一大块――力学，分为直线运动、力、力和运动、曲线运动、天体运动、机械能问题，让学生形成线索，做到心中有数.对于基本概念、规律、公式，要理解其含义，抓住其本质，不必死记硬背.又比如加速度的概念，要领会它是反映运动物体速度变化的快慢，不是运动的快慢，它是速度对时间的变化率，不能说速度大，加速度大，也不能说速度为零，加速度就为零.加速度的计算公式有：加速度的定义式，速度与时间的关系式，位移与时间的关系式，位移与速度的关系式.以上是从运动学角度分析的.而从受力情况来看，根据牛顿第二定律知道，加速度又决定于物体的质量和所受的合力，这才是它的本质，物体的运动性质是由受力情况决定的.所以，学习物理就要进行思维的逻辑分析，吃透课本上的概念、定义、规律.然后多做练习，做题时明确思路，方法怎样，用到什么规律.如拿到一道题，要逐步研究，分析它的物理情景，必要时要画出示意图，这道题用到什么知识，这些知识间有什么联系，怎么解决，先写什么，后写什么，除了这种解法，是否还有其他方法？如果改变一些条件，又怎样解决？以前有没有做过类似的题目？学生经过这样从不同角度进行思考，尝试采用多种方法解题，学会举一反三，这样就能在不知不觉中提高了审题和解题能力，并养成了规范解题的好习惯，运用物理术语的能力也得到了进一步的提高，学生因此而富有成就感，学习物理的兴趣和学习效率随之而得到提高.

2.2帮助学生做好数学知识与物理知识的衔接，灵活运用已有的知识储备

人们常说：数理永不分家.确实，数学知识是物理解题的一种工具.除了一般的加、减、乘、除外，解决物理问题还用到如下数学知识：表达式（公式）、图像、三角函数、几何证明、勾股定理、矢量相加、极值问题等.教师要帮助学生理解数学知识与物理知识的联系和区别.以高一物理为例，学生在学习中会碰到负值问题，物理中的负值与数学中的负值含义是不同的，物理中的负号表示矢量的方向与选取的正方向相反，并不代表大小.教师在教学中一旦遇到矢量的负值方面的物理问题，应多次反复强调，促使学生慢慢接受和领会.又如表达式的应用，如关于匀变速直线运动的计算，涉及到的公式就有10个，物理量的字母也有将近10个；有关天体运动问题的计算，有线速度、角速度、周期、向心力、向心加速度，字母多，数字庞大，有数学中的平方、开方、繁分式的计算.面对这一切，有些学生就会乱了方寸，选对了公式，又面临数学知识的应用――变形公式、解方程或方程组，还要处理单位间的关系.为此，教师就要帮助学生复习有关数学知识，理清计算过程，有时还须逐步讲解，反复训练，让学生熟练应用数学知识解决物理问题.

目前，令高中物理教师倍感费神的是，一些学生的数学知识衔接不上，他们在初中对有些数学知识学习不够深入，更有甚者根本没有学过相关数学知识.比如，物理中关于力的合成与分解的学习需要用到三角函数的知识，但是一些学生却分不清正弦、余弦、正切、余切，有的甚至连对边、邻边、斜边也分不清，特殊角的函数值记不起；又如直线运动中的速度图象、位移图象的斜率分别表示加速度的大小、速度大小；对于矢量相加问题，有些学生往往是进行代数和运算，对三角形法则解决矢量相加问题不能理解，等等.所以，物理教师在教学过程中就要注意学生是否掌握了相关数学知识，及时查漏补缺，加强数学知识与物理知识的衔接，从而让学生形成良好的数学和物理相结合的逻辑思维能力.这样对培养学生物理解题能力才有保障.

2.3指导学生加强互助合作学习，形成合力，共克难关

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【关键词】历史课堂 教学 高阶思维

【中图分类号】G633.51 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）11-0134-01

高阶思维能力集中体现了考纲中对学生九大能力的要求，不仅是高考改革的需要，也是学生终身发展的需要，是适应知识经济时展的关键能力。

杜威认为：“问题的本质决定了思考的结果，思考的结果控制着思维过程。”研究表明，思维的发生就是提出问题-----分析解决问题------总结规律------运用规律-------突破规律-------解决新问题”的过程，高阶思维是可以培养和教授，通过教育得以改善和提高的，高阶思维在教学中可以获得提升。下面我主要从以下几个方面来说明：

一、问题教学策略

高阶思维的发生就是“反思---问题生成----探究、批判---解决问题”的过程。可见问题是开启高阶思维的最大动力。

1.教学活动的起点-------提出问题

问题是贯穿整个教学过程的主线。问题设计是教学的着力点。教学问题主要有两类：一类是课堂上生成的问题，这类问题往往具有不确定性;另一类是教师课前预设的问题，具有可掌控性。那么教师预设出什么样的问题才能更好的牵引出学生的高阶思维呢，我认为这类问题往往具有以下四个特点：第一，要针对学习目标和重、难点，这是问题提出的关键所在。课堂教学要讲究突出重点，突破难点。教学重点要分散，既让学生易于接受，又减轻学生负担;教学难点要分析学生思维差距，搭建合适的台阶;第二，问题要具有“挑战性”，也就是说“要能抓人”，对于直白或索然无味的问题，也就是学生可以用“是”或“否”就可以回答的问题，学生会不屑一顾;难度过大的问题会使学生无处下手，从而放弃尝试思考。第三，问题要有“开放性”，没有现成答案的问题对学生更具有吸引性，更具有挑战性，学生的思维不易受到限制，那么思考的过程才更能锻炼学生的高阶思维。第四，问题要有“层次性”，要为学生提供适当的台阶。“高立意，小步问”，层层递进，步步深入，这样有利于学生找到思考问题的切入点和思维的连续性，这样的问题对学生更具吸引力。例如，在学习必修一《》的内容时，为了给学生提供更好地分析问题的思维载体，我预设了如下五个层层递进的问题，前一个问题为后一个问题解决搭建了一定台阶，有助于后一个问题的解决。问题一：的背景是什么？问题二、的概况如何？问题三、的内容是什么？问题四、如何看待儒家思想？问题五、怎样评价？

2.教学过程――就是分析问题、解决问题的过程

问题是思维存在的依据，问题的牵引是锻炼学生高阶思维的最有效方式。首先，要立足于学生自主解决问题。在课堂上老师将预设好的问题抛给学生后，为了不封闭学生的思维，不是老师去把问题讲明白，而是放手让学生自主学习，让学生自己去琢磨，去思考，去分析，去解决，这个琢磨、思考的过程就有效地训练了学生的高阶思维能力。

