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【關(guān)鍵詞】合作;探究;思維;方法
1 演示實(shí)驗(yàn)(慣性小球)――創(chuàng)設(shè)問題情境
初步體驗(yàn)科學(xué)探究的幾個(gè)環(huán)節(jié):
圖1:慣性小球結(jié)構(gòu)示意圖
教師:請(qǐng)看大屏幕慣性小球結(jié)構(gòu)示意圖。
問題1:支柱上端是什么形狀?同時(shí)出示實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物。
問題2:支柱和球是什么材料?(評(píng):這兩個(gè)問題都是老師提出的,是對(duì)學(xué)生有意觀察能力的初步培養(yǎng))。
問題3:原來鋼片和鋼球是靜止的,當(dāng)鋼片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變(由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng))時(shí),鋼球能保持靜止?fàn)顟B(tài)嗎?
請(qǐng)同學(xué)們猜想(評(píng):第三個(gè)問題的猜想,需要以日常生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)――誘發(fā)直覺思維。)
學(xué)生:上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)后,全班同學(xué)驚奇情緒溢于言表(評(píng):創(chuàng)設(shè)情境―激發(fā)興奮之趣)
教師:根據(jù)看到的現(xiàn)象,你能提出一個(gè)問題或者疑問嗎?用“為什么….”的句式把疑問表達(dá)出來?(評(píng):鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)觀察的事實(shí)自己提出問題。)
學(xué)生:當(dāng)鋼片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變(由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng))時(shí),為什么鋼球能保持靜止?fàn)顟B(tài)呢?(評(píng):創(chuàng)設(shè)的情境激發(fā)了學(xué)生的疑問,疑問是一種學(xué)習(xí)主動(dòng)性的體現(xiàn);培養(yǎng)學(xué)生自己提出問題,是最精湛的教學(xué)藝術(shù)遵循的最高準(zhǔn)則)
教師:那好吧,你猜想是什么原因呢?(評(píng):演示實(shí)驗(yàn)提供的感性材料,做為猜想的基礎(chǔ),激發(fā)新的猜想――激活思維)
學(xué)生:猜想1、支柱頂端有凹坑;猜想2、支柱有磁性吸住了鋼球;猜想3、鋼球太重;猜想4、靜止鋼片受力改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài),靜止鋼球沒受力所以保持靜止?fàn)顟B(tài)。(評(píng):學(xué)生的猜想是建立在演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,而不是憑空瞎想)
教師:猜想4可以理解為兩層意思:一是鋼片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變(由靜止變運(yùn)動(dòng))的原因是因?yàn)槭芰肆?,二是鋼球本身就具有保持靜止?fàn)顟B(tài)的習(xí)慣,或者說靜止物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)的屬性(習(xí)慣),第一層意思安排以后專題研究,第二層意思做為猜想4的簡化即:靜止物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)的屬性。那么誰的猜想正確呢?用什么方法驗(yàn)證呢?(評(píng):根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的心理--激發(fā)探究之趣)
2 實(shí)驗(yàn)探究――合作交流
2.1 小組合作探究之一:靜止物體有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)的屬性
教師:大屏幕展示以下內(nèi)容(評(píng):注意了實(shí)驗(yàn)探究由易到難的循序漸進(jìn)性――引導(dǎo)思維)
2.1.1 探究內(nèi)容:
紙條迅速抽出時(shí),壓在紙條上的金屬柱、燒杯等物體保持原來靜止?fàn)顟B(tài)嗎?
2.1.2 自選器材:
光滑課桌面代替支柱;紙條代替鋼片;大小不同的燒杯3個(gè),輕重不等的金屬塊3個(gè)代替鋼球;硬卡片、核桃等。(評(píng):教師點(diǎn)播引導(dǎo),根據(jù)探究內(nèi)容選取器材)
2.1.3 制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:
課桌面有無凹坑?有無磁鐵?金屬塊輕重相等嗎?(評(píng):教師點(diǎn)播引導(dǎo),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)首先考慮必須控制哪些變量,怎么控制變量?)