其次，要开展合作解决问题。学生自主学习后，老师提供给学生一个展示自主学习的机会，通过表达交流，发现解决问题过程中存在的矛盾：再进一步开展小组讨论，进行生生合作，师生合作共同解决。在“问题解决”过程中，产生思维碰撞，并在碰撞过程中去修正错误，肯定正确，这会激发起更高水平的思维活动，使问题在思维的发展过程中得到解决。

3.教学活动的终点――解决新问题

问题的提出和解决不仅仅是为了学会知识，更主要的是为了引发出更多、更广泛的新问题。正确的理论，就可以总结成规律，并在运用规律的过程中突破规律，在突破规律的过程中产生出新的问题情境，使“问题解决”连环进行下去。这样，不仅使教学活动螺旋上升，更重要的还在于它能激发学生发散性思维，进行更深层次的研究。例如：再讲《古代政治制度改革》时我把“试述周世宗改革的内容和作用”的课后练习题改为“为什么周世宗改革能够取得成功？它对我国历史发展产生了什么积极影响？”。这样的改造，审题和答题的难度明显提高了。此外，我们还可以根据教学重点自己设计思考题。了中国两千多年的封建君主统治，建立了资产阶级共和国，颁布了资产阶级宪法《》，民主共和思想深入人心，但为什么又说失败了呢？这样，在解决问题的过程中培养学生对历史现象的穿透能力，即透过现象看本质的能力。学生始终处于思考、分析的状态，问题解决的过程自然成为发展学生高阶思维的过程。

二、有效的利用学案

学案是以问题为主线的学习方案，是供学生完成学习任务的一份引导、探索型自学提纲，突出了学生的主体性，突出了问题的探索性，突出了教师的引导性，给学生搭建了一个高阶思维训练的平台。在学案设计上，主要按照五标来进行即引标―示标--学标--诊标--补标。学习目标的确定要根据教材、课标和学生的实际来确定。既要体现重难点还要体现学习要求;学标的制定，要注重在教学过程中坚持以学生为中心，坚持教学内容问题化，既关注学生学什么，更关注学生如何学;诊标要采用不同的题型，巩固学习目标，进一步训练学生的高阶思维。诊标的设计要突出重难点知识的突破，逐级提升，训练解题能力和技巧进一步锻造学生思维，开阔学生视野和思维的内容学案设计的好，不但提高了学习效率，而且上课也变得轻松很多。

三、充分利用补标环节

补标―围绕目标补充、拓展。根据检测的情况针对易错点、易混点，或重、难点内容进行拓展延伸，对未达标到位学生进行没写知识点的补救，找出教与学的过失。补标环节是培养和训练学生高阶思维重要的一环，学生在掌握本节课知识的基础上，举一反三，发散思维从而形成了问题求解能力、质疑能力、批判性思维能力，这就是高阶思维能力。例如：我在讲《美国联邦政府成立》时补标就是这样设计的：有人认为美国的总统制比英国君主立宪制进步，通过英美两国整体的异同，说说你的观点。这样的设计既补充和深化了课堂内容，又培养了学生的高阶思维能力。

参考文献：

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针对第二学段段落教学中出现的种种问题，笔者进行了深入研究和探索，认为段落教学应更多地指向内在的“微结构”。所谓“微结构”，就是着眼于语文课堂中某个教学环节或某项教学内容的细致设计，重视对思维过程的展现。那么，我们该如何将隐性的“微结构”予以显性化，提高段落教学的有效性呢？利用“思维导图”无疑是一种简便、高效的教学方式，它能深入解构段落，全方位地关注学生的思维过程，在发展学生思维能力的同时提升段落教学的效率。

一、“图”解大意，理清脉络

如何提升段落教学的实效？首先要帮助学生建立鲜明的段落概念。思维导图能将隐性的段落概念以显性化呈现，帮助第二学段的学生对段落有初步的了解。那么要建立段落概念，首先就要读懂段落内容，理清段落中句子的脉络。

（一）“图”显内容，了解段落大意

思维导图清晰的条理性，能直观地显现段落各部分内容，从而帮助学生对段落的构件进行分析、判断、整合，读懂段落内容，同时提高思维能力。

例如，教学人教版三年级上册《富饶的西沙群岛》第二自然段，教师引导学生分别用一个词概括每个句子的意思，明晰句子之间的关系后，完成思维导图，并进行如下教学。

师：你能根据上面的思维导图，用“因为……所以……”说说这个自然段主要讲了什么吗？

生：因为西沙群岛的海底高低不平，所以海水瑰丽无比，相互交错。

师：能把原因和结果换一下来说说吗？

生：西沙群岛的海水之所以瑰丽无比、相互交错，是因为海底高低不平。

用一个词概括句子的意思是学生二年级时就已掌握的能力，教师将三个词构成一幅思维导图，学生瞬间明晰了句子之间的因果关系；接着教师引导学生利用思维导图，串联句子意思，概括成段落大意。在这一过程中，学生不仅读懂了段落内容，同时在“因果”顺序的转变中提升了思维和语言的能力。

（二）“图”现语序，梳理段落脉络

段落中句子的排列是有一定规范与顺序的。根据第二学段学生的年龄特点和语言基础，不能机械地去讲解段落中句子的排序。教师可以利用思维导图，将语序清楚地显示在学生面前，引导学生整理排列，体会段落表达的规范，更好地梳理段落的脉络。

例如，教学人教版三年级上册《科利亚的木匣》第三自然段，教师利用思维导图展开了如下教学。

（教师引导学生自读课文第三自然段，并用一个词语概括每句话的意思：干吗埋打到村子离开村子躲避东西不能带走妈妈埋箱子科利亚埋木匣）

出示鱼骨图框架：

师：请大家把刚才咱们概括的这些词语贴到这张框架图中。

（学生在学习单中完成后，投影展示交流）

师：为什么要按照这样的顺序填呢？能不能把这几句话的顺序打乱呢？

生：不能，因为法西斯快打到村子了，所以他们才要离开村子躲避。

生：因为要离开村子躲避，东西不能带走，所以妈妈才埋箱子。

生：科利亚看到妈妈埋箱子，所以也要埋木匣。

师：你看，作者写的时候多有条理啊，现在你能借助这张图来说一说科利亚为什么要埋木匣吗？

（学生自由说后进行交流）

段落教学，不仅要引导学生理解段落内容，更要发现段落的脉络，发现段落中句与句之间的排列关系。上述教学片段中，在学生理解段落中句子意思的基础上，教师引导学生将词语填入“鱼骨图”中；再借助思维导图，让学生发现段落中句子之间的关系。