2.1.4 實(shí)驗(yàn)過程(組內(nèi)比賽產(chǎn)生的冠軍,在班內(nèi)冠軍之間進(jìn)行PK,是激勵(lì)有效探究的手段;教師巡回指導(dǎo)是有效探究的保障)
①先分工后實(shí)驗(yàn)――把握觀察重點(diǎn)是關(guān)鍵。
原來紙條、玻璃杯(或其它物體)是靜止的,后來紙條由靜止變運(yùn)動(dòng)時(shí),重點(diǎn)觀察的是:紙條上的物體能保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)嗎?(評(píng):組長做好分工是同伴合作的前提;有目的地觀察是收集證據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的前提)
②先交流觀察到的現(xiàn)象――后比較現(xiàn)象的共同點(diǎn)――最后歸納結(jié)論搶先展示。
學(xué)生組內(nèi):每個(gè)人匯報(bào)自己觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(評(píng):要求學(xué)生說出看到了什么?說明了什么?培養(yǎng)邊看邊想的觀察分析習(xí)慣)
學(xué)生組內(nèi):共同分析比較所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同特點(diǎn)?(評(píng):培養(yǎng)學(xué)生通過異中求同的比較法,發(fā)現(xiàn)共同特征并歸納出結(jié)論的習(xí)慣)
學(xué)生班內(nèi):每組推薦一名組內(nèi)冠軍作為中心發(fā)言人匯報(bào):我們組做了哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?分析比較發(fā)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同特點(diǎn)?概況以上實(shí)驗(yàn)我們得到的結(jié)論是什么?(評(píng):學(xué)生嘗試用自己的語言對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述,發(fā)展了學(xué)生運(yùn)用科學(xué)簡潔準(zhǔn)確的語言表述實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的能力,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生歸納結(jié)論時(shí)需要與探究目的相呼應(yīng);教師做一個(gè)傾聽者和發(fā)現(xiàn)者)
組內(nèi)其他同學(xué)可以補(bǔ)充(評(píng):保證每個(gè)人積極參與,不能有旁觀的現(xiàn)象)
2.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
學(xué)生:雖然燒杯(大小不等),金屬塊(輕重不同),(燒杯和金屬塊也不是一樣的物體),但是大、小燒杯和輕、重金屬塊都保持原來靜止?fàn)顟B(tài)。概況以上實(shí)驗(yàn)我們得到的結(jié)論是:靜止物體具有保持原來靜止?fàn)顟B(tài)的屬性(評(píng):學(xué)生歸納結(jié)論時(shí),自覺地把結(jié)論與探究目的相呼應(yīng))
教師:你是如何排除另外幾個(gè)猜想的呢?(評(píng):為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具體應(yīng)用控制變量法分析論證的機(jī)會(huì))
2.2 小組合作探究之二:運(yùn)動(dòng)物體有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性
教師:引導(dǎo)學(xué)生觀察板書的特殊排版提出新問題。
學(xué)生:那么運(yùn)動(dòng)物體有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性嗎?
教師:你是怎么猜想的?(評(píng):這個(gè)問題的猜想借助直覺思維)你的猜想對(duì)嗎?用什么方法驗(yàn)證呢?
學(xué)生:實(shí)驗(yàn)探究法(學(xué)生已經(jīng)熟悉實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法)
教師:請(qǐng)看大屏幕
2.2.1 探究內(nèi)容:
駕駛汽車遇到障礙物突然剎車時(shí)的模擬實(shí)驗(yàn),用來驗(yàn)證汽車突然剎車時(shí),汽車上的物體還保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?
2.2.2 自選器材:小車6輛、圓柱形銅、鐵、鋁金屬塊各2個(gè)、雙面膠帶等(評(píng):引導(dǎo)學(xué)生首先要明確探究的內(nèi)容,然后圍繞實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容思考選擇哪些器材。)
圖2.2小車遇障礙物時(shí)的情況
2.2.3 制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)方案:
引導(dǎo)學(xué)生圍繞探究內(nèi)容解決設(shè)計(jì)中遇到的具體問題:光滑的桌面上,用什么可以做障礙物?小車剛啟動(dòng)時(shí),車上圓柱形銅、鐵、鋁金屬塊能隨小車運(yùn)動(dòng)嗎?這一現(xiàn)象說明了什么?為了完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)觀察內(nèi)容,做一個(gè)怎樣的改進(jìn)?(評(píng):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)探究中遇到的具體問題設(shè)計(jì)出解決方案。這里設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題是實(shí)驗(yàn)中必然遇到的,教師沒有告訴答案,而是讓學(xué)生自己動(dòng)腦筋想辦法。學(xué)生經(jīng)過幾次這樣的過程,就會(huì)逐漸掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)從何處入手,應(yīng)該考慮哪些因素;這里采取的組內(nèi)分工--獨(dú)立思考―小組討論―班內(nèi)交流的分類優(yōu)化是有效探究的前提)
2.2.4 實(shí)驗(yàn)過程:(組內(nèi)比賽產(chǎn)生的冠軍,在班內(nèi)冠軍之間進(jìn)行PK,是激勵(lì)有效探究的手段;教師巡回指導(dǎo)是有效探究的保障)
①先分工后實(shí)驗(yàn)――抓住觀察重點(diǎn)是關(guān)鍵。
原來小車、金屬塊(或其它物體)都是運(yùn)動(dòng)的;后來運(yùn)動(dòng)的小車遇障礙物由運(yùn)動(dòng)變靜止時(shí),車上物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?(評(píng):教師安排組長做好分工是同伴合作的順利完成的前提,每位同學(xué)只能選擇1至3種圓柱形金屬塊,橫放豎放各做一次;重點(diǎn)觀察車上物體)
②先交流后比較――歸納結(jié)論搶先展示
學(xué)生組內(nèi):每個(gè)人在匯報(bào)自己觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(評(píng):要求學(xué)生說出看到了什么?思考或回答說明了什么?培養(yǎng)邊看邊想的觀察分析習(xí)慣);
學(xué)生組內(nèi):共同比較分析所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同特點(diǎn)?(評(píng):培養(yǎng)學(xué)生通過異中求同的比較法,發(fā)現(xiàn)共同特征并逐漸養(yǎng)成比較歸納的習(xí)慣)
學(xué)生班內(nèi):每組推薦一名組內(nèi)冠軍作為中心發(fā)言人匯報(bào):我們組做了哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?分析發(fā)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么共同特點(diǎn)?(評(píng):學(xué)生嘗試用自己的語言對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述,發(fā)展學(xué)生運(yùn)用科學(xué)簡潔準(zhǔn)確的語言表述實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的能力)
教師:你還可以利用身邊的物體設(shè)計(jì)出類式急剎車的實(shí)驗(yàn)嗎?生活中有類式的例子嗎?(評(píng):讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)不是偶然現(xiàn)象,需要反復(fù)重復(fù)實(shí)驗(yàn),使得論證更加有力。)
學(xué)生:推窗戶時(shí)手停止運(yùn)動(dòng),窗戶還繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);踢出去的足球離開腳時(shí)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)等。
2.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
學(xué)生:概括以上實(shí)驗(yàn)我們得到的結(jié)論是:運(yùn)動(dòng)物體具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性(評(píng):學(xué)生歸納結(jié)論時(shí),已經(jīng)習(xí)慣結(jié)論與探究目呼應(yīng)性)
2.3 分析歸納――概括總結(jié)。
教師引領(lǐng)學(xué)生:我們所做的這些實(shí)驗(yàn),不管是靜止?fàn)顟B(tài)的物體還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體,都有一個(gè)共同特點(diǎn)――保持的屬性----保持原來狀態(tài)的屬性――原來是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的――繼續(xù)運(yùn)動(dòng),原來是靜止?fàn)顟B(tài)的繼續(xù)靜止,物體具有保持原來運(yùn)動(dòng)(或靜止)狀態(tài)的屬性,這種屬性稱為慣性。實(shí)驗(yàn)告訴我們燒杯和金屬塊、橡皮和棋子等有慣性,雖然沒法把所有物體都實(shí)驗(yàn)一遍,但是我們可以推論:所有物體都有慣性。(評(píng):因?yàn)閷W(xué)生分析歸納能力并不成熟,只能讓學(xué)生跟隨老師初步嘗試分析歸納法,在這里教師引導(dǎo)甚至講解是有效探究的關(guān)鍵)
3 拓展活動(dòng)――放飛思維
教師:其實(shí)生活中有很多慣性的事例,請(qǐng)看大屏幕:(評(píng):知識(shí)服務(wù)于生活――激發(fā)成功之趣)
3.1 慣性源于生活――觀察現(xiàn)象(展示圖片),作為范例進(jìn)一步認(rèn)識(shí)慣性的應(yīng)用。
3.2 生活中還有哪些慣性的事例(評(píng):組內(nèi)比賽產(chǎn)生的冠軍,在班內(nèi)冠軍之間進(jìn)行PK,是激勵(lì)活躍思維的手段。
3.3以小組為單位討論:為了防止急剎車、急轉(zhuǎn)彎時(shí)造成的傷害,駕車和乘車時(shí)分別注意什么問題?(評(píng):引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)解決生活中遇到的問題,形成科學(xué)知識(shí)提高生活質(zhì)量的意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí))
4 課堂小結(jié)――提煉方法
教師:同學(xué)們總結(jié)一下,這堂課有哪些收獲?