借助“鱼骨图”进行这样的思维和语言训练，不仅让学生感受到段落中句子的规范、有序表达，同时也训练了学生的语言能力。

二、“图”理结构，明晰关系

在建立段落概念的基础上理清段落结构，是段落教学的重要内容。通过思维导图来凸显段落结构，能清晰地呈现句子关系，让学生在形象的图式中把握段落结构。

（一）“图”释段落中句子的关系

段落内部句子之间往往存在着某种联系，这种联系有着严密的逻辑关系。借助思维导图，可将段落内部的关系清晰地展现在学生面前，帮助学生明晰段落中句子间的逻辑关系。

例如，教学人教版三年级上册《秋天的雨》第二自然段，笔者设计了这样的思维导图（见右图）。

在思维导图的参与下，笔者就这段话的教学作了如下设计。

师：请同学们默读这段话，看看一共有几句话，标上序号，想想每句话写了什么。

（生自由读，边读边思考）

师：这段话一共有几句话？

生（齐答）：7句话。

师：我们一起来读读第一句，想想这句话写了什么。

（交流时，引导学生抓住句子中的关键词进行概括；交流后，请学生将关键词写在卡片上，并贴到黑板上）

师：这7句话是怎样连在一起变成一段话的呢？我画了一张结构图，你们看——（出示段落结构图）

师：下面就请同学们再默读这个自然段，想想句子之间的关系，把每句话的序号填入合适的方框中。

（生默读，完成结构图后展示交流，交流中引导学生发现第2～6句都是围绕第1句话写的）

师：作者就是这样把一句句话连成一段话的。下面老师跟大家一起来读读这个自然段，我读总起句，同学们读后面的句子。

句子组成段落，不是简单的“1+1=2”，而是句子之间有内在的逻辑关系。教师只有引导学生发现这一隐性的内在关系，才能在学生头脑中构建段的概念，发现构段的规律。

上述片段中，教师利用思维导图，引导学生在理解句子的基础上，串联段落中的7个句子，将句子之间的隐性关系显性化，了解总分段落的构段方式，让学生站在“段”的高度理解文本，发现语言的秘妙。

（二）“图”示段落之间的关系

不仅段落中句子之间存在逻辑关系，段落之间也是如此。借助思维导图，理清段落之间的关系，不仅能帮助学生读懂文本，提升阅读能力，更能提高逻辑思维能力。

例如，教学人教版四年级上册《颐和园》一课，笔者针对课文第2～5自然段之间的关系设计了这样的思维导图：

结合上述思维导图，笔者进行了如下教学。

师：课文介绍了颐和园哪些地方的景色呢？分别是哪几个自然段在介绍？请大家默读课文，边读边思考。（生自由读，边读边思考）

生：课文主要介绍了颐和园的长廊、万寿山、站在佛香阁前向下望和昆明湖的景色，分别是第2～5自然段在写。

（课件出示结构图）

师：下面就请同学们根据课文内容把相应的自然段序号填入结构图相应的空格中。

（生自由填写后进行交流）

师：作者写的这几个景点能否交换顺序进行介绍呢？请大家默读课文，画出相关语句。

（生自由读，交流第2~5自然段中表示方位顺序的句子）

师：是啊，作者就是这样移步换景，一个景点一个景点地进行介绍，非常有条理。下面老师跟大家合作着来读一读，我来读表示方位顺序的这些句子，同学们来读具体介绍的语句。

（师生合作读）

一张思维导图将课文第2～5自然段之间的关系清晰地呈现在学生面前。由图及文，学生很快厘清了段落之间的承接关系。通过思维导图，学生明晰了段落之间的关系，了解了作者的写作顺序，思维能力也得到了锻炼。

三、“图”助积累，强化运用

由读到写，实现语言的转化，提升表达能力．是我们教学的终极目标之一。运用思维导图，就能创设积累语言的平台，为有效实践和运用段落铺设台阶。

（一）“图”佐段落积累

“语文教学要注重语言的积累”。思维导图能顺应学生的思维特点，将文本的语言直观而有序地展现在学生面前，既能帮助学生正确解读文本，又能帮助学生快速积累语言。

例如，教学人教版三年级上册《花钟》第一自然段，笔者先借助思维导图，帮助学生理清自然段结构，读懂自然段内容，接着就围绕思维导图，设计了积累语言的环节。

师：下面就请同学们借助这张思维导图，向大家介绍一下不同的花不同的开放时间。

出示思维导图：

（生借助思维导图背诵第一自然段）

师：下面老师把图中的词语拿掉了，你还会背吗？

（生背诵第一自然段）

师：看来，同学们已经把这张图记在心里了，谁能把这些词语再贴回图里去？

（生上台将词语贴回导图中）

师：让我们看着图，一起来背诵第一自然段。

上述教学片段中，教师借助思维导图进行了四个层次的教学。第一层次，利用思维导图厘清自然段结构，读懂自然段内容；第二层次，引导学生利用思维导图尝试背诵第一自然段；第三层次，拿掉思维导图中的关键词语，引导学生将导图转化为“脑图”，学会记忆的方法；第四层次，让学生将词语再次贴回导图中，教给学生绘制导图的方法。

在思维导图的参与下，学生不仅积累了文本语言，同时思维能力也得到了训练，达到了由“学会”到“会学”的转变。

（二）“图”促段落仿写

指导学生有条理地写段落是我们教学段落的最终目的。教材中的典型段落，就是学生练习写段的好材料。教师既要有一双能捕捉文本典型段落的“慧眼”，又要有一颗能借助思维导图显现段落结构特点的“慧心”，并通过有效引导，让学生在迁移运用语言的同时，培养思维的发散性。

例如，教学人教版四年级上册《爬山虎的“脚”》第三自然段，教师引导学生研读段落，完成如下思维导图。

之后教师引导学生模仿该段的结构和写法，写一写课前观察过的绿豆芽。

师：大家看，作者就是从位置、形状、数量、颜色四个方面有序地描写了爬山虎脚的样子。下面，让我们学着这样的方法也来写一写课前咱们观察过的绿豆芽。先把这张图补充完整。

（课件出示）

（补充完思维导图后，学生自由写段，写完后交流）

教学中，教师发现该段从四个方面有序地描写了爬山虎脚的样子。首先让学生阅读自然段，想一想作者是从哪几个方面来写爬山虎的，并找出相关语句。学生交流后绘制思维导图，明确段落结构和作者描写的四个方面；接着迁移课外，为学生搭建实践和运用语言的平台。教师通过让学生补充思维导图，有意识地培养学生绘制思维导图的能力，努力使“思维导图”成为学生的“学习导图”，将导图植入学生的心田。有了思维导图的全面介入，学生对这类段落描写有了直观的认识，提高了表达段落的能力，拓展了思维空间。

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研究生创新意识、创新思维、创新精神与创新能力的培养和锻炼，不仅需要一定的专业知识储备，而且需要多学科的、交叉性的知识储备。爱因斯坦曾言:“用专业知识教育人是不够的，通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但不能成为一个和谐发展的人。”［4］不同学科的理论、知识、观点、方法与技术的交叉、碰撞、吸收、融合与共振，能改善研究生的知识结构、思维方式与能力结构，形成单一学科所不及的发现问题、解决问题与处理问题的素质和能力。“自然辩证法概论”课程就是一门包含自然科学、社会科学与人文科学的综合性、交叉性学科，能够实现自然观、科学技术观、科学技术方法论与科学技术社会论等多种学科知识的互补，该课程所蕴含的知识有利于培养当代研究生的创新素质与创新能力。第一，“自然辩证法概论”课程包含一定的自然科学、人文科学与社会科学知识。“自然辩证法概论”不仅研究自然界及其与人的关系，而且研究科学技术的研究方法及其与社会的关系。“自然辩证法概论”课程的研究内容主要包括自然观、科学技术观、科学技术方法论、科学技术社会论、中国科学技术观与创新型国家五部分。“自然辩证法概论”课程主要运用基本理论和基本方法，依据科学技术的发展演变来研究科学技术的内容、方法及其人文蕴涵，研究自然、社会及其相互关系。因此，“自然辩证法概论”课程必然包含大量的自然科学、人文科学与社会科学知识。反之，如果把这些知识排除在“自然辩证法概论”之外，那么它也就只能凭借思辨、猜测、臆想甚至幻想等手段进行研究，而这些属于人类早期的做法，或者说是宗教、神话、文学的做法。第二，“自然辩证法概论”课程有助于融合自然科学、人文科学与社会科学知识。英国科学家斯诺提出“两种文化”(即人文科学文化和自然科学文化)，指出人文科学文化与自然科学文化分裂的危害。杰罗姆•凯根提出建立“第三种文化”，即融合自然科学、社会科学与人文科学的文化。但高度分化的当代科学为其融合设置了障碍。“自然辩证法概论”课程包含自然科学知识、人文科学知识与社会科学知识，便于学生对同一事物或同类事物进行多侧面、多角度、多层次的理解与认识，沟通自然科学、人文科学与社会科学知识，实现对事物立体化、真实化的理解与认识。这种理解与认识可能是相互协调的，也可能是相互矛盾的，但无论怎样，都是对真实世界、现实世界的理解与认识。以这些理解与认识为基础，以现实事物为基点，协调、统一、融合多方面的理解与认识，从而在处理人与自然、人与社会、人与科学技术、科学技术与社会的问题时能够实事求是地认识、解决与处理，实现自然与生态、科技与国家、经济与社会等多方面的协调与可持续发展，缓解、预防或避免生态、环境、能源、人口、社会等问题的发生。

二、“自然辩证法概论”课程具有理性思维、批判思维与辩证思维等多种思维底蕴

“自然辩证法概论”课程既是一门思想政治理论课，也是一门综合性、交叉性较强的课程，具备培养和锻炼研究生的理性思维、批判思维与辩证思维等创新能力所需要的思维底蕴。第一，“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的理性思维能力。理论思维是人类在知识和经验事实的基础上形成的认识事务本质、规律和普遍联系的一种理性思维。从课程内容方面讲，“自然辩证法概论”课程涉及很多自然科学方面的概念、观点与理论，这些理论能培养和锻炼研究生的理论思维能力。从课程性质方面讲，“自然辩证法概论”课程属于哲学门类，哲学是抽象思维较强的学科，哲学类课程的学习过程就是对抽象思维能力锻炼和提升的过程。如，对生态自然观部分的学习，既要理解和掌握相关系统科学的概念、观点和理论，也要理解和掌握生态科学的概念、观点和理论;既要从科学视角审视生态自然观产生的现实根源与逻辑必然性，也要从哲学视角审视其理论内涵与当代价值。任何科学研究活动都必须运用理论思维，许多伟大的科学家也是哲学家，如爱因斯坦、玻尔、波恩、贝塔朗菲、普里高津等。著名物理学家波恩指出:“关于哲学，每一个现代科学家都深刻意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的。”研究生教育要超越感性思维与经验思维，培养和锻炼研究生形成普遍性、规律性认识的抽象思维。“自然辩证法概论”课程是多学科交叉的哲学性质的学科，其抽象程度与理性思维水平要高于一般的专业科学理论，能够培养和锻炼研究生的理性思维能力。第二，“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的批判思维能力。所谓批判性，就是人们对已有的理论知识、思想观念等提出怀疑，并通过科学研究寻找真理，实现对现存事物的改造和思想理论的革新。目前，科学技术的发展及其广泛应用，在增加社会财富、提高人类生存质量的同时带来了资源匮乏、生态危机等问题。“自然辩证法概论”课程不仅是对现实的了解和理论的学习，而且是在具体分析的基础上，对这些内容作批判性考察，考察其理论根源、现实根源与价值观根源。如，对“科学技术与社会”部分的学习，不能简单认为科学技术是好的、万能的，也不能简单认为现代社会中的科技运用都是善的、正当的，而要研究科学技术的发展状态及其在社会中广泛应用的科学技术根源、现实社会根源与科学技术观根源。对既定事实与理论的怀疑与批判是创新素质与能力的重要内容。如果一味地循规蹈矩、因循守旧、崇拜偶像、迷信权威，就只能复古守成，难以创新。具有批判性思维能力才能对不断变化的事物去伪求真，追根溯源。是对前人既定的理论框架完全接受，还是大胆反思和批判、推陈出新，成为评判人们是否具有自主创新意识的重要参量。“自然辩证法概论”课程倡导批判性的科学精神、理论联系实际的科学态度与实事求是的科学追求，有助于培养和增加研究生的批判思维能力。第三，“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的辩证思维能力。马克思指出:“辩证法在对现存事物的肯定理解中包含对现存事物的否定理解。”“自然辩证法概论”以辩证的视角理解人、自然、科学技术、社会及其之间的关系。如，对科学的理解，既要理解其可确证性的一面，也要理解其可证伪性的一面;既要理解其个体性的一面，也要理解其社会性的一面;既要理解其“小科学”时代的意义，也要理解其“大科学”时代的意义;既要理解其简单性的本质，也要理解其复杂性的本质;既要理解其对人类社会积极性的一面，也要理解其消极性甚至破坏性的一面;既要理解与认识科学，也要理解与认识非科学、伪科学与反科学;既要避免科学主义，也要避免反科学主义。