學(xué)生:通過實(shí)驗(yàn)探究的方法,知道了所有物體具有保持原來運(yùn)動(dòng)(或靜止)狀態(tài)的屬性---慣性;在生活中慣性既有利也有害,我們應(yīng)該利用科學(xué)方法趨利避害,讓慣性為我們的生活服務(wù)。(評(píng):學(xué)生雖然沒有說出更多的科學(xué)方法,但是已經(jīng)受到了潛移默化的科學(xué)方法熏陶,能通過科學(xué)的思維和方法去體驗(yàn)新的實(shí)驗(yàn)探究即可)
教師:還有哪些意外收獲或者疑問呢?還有什么新發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生:金屬柱滾動(dòng)一段距離總會(huì)停下來(評(píng):這是課堂生成的寶貴資源)
教師:為什么滾動(dòng)一段距離總會(huì)停下來呢?怎樣才能一直運(yùn)動(dòng)下去呢?
這就是我們以后初中將會(huì)學(xué)到的牛頓定律,有興趣的同學(xué)課下繼續(xù)探討這個(gè)問題。(評(píng):在展示提升過程中,教師做一個(gè)傾聽者和發(fā)現(xiàn)者,善于抓住課堂上新的生成,及時(shí)把“偶發(fā)事件”價(jià)值最大化---引向了課外探究。)
關(guān)鍵詞:研究生教學(xué);研究生培養(yǎng);知識(shí)拓展;分析技巧
中圖分類號(hào):G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)03-0131-02
中國已成為世界上最大的制造業(yè)大國之一,被譽(yù)為“世界工廠”,但是卻面臨品牌小國的尷尬局面。這不禁讓人回想起美國物理學(xué)家亨利?奧古斯特?羅蘭(Henry Augustus Rowland)在美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)年會(huì)上發(fā)表的那篇關(guān)于純科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的著名言論。我們?cè)趶?qiáng)調(diào)技術(shù)強(qiáng)國的時(shí)候,卻往往更注重技術(shù)帶來的結(jié)果和利好,缺乏探究技術(shù)原理的動(dòng)力和激勵(lì)機(jī)制,僅僅是通過借鑒某種原理和思想,在技術(shù)得以應(yīng)用就能夠得到很高的贊譽(yù),進(jìn)而在社會(huì)評(píng)價(jià)體制中占有優(yōu)勢。試問在這樣的氛圍中,還有多少人能耐得住寂寞,在漫漫科學(xué)發(fā)現(xiàn)之路上去對(duì)基本原理進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)呢?近代中國沒能獨(dú)立地發(fā)展出物理等現(xiàn)代自然科學(xué),大概就是因?yàn)槲覈膫鹘y(tǒng)文化比較講究使用,缺乏科學(xué)探索和建立理性思維體系的動(dòng)力。有關(guān)調(diào)查表明,當(dāng)前我國許多重大工程研究的主力軍仍青睞于研究生隊(duì)伍。當(dāng)然,這種模式一定程度會(huì)推動(dòng)研究生整體素質(zhì)和工程能力的提高,但同時(shí)也給研究生教育工作帶來了巨大的壓力和挑戰(zhàn):偏重工程應(yīng)用的教育一度為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步造就了大批工程技術(shù)人才,取得了巨大成就,但逐漸地難以滿足我國建立創(chuàng)新型國家和參與國際競爭的需要。強(qiáng)調(diào)研究生教育結(jié)構(gòu)調(diào)整,就是在強(qiáng)調(diào)不僅僅要培養(yǎng)高層次、應(yīng)用型專門人才,同時(shí)還要注重人才在科學(xué)研究和基礎(chǔ)性研究方面的能力和動(dòng)力。事實(shí)上,在研究生教學(xué)中,注重引導(dǎo)研究生在工程技術(shù)問題中進(jìn)行科學(xué)抽象,提煉其本質(zhì)和規(guī)律性的部分,能夠?qū)崿F(xiàn)從形象思維到抽象思維的跨越,最終以理論指導(dǎo),回到實(shí)踐中來,培養(yǎng)和進(jìn)一步提高工程技術(shù)能力。本文從研究生課題論證和研究內(nèi)容的提煉出發(fā),提出一種在工程問題中進(jìn)行科學(xué)抽象,提煉所涉及的基礎(chǔ)科學(xué)理論,用以全面提高研究生分析問題的能力、善于歸納和總結(jié)的水平,拓寬知識(shí)面,學(xué)習(xí)學(xué)術(shù)研究中的分析技巧,培養(yǎng)自主提煉工程中的本質(zhì)原理、善于舉一反三的科研綜合能力,從而為后期的課題學(xué)術(shù)研究打下良好的基礎(chǔ),提高科研與學(xué)術(shù)的研究效率,最終為我國創(chuàng)新型社會(huì)的轉(zhuǎn)變提供必需的科技人才。