三、“自然辩证法概论”课程具有沟通科学、技术、社会与人文的实践底蕴

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关键词理性思维；核心素养；课程标准；高中生物学

学校教育的目的是为学生未来的人生做准备［1］，教育者必须慎重地选择课堂教学的内容和目标。然而，如今科学成果发展迅速，新知识不断出现，科学技术日益复杂化、专业化［2］，无法确定哪些是学生未来人生需要的知识［1］。因此，让学生掌握足够的知识变成不易实现的教育目标［2］。而与掌握足够的知识相比，促进学生的理性思维发展是实现学校教育目的更有效的途径［2］。理性思维已经受到了中、外学者和教育家的高度重视。美国国家科学研究理事会（TheNationalRes－earchCouncil，简称NRC）在2009年公布的《科学学习的校外教育：人员、地点、追求》中指出，科学学习不仅仅是对科学概念的理解。报告提出，科学学习和科学实践的最终目标有6个，分别是“理解科学概念”“培养对科学的兴趣”“参与科学推理”“反思科学”“参与科学实践”和“认同科学事业”［3］。NRC提出的这一科学学习模型认为，科学不仅仅是对科学概念的记忆和应用，传统课堂教学中学生记忆的科学知识很容易被遗忘，而“参与科学推理”的过程会让学生的科学思维得到发展，同时促进对科学知识的理解［3］。2016年9月，《中国学生发展核心素养》公布。中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与3个方面，具体细化为18个基本要点，其中就包括理性思维这一基本要点［4］。为了让学生有能力面对未来课堂之外的生活，理性思维的培养应该成为学校教育明确的目标，尤其应体现在科学课堂中。

1生物学课程中的理性思维

《现代汉语词典》对理性思维有2种解释：一是属于判断、推理等活动，与感性的活动相对；二是从理智上控制行为的能力［5］。哲学家和逻辑学家将理性思维视为基于逻辑和推理的加工过程，并与基于直觉和情绪机制的加工过程相对应。心理学家则将理性思维定义为推理的特定思考过程［6］。在《中国学生发展核心素养》中，理性思维的重点是：崇尚真知，能理解和掌握基本的科学原理和方法；尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为等［4］。理性思维是一种思维的范式，需要思维者巧妙地管理思维结构，使用理智的标准，充分运用逻辑并精心权衡事实，以提高思维的质量。理性思维是自主、自律、自我监控和自我纠正的思维。理性思维在不同的学科领域中的侧重点不尽相同。有学者定义了数学学习过程中的理性思维，即在合理的数学知识结构下，合理应用数学知识，灵活应用数学思想方法，根据问题信息合理运用直觉思维与逻辑思维解决问题［7］。我国最新颁布的《普通高中生物学课程标准》将学生理性思维的发展聚焦在：质疑是思考的视角、实证是判断的尺度、逻辑是论辩的准绳。我国高中生物学课程定义的理性思维与许多学者所说的“科学思维”（scientificthinking）十分接近。库恩（Kuhn）将科学思维定义为有意识的寻求知识的过程，包括以寻求和加强知识为目的思考［8］。科学思维是理论和证据相互协调的过程。在学生获取新知识的过程中，由于已掌握的知识的理论不够完善，需通过新的证据检验和完善已有理论，获取新的知识。库恩（2011）认为，科学思维并不是罕见的思维过程，而是可以体现在日常生活中的思维方式。科学思维并不是只存在于科学家的头脑中，普通人也应该具有科学思维［2］。由此可见，科学思维和理性思维从本质上反映的都是利用科学的思维方式认识世界、解决问题的过程。

2理性思维对学生的重要性

每个人生来就会思考，这是人的天性。然而，日常思考常会参杂有偏颇、扭曲、局部甚至无知。卓越的思想和思维习惯并不会生来有之，需要系统地培养。理性思维便是卓越的思维习惯，是生物学课程可以实现，也应该实现的课程目标和育人价值之一。通过生物学课程和其他的学习活动，学生应该能运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等方法探讨生命现象、审视或论证生物学社会性议题；能够将理性思维作为一种可以带到每一节理科课堂并可延伸到日常生活的习惯。这就要求学生能将“清晰、准确、质疑、客观、逻辑、深刻”等思维的要素内化为思考和决策的原则，将其应用于倾听和发言、阅读与写作等未来的专业工作或个人生活之中，使理性思维成为学生的第二天性。人们制造、建造或创作产品的质量，以及生活质量很大程度上取决于思想（或思维）的质量。低劣的思维会在财力或生活质量上付出昂贵的代价。理性思维是基于事实和严密逻辑达到更好结论的方法，是高质量的思维范式和习惯。作为学科的核心素养，学生在生物学课程中习得的理性思维，可用于改善他们在其他科学领域的认识和观点，也可将其应用在日常生活的众多领域，提高学习、生活的效率和质量。从认知的视角看，理性思维是获得正确信念或结论的艺术；从实践的视角看，理性思维是对所思问题获得明智答案的途径。

3学校教育和科学教育应注重发展学生的理性思维

知识和信息不是单纯的记忆和重复，而是需要主动寻找和使用，对世界进行探寻，知识学习的过程不可能完全剥离学习者的认知过程［1］。教育不是没有思维过程的事实性知识的累积，不是教师将思维传递给学生，而应该是学生个人的思维过程［1］。杜威认为学校所能做或必须为学生做的事就是关注他们的思想，发展他们的思考能力。布鲁纳认为随着社会的发展，单靠对知识的机械理解和记忆只会加重学生的负担，必须注重和发展学生的认知能力。为了在教学中发展学生的思维能力，布鲁纳强调要让学生主动进行探索，在探索中发现学习。布鲁纳的观点对学校的科学教育产生了深远的影响。库恩（1993）认为，理性思维是智力发展的最终目标［2］。教育的核心在于发展学生的思维，尤其是理性思维。理性思维能够支持学生获取新知识，学会如何使用知识，构建并评价假设和观点［1］。具备理性思维的学生能成为独立的学习者，能自主寻求问题的答案。理性思维的过程也是为了理解科学过程，是促进知识学习的过程。理性思维作为智力发展的最终目标，这种能力一旦获得就不会失去，学生对科学进行探索，假设、实验、得出结论的过程都需要使用理性思维［1］。库恩（2007）还指出，理性思维本质上是社会，不是只发生在人们头脑中的过程［8］。理性思维是获取知识的过程，这就包括所有为获取更多知识而进行的有目的的思维过程。理性思维会促进学生对科学的理解。实际上，正是由于想要对科学进行理解，才促进理性思维的发展。获取知识的过程不是单纯地增加知识，而是概念转变的过程。促进学生对科学现象的理解确实是教育的目标，但由于学生的理解是建立在理性思维能力之上的，因此，促进学生理性思维能力的发展同样是非常重要的教育目标。对于社会，学校教育应培养最有用的人才。这些人才应具备发现问题并解决问题的能力，能使用合理的论证作出判断，而具备理性思维的学生才能成为这种人才。在学生步入社会后，理性思维可指导学生运用逻辑推理面对生活中的问题并作出决策。科学教育的目的是培养“受过教育”的个体，他们能理解和评价与科学相关的信息，并作出合理的决定，甚至进一步成为从事与科学相关事业的专门人才。这就需要科学课程应将培养学生的理性思维作为重要的目标。

4在科学和生物学课堂培养理性思维———论证技能的发展

如前所述，理性思维不是与生俱来的，是科学和生物学课程的明确目标。理性思维的培养应放在高中自然科学课程的教学过程中，有多种策略和方式被研究者证明行之有效，其中的一个重要策略就是论证（argument）或科学论证，并以此发展学生的论证技能，促进理性思维的发展。

4.1论证技能

在知识构建的过程中，学生通过解释数据理解现象，通过其他学生的反驳辩护修正自己的观点。这种参与论证以便构建、辩护和评价科学解释的能力被普遍认为是科学素养的重要组成部分［9］。2012年美国出版的《K-12科学教育框架》中明确强调在科学课堂中培养学生的论证技能。无论是科学家发现知识或建立理论，还是工程师寻找解决问题的最佳答案，都依赖于论证技能［10］。

4.2论证技能对于理性思维的重要性

自然科学工作本身就是论证的过程。个人提出理论观点后，经过他人质疑，个人论证、解释才能最终被社会接受［1］。无论是科学事实还是科学理论，都要经过公众的争辩，经历论证的构建才能成为科学［1］。在一个科学理论被提出后，通常会有几个与其竞争的理论。理论提出者需要经历论证的过程，分析证据及证据在不同理论的适应性，以此在公众面前论证自己的理论。论证在理论提出者头脑中的思维过程有着重要的作用，科学家在进行理论建立的过程中就需要思考如何说服他人接受自己提出的理论。通过培养学生的论证技能，可让学生学会如何提出、支持、评价及修正观点，运用证据支持自己的观点，为研究问题构建合理的解释。在论证过程中，学生的思维能力得到提高，且这种思维能力可运用到其他任何情境中［1］。论证给予学生将自己的观点和看法展现给他人的机会，通过交流，有利于学生表达和进一步修正自己的观点。更重要的是，通过论证过程中回答“为什么”“有什么依据”等问题，学生的思维能力得到了提高和改进，在今后思考的过程中也会善于询问自己同样的问题，这对于学生思维能力的自我管理和修正有很大的益处。通过论证，学生将学会如何针对一个主张表达自己的观点、评价别人的主张［1］。同时，论证过程对提高学生的论证写作能力也有很大的帮助，学生会在写作中展现真实的论证过程，陈述主张然后用证据支持自己的观点，有助于提高学生明确表达自己观点的能力［1］。若学生具备了有效获得知识的技能，就可运用这些技能获取知识。受教育的人并不完全取决于是否知道某些知识，而在于他们能发现值得研究的问题，并能运用技能研究问题获取知识。受过良好科学教育的人，就是应具备充分的能力和深厚的兴趣去学习和发现的人。

4.3如何发展论证技能

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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,虽然不能像俄国着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

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】

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1充分运用科学实验，克服“思维惯性”产生的思维障碍

“思维惯性”亦指平常所说的思维定式．正确利用思维定势，有助于学生运用记忆储存的知识信息促进正迁移．但是，定势也能带来思维的惰性和僵化，形成负迁移，造成定势错觉，在学习中干扰对概念与规律的正确理解和掌握，给物理学习带来困难．科学课程是一门以实验为基础的学科，要解决这个问题就要充分利用实验调动学生学习科学知识的积极性和主动性，加深对科学知识的理解．例如:有一人站立在平面镜前，然后慢慢后退，则他在平面镜中的像(选填“变小”“变大”或“不变”)，结果填“变小”的学生比例很高．在回答这个问题时学生总是凭借生活中的经验，没有将学习过的“平面镜成像特点”的知识与问题联系起来进行必要的思维活动．因此，设计好探究“平面镜成像特点”实验，让学生自主探究，就成为让学生真正理解平面镜中物与像始终等大的关键．教学中笔者让学生四个人一组，用相同大小的棋子在玻璃板前不同的位置移动，并记录下相应位置下像和物的大小，提高学生主动观察和思考的能力，加深了学生对平面镜成像规律的理解，比教师在上面演示学生在下面被动观察效果要好很多．

2利用分析典型易错试题，培养学生思维的发散性，克服思维的狭隘性

思维的狭隘性表现在思考问题时思路放不开，处于一种封闭状态，对问题的处理缺乏灵活性．利用对易错题分析、纠错，可以培养学生的发散性思维，克服思维的狭隘．例如:“一瓶氧气用去三分之一，它的密度有变化吗?”，答错的学生很多．学生受到“同种物质密度一般相同”的结论影响，认为它始终是氧气，物质没有变化，密度当然也不变了．针对学生对密度知识狭隘的理解，教师从体积和质量的变化入手，让学生认识到后来的氧气跟原来的氧气只是体积没用变化，而质量已经发生了变化，所以密度也发生了变化，再进一步通过计算算出剩下氧气的密度．这样可以帮助学生从本质上弄清楚知识的来龙去脉，避免学习中的模棱两可和含糊不清，真正理解科学知识，开阔学生的思路，从而达到事半功倍的教学效果．