一、工程技術(shù)中的科學(xué)問題
導(dǎo)師在指導(dǎo)和為研究生進(jìn)行課題論證的時(shí)候,往往立足于已有的課題研究的框架和固有的研究模式。授人以魚不如授人以漁,傳授給人既有知識(shí),顯然不如傳授給人學(xué)習(xí)知識(shí)的方法高明。一個(gè)工程型的導(dǎo)師,多半也會(huì)按照特定工程問題常有的分析和解決思路進(jìn)行輔導(dǎo)和指引學(xué)生,這并不是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才所應(yīng)有的教學(xué)模式。在研究生教學(xué)中,人們都會(huì)講“授人以魚不如授人以漁”這樣的話,可隨著課題的深入和曲折,就漸漸忘記了這句話的根本。在應(yīng)對(duì)具體問題解決方式的紛擾中,在層出不窮的意外因素中,老師和學(xué)生都迷失了方向,我們都陷入了事物復(fù)雜的表面現(xiàn)象之中裹足不前。實(shí)際上,在為研究生進(jìn)行課題方案論證時(shí),不僅瞄準(zhǔn)所需要解決的具體問題來設(shè)置研究內(nèi)容和目標(biāo),而且應(yīng)該貫穿對(duì)工程問題中理論本質(zhì)的提煉,引導(dǎo)學(xué)生去提煉科學(xué)問題并拓展一般性的規(guī)律,最終又能回到特定的工程問題上來。經(jīng)過這樣一個(gè)循環(huán),可以使研究生在工程技術(shù)中抓住問題的本質(zhì),保留關(guān)鍵的邊界條件和進(jìn)行必要的簡化,抽象為數(shù)理模型進(jìn)行解析,得到并明確一定條件下的規(guī)律性結(jié)論,不僅僅可應(yīng)對(duì)特定情況下的問題,而且初步掌握解決新問題的方法。以超聲電機(jī)技術(shù)的研究方向?yàn)槔?,這是一個(gè)典型的工程應(yīng)用和應(yīng)用基礎(chǔ)為主的多學(xué)科交叉領(lǐng)域。超聲電機(jī)(Ultrasonic Motor)是一種新概念動(dòng)力裝置。它的實(shí)質(zhì)是依靠壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為彈性結(jié)構(gòu)體的機(jī)械能,使定子產(chǎn)生高頻的微幅振動(dòng)(微米級(jí)),再利用接觸和摩擦作用將定子的微幅振動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)或者直線運(yùn)動(dòng),從而輸出機(jī)械能以帶動(dòng)負(fù)載工作。這種新型電機(jī)使用頻率高于20kHz(即超聲頻率范圍)的交流電源來進(jìn)行驅(qū)動(dòng),故稱之為超聲電機(jī)。在向研究生教學(xué)這種新型電機(jī)的時(shí)候,如果只是僅僅停留在“動(dòng)力裝置、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器”的層面,那只是告訴了對(duì)方一個(gè)工程應(yīng)用的概念。正如美國的羅蘭說的,研究只停留于電報(bào)機(jī)、電燈和其他的便利設(shè)施,停止科學(xué)的進(jìn)步而只留意科學(xué)的應(yīng)用,是無法創(chuàng)造出物理學(xué)的,而沒有物理學(xué)基礎(chǔ)則難以發(fā)展出現(xiàn)代科學(xué)。在解釋類似超聲電機(jī)這樣的工程概念時(shí),可按照表象―實(shí)質(zhì)―基本原理的流程進(jìn)行引導(dǎo)。比如,超聲電機(jī)的特點(diǎn)(低速大力矩、快速響應(yīng)、斷電自鎖等以及結(jié)構(gòu)形式靈活)決定了其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢,這是由其獨(dú)特的工作原理決定的(壓電結(jié)構(gòu)激振和摩擦傳動(dòng))。在壓電激勵(lì)方面,涉及到鐵電材料的基本屬性、正逆壓電效應(yīng)的存在機(jī)制、彈性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)及誘發(fā)機(jī)理,涵蓋了凝聚態(tài)物理、功能材料學(xué)以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等基本領(lǐng)域。在摩擦傳動(dòng)方面,涉及到波動(dòng)理論、高分子材料學(xué)、接觸動(dòng)力學(xué)等。掌握了這些基本領(lǐng)域內(nèi)特定部分的知識(shí),引導(dǎo)研究生對(duì)超聲電機(jī)系統(tǒng)中涉及的多物理場耦合效應(yīng)、本構(gòu)關(guān)系以及力學(xué)行為進(jìn)行抽象和描述,即忽略次要、繁復(fù)的特征,得到物理模型和其數(shù)學(xué)模型。