3加强科学概念教学，培养学生思维的综合性，克服思维的片面性

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[关键词]中职物理 科学教育

科学教育的目的不仅要使学生学会探索未知、发现真理、掌握方法，而且要培养学生独立思考、大胆质疑、勇于创新的精神和提出问题、分析问题、解决问题的能力。可见，科学教育相对于人文教育来说，更侧重强调对人的创新意识和创新能力，特别是科技创新能力和创新精神的培养。正是由于科学教育在培养人才、塑造人才方面起着至关重要的基础性作用，所以科学教育的成功与否，将决定一个国家、一个民族的创新能力乃至竞争能力，它也就必然引起世界各国的高度重视。因而，笔者认为在中职物理教学中渗透科学教育有着非常重要的意义，具体可以从以下几方面进行：

一、亲历科学过程，体验求实规范

科学教育是学生个体的科学再认识和再创造过程。因此科学教育就其认识过程而言与科学家的科学研究在本质上是相似的，即遵循着“问题──假设──验证──理论”的探究思路。这样的探究思路总体上符合科学的求实规范，也符合学生的认知特点。然而，问题在于学生以怎样的方式经历这样的探究过程。在当前科学教育中似乎流行着一种以科学探究思路为线索的，称之为“顺杆爬”的科学教育模式，即教师根据学生的知识基础和思维水平设计出最简捷、高效的探究路径，而后，学生在教师的启发、诱导下，以“听”“看”“思”为主要活动方式，追随教学设计思路顺藤摸瓜地观察、理解、消化、获得结论。虽然，在这样的教学中，学生也经历了所谓的科学探究，但这种从问题发现到假设提出，再到验证方法、步骤，甚至连表格都设计好的探究并不反映科学探究的真实过程和高度复杂性；在这里没有挫折，无需反复；没有怀疑，无需争论；没有尝试，无需验证。它只是科学探究的形似，而没有神似。学生从中体验不到科学的求实规范，也不利于学生求实精神的培养。也就是说，只有亲历科学过程，才能体验科学规范，领悟科学精神。因此，我们应该变革这种顺杆爬式的科学探究，变“看科学、听科学”的形式探究为“做科学、体验科学”的亲历性探究，让学生在亲历科学的探究过程中体验科学的求实规范，领悟求实精神。

二、把科学教育贯穿于物理教学之中

科学思想、方法的掌握有利于尽快培养创造型人才，有利于提高科学素质和科学鉴赏力，有利于创造性地研究工作。在日常的教学中应钻研教材、教法，注重科学研究方法、科学思想的教学，课程内容求精不求多，以便让学生亲身经历科学探究的过程，获得对物理世界的直接体验。比如：在讲授自由落体运动一课时，应着重讲授伽利略对落体运动的研究过程，提示科学研究的一般方法和规律，即“假设、演绎、验证和推理。”像讲故事一样使学生耳目一新，有利于对自由落体运动性质、规律的理解和掌握，同时也调动了学生学习的积极性。另外，还要抓住一些规律研究和一些概念的本质联系，使得学生加强理解、掌握知识，提高能力。比如，在物理学中，有不少定律是研究几个量之间关系的，例如：牛顿第二定律、欧姆定律、电阻定律等，都采用了控制变量法设计实验而研究出来的，还有不少物理量的定义，如 ，

等，都采用了比值定义的方法，抓住它们的共同特征，帮助学生对概念的理解、对规律的掌握。科学方法的教学既能使学生产生兴趣，又能使学生摸清学习物理的科学方法，使学生由“学会”变为“会学”，提高学生的学习能力，达到素质教育的目的[1]。

三、将科学方法教育贯穿于物理习题教学之中

1.精讲多练

多年中学物理教学实践表明，教师在教学中生动精辟的讲述，学生对于课本知识只能达到理解的水平。而要达到运用的水平，就要通过学生参与解决新问题的实践。因此，教师在教学中要创设情景，强化习题教学和具体训练，引导学生运用科学方法解决具体的物理问题，才能使学生实现知识向能力的转化。古人云：“授人以鱼，不如授人以渔”。如今，我们也可以说：“授人以鱼，不如与之同渔”。在中学物理教学中进行科学方法教育，主要是进行思维方法的训练，提高学生的思维能力和分析解决问题的能力。因此，作为教师要站在科学方法论的理论高度，研究各种题型，分类概括，精选典型例题和习题，进行专题讲座，对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、局部思维与整体思维、正向思维和逆向思维、集中思维与发散思维等训练，做到精讲多练。这也是我们从浩瀚的题海中摆脱出来的良策。

2.设计典型习题，训练科学方法。

科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实践表明，尽管教师进行了生动精辟的讲述，但学生对于知识也只能达到理解的水平，如果要达到运用的水平，就非要经过学生本人参与分析解决新问题的实践不可。因此，教师要创设情景，强化习题教学和训练，引导学生运用科学方法解决具体的物理问题，使学生实现知识向能力的转化。在习题教学中进行科学方法教育，主要是进行思维方法的训练，提高分析和解决问题的能力。因此，教师要站在科学方法论的高度，认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题，对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练。在教学中有些习题要运用科学方法来求解，教师要让学生学会这种方法的应用。

四、把科学思想、方法、态度、精神的教育贯穿于实验教学之中

物理学是一门实验性很强的学科，概念的建立和物理规律的发展往往离不开对自然现象的观察。观察和实验既是中学物理教学研究的基本方法，也是学生学好中学物理知识的一把金钥匙。“科学的本质是通过观察验证”。[2]强调通过观察、实验来验证理论，既是科学教育自身的内容和要求，也是体验求实态度、求实精神的重要途径。因此，在物理教学中要重视培养学生的观察实验的能力，教给学生观察实验的方法。因此，培养学生学会观察、勤于观察的习惯，对物理课的学习肯定会有较大的帮助，而且能使学生学会如何观察，提高观察能力。同时，在教学中教师要重视教给学生研究物理问题的实验思想、方法，如常用的间接测量的实验方法，“控制条件”的实验方法，测量微小量的“放大法”、“替代法”和“比较法”等，以培养他们科学的思想、方法、严谨的科学态度和求实精神。

[参考文献]

[1]张智.物理教学中科学素质教育的培养与实施[J].辽宁师专学报.2004年9月第六卷第三期第50页

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[关键字] 民族地区 思维能力 物理概念教学 抽象思维 创新思维