二、科學(xué)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
通過超聲電機(jī)表象,引導(dǎo)研究生對(duì)產(chǎn)生其特點(diǎn)的基本原理進(jìn)行學(xué)習(xí)和鉆研,過程中輔以多媒體動(dòng)畫甚至實(shí)物的形式表現(xiàn)知識(shí)要點(diǎn),引起科研學(xué)術(shù)的興趣,激發(fā)科研學(xué)術(shù)的活力,有助于研究生科研素質(zhì)、創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。創(chuàng)新的成果取決于人的創(chuàng)造力,尤其是從事類似超聲電機(jī)等精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的科研人員,本身就是面向工程應(yīng)用的。但要取得源創(chuàng)、有價(jià)值的成果,往往不能僅僅拘泥于特定的應(yīng)用實(shí)例,而是要在學(xué)習(xí)這些已有范例的過程中,有意識(shí)地培養(yǎng)科學(xué)的創(chuàng)新思維。創(chuàng)造力與創(chuàng)造思維密切相關(guān),面向工程的人員必須充分掌握和靈活運(yùn)用各類創(chuàng)新思維新式,深刻認(rèn)識(shí)其主要特點(diǎn)。導(dǎo)師在講授和指導(dǎo)具體學(xué)術(shù)要點(diǎn)時(shí),要能夠把握和融合創(chuàng)新思維的各種形式。仍以超聲電機(jī)為例,電機(jī)定子的振動(dòng)模態(tài)是一個(gè)關(guān)鍵概念。首先讓學(xué)生在直觀的例子中了解結(jié)構(gòu)振動(dòng)是由頻率和運(yùn)動(dòng)形式組成,通過秋千、橋梁、跳繩等日常生活中常見結(jié)構(gòu)體的振動(dòng)來了解和體會(huì)概念的表象特征。兩大要素的概念有了后,就可引入模態(tài)的定義。模態(tài)的定義是抽象的,因此這里是表象到抽象的第一個(gè)提升,但還沒有達(dá)到本質(zhì)。學(xué)生了解到描述振動(dòng)物體需要用到模態(tài),即振動(dòng)頻率和形式。而模態(tài)是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性,由其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)拓?fù)湫问經(jīng)Q定。自然界中的結(jié)構(gòu)體都是連續(xù)體,因此且振動(dòng)頻率和形式一般是難以窮盡的。實(shí)際上,上述的過程已經(jīng)由工程對(duì)象抽象到物理模型了。更進(jìn)一步,要求研究生運(yùn)用頭腦中原有的知識(shí)體系與認(rèn)知方法,結(jié)合形象思維等形式,利用直覺、靈感和想象等思維方法,對(duì)具體工程對(duì)象的比較和類比、分析和綜合等,形成對(duì)具體對(duì)象的一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。更進(jìn)一步,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,對(duì)科學(xué)研究的對(duì)象及過程進(jìn)行分析思考,進(jìn)行定量的認(rèn)識(shí),達(dá)到一個(gè)新的高度。還以超聲電機(jī)定子為例,有了物理模型后就需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行分析和計(jì)算,即數(shù)學(xué)模型的建立。很重要的是,讓研究生們明白超聲電機(jī)定子和一般結(jié)構(gòu)體振動(dòng)的共同點(diǎn):都是連續(xù)結(jié)構(gòu)體的共振模態(tài)。但又要掌握其區(qū)別:超聲電機(jī)定子是力電熱多物理場耦合結(jié)構(gòu),而且工作在同頻異形模態(tài)之下。在數(shù)學(xué)上,模態(tài)的概念是與線性代數(shù)的特征值問題關(guān)聯(lián)的,頻率和振型即對(duì)應(yīng)特征根和特征向量。退化了的同頻異形模態(tài),實(shí)際就對(duì)應(yīng)著重特征值。讓學(xué)生掌握定子振動(dòng)―(多物理場)結(jié)構(gòu)模態(tài)―特征值問題這幾個(gè)知識(shí)要點(diǎn)之間的映射關(guān)系,并能夠從數(shù)學(xué)關(guān)系上來進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從公式上就能看出其物理意義,對(duì)應(yīng)到工程現(xiàn)象。到此,學(xué)生就能夠明白超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)為什么可以多樣化:因?yàn)闃?gòu)造橢圓軌跡的結(jié)構(gòu)振動(dòng)形式很多,即結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)是豐富的,這就使得科研人員可以有很大的設(shè)計(jì)空間來構(gòu)造定子的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式,所以有圓盤、長桿、環(huán)形、圓柱形等不同外形的超聲電機(jī)問世。