近年来，关于培养学生思维能力方面的著述颇多，在物理概念教学方面对思维能力的培养引起了普遍的重视。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。” 尤其是在民族地区，学生的物理基础大都薄弱，理解能力低下。教师在物理概念教学中对学生进行思维能力的培养就显得尤为重要。物理概念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。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则是其重心所在。

一、物理概念学习中常见的思维障碍及原因分析

第一，形象思维中的形象淡漠

形象思维在中职学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和物理过程，在头脑中没有建立起正确的物理形象，不会利用物理形象进行思维，就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来，也就难以正确的进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。

第二，因果思维条件的制约

物理问题的因果联系总是受条件制约，对条件的认识是一种比较复杂的思维过程。一些思维能力不强的学生难以进行这样的思维，对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用，从而使得在有条件关系的习题面前一些学生显得无能为力。

第三，逆向思维不能逆转

逆向思维是从对立的角度去思考问题。逆向思维的显著特点就是以未知为起点，运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系，层层推理，确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响，加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养，很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论证、逆向分析。

第四，不善于比较导致概念混淆

比较思维是中职物理学习中最常见的一种思维方式。按理说中职学生应能较好的掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证，但实际情况并非如此，调查表明近一半的学生在混淆概念中不善于通过比较来认识事物的本质，有的完全不理解两种事物的可比性，有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用，不善于比较两种事物的共性和个性，不善于。

第五，思维定势导致思维堵塞

按照心理学的理论，思维定势是指由于先前的思维活动而造成的一种对后续思维活动的特殊的心里准备或反应倾向。在物理学习中，思维定势对物理概念的正确理解有着相当程度的影响作用。

二、物理概念教学中对学生思维能力的培养

第一，抽象思维能力的培养

在物理概念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。中职物理实际上还是和高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。

具体教学过程中关键是要抓住物理概念和物理规律的引入和推导，不是看老师说了多少，而是看是否说到点子上，是否切中要害。所以老师要在课前进行科学合理的设计，这样学生就更容易理解和掌握物理概念。

第二，形象思维能力的培养

物理概念是建立在感性的物理知识基础上的，直观、形象的讲述比枯燥的说教更容易激发学生的学习兴趣。任何物理规律都必须与某类物理现象相联系，实验定律尤其如此。学习和掌握物理规律之所以不能死记硬背，是因为它必须与某类物理现象对应起来。所以要善于引导学生建立丰富的、准确的物理表象，从而在潜移默化中培养他们的形象思维能力。

第三，创造性思维能力的培养

人类的思维活动，可分为两种：正向思维和逆向思维。本人认为在物理教学中逆向思维结合正向思维随时都可以使用，这对民族地区物理基础比较薄弱的学生来说不但上课效果明显，而且学生们在不知不觉中得到了思维能力的培养。

第四，深层思维能力的培养

许多学生学物理只顾拼命死背概念，整天做题目，对学过的物理概念和物理规律等较深的层次很少提出问题和疑惑。因此，在设计课堂教学、辅导联系中教师应经常有意识的引导学生提出问题，引发思考，使学生的深层思维能力得到不断开发和培养。

第五，发散思维能力的培养

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1、科学素养的概念

科学素养不是一个简单而明确的概念。国际公众科学素养促进中心主任、美国芝加哥科学院副院长米勒教授认为：“科学素养应定义为对于科学技术具有读写的能力”。从三个维度定义了科学素养的概念：(1)对科学原理和方法的理解：(2)对重要科学术语和概念的理解：(3)对科技的社会影响的意识和理解。我国学者还认为学素养应包含：科学知识、科学方法、科学能力、科学意识和科学品质等。科学素养这一概念的含义和解释，是从多方面界定人们对科学的认识的。在我看来，科学素养是一个人对待科学的态度、对科学知识的掌握理解和对科学事实的判断及预言。

2、中学生所具有的科学素养的现状

中学生的科学素养结构应包含以下几个方面：科学知识；科学能力；科学探究的过程与方法；科学品质；科学意识，五大要素。中学生所具有的科学素养现状包括以下几方面：

2.1中学生具备一定的科学知识。中学生掌握了物理、数学、化学、生物、地理、医学、环境等学科的基本知识，但对于经济、医学、前沿学科方面的知识知道的较少。中学生虽然掌握了一定的基础知识，但应用知识解决实际问题的能力相对较差。

2.2中学生的对科学研究过程和方法的理解偏低。中学生“对科学过程和方法”的重视程度不高，过分重视科学过程得出的结果，并不重视其探究过程和方法。

2.3中学生的科学态度、科学精神较欠缺。中学生的科学态度、科学精神较欠缺表现在中学生对问题、现象好奇不足，对自然现象不愿意追根究底。因而对自然现象不能获得更全面、更深入的理解。

2.4中学生的学习方式存在较大的问题。学生上课时能够提问，但多数学生在学习中提不出或不能提出有针对性的问题。多数学生不会自学，不知道在书中做注释，在学习上缺乏主体参与和再加工。主要是被动接受任务，系统归纳总结少。

3、物理教学与科学素养的关系

物理教学与科学素养的关系是，物理教学是培养中学生科学素养中的重要环节，可以通过提高物理教学来提高中学生的科学素养。

3.1物理教学是传播科学素养的重要途径。物理教学是传播科学素养的一个重要的途径，中学物理学教学的根本任务是提高学生物理科学素养。

3.2物理教学在培养中学生科学素养中具有不可替代的作用。“高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养”，这是高中物理课程标准在课程的性质中明确指出的。在物理科学技术飞速发展的今天，掌握物理科学素养，可以使中学生面对物理学现象、事件和问题时，能够运用物理学相关的原理和科学方法做出判断或决策。

3.3物理实验教学在物理科学素养教育中具有重要的作用。物理学是一门实践性学科，科学实验能使学生接触实际的物理，并能仔细地研究物理现象，调动学生的学习积极性，培养学生对实验原理的理解能力、思维能力、对实验结果做出分析和解释的能力。

4、物理教学中应怎样培养中学生科学素养

4.1用物理知识的教育培养中学生的科学素养。在物理教学中通过知识的讲解和知识的应用，对学生进行物理知识和物理思维方法的培养，可以使学生获取知识，深刻地掌握和理解知识，还能使学生形成对问题的思维的敏感性，快速抓住问题的重点，找出解决问题的途径，对于学生形成科学思维能力、提高科学素养很有作用。