研究生在求學(xué)階段檢索和選擇到的課題往往是比較前沿的內(nèi)容,無論是否具體面向工程,其內(nèi)容的深度和廣度對(duì)學(xué)生而言都具有一定的挑戰(zhàn)性。筆者認(rèn)為,研究生教學(xué)和課題研究過程中除了引導(dǎo)其經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以外,更應(yīng)當(dāng)注重研究生思維方式的培養(yǎng)和技巧的訓(xùn)練。結(jié)合具體的實(shí)例,從實(shí)際的工程現(xiàn)象抽象為物理模型,升華為數(shù)學(xué)表述和定量分析,最后又能夠回到具體的應(yīng)用,整個(gè)過程輔以多媒體等手段,最終就培養(yǎng)出初步具有創(chuàng)新思考能力的研究生。
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轉(zhuǎn)變教育觀念
教師在講授新知識(shí)的時(shí)候,要注意培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,讓學(xué)生能夠更大膽地創(chuàng)新。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性是由興趣來決定,學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣,才會(huì)積極主動(dòng)地探索,才能有機(jī)會(huì)創(chuàng)新。課堂上,教師應(yīng)該秉承著“以人為本”的理念,小學(xué)信息技術(shù)作為一門新興課程具有一定的趣味性和獨(dú)特性,所以教師要加以利用,創(chuàng)設(shè)出良好的學(xué)習(xí)氛圍,為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新營造環(huán)境條件,這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。興趣越大,動(dòng)力就越足,利用學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的興趣,教師可以讓學(xué)生自己操作計(jì)算機(jī),以此來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。比如,讓學(xué)生自己更換喜歡的桌面壁紙、打開文檔編輯文字、在網(wǎng)頁上查找學(xué)習(xí)資料等,這樣不僅可以滿足學(xué)生的好奇心,還可以為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在信息技術(shù)課堂上有一些趣味十足的小游戲,這些游戲不但可以讓學(xué)生放松心情,還可以幫助學(xué)生開發(fā)智力,提升學(xué)生的反應(yīng)敏捷度和思考能力。
結(jié)合生活實(shí)際,開展興趣小組
學(xué)生的學(xué)習(xí)目的是為了能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,而信息技術(shù)是一門貼近學(xué)生生活的課程,學(xué)生在課堂上學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)基本操作以后,就可以在使用學(xué)習(xí)軟件的時(shí)候運(yùn)用所學(xué)知識(shí),將綜合能力整合起來,培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力和遷移能力。生活和教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合,可以讓教學(xué)內(nèi)容變得通俗易懂,也提升了學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。以剪貼板功能為例,首先教師可以向?qū)W生講述剪貼板的概念,但是文字和語言敘述的概念對(duì)于實(shí)際操作作用不大,甚至?xí)_亂學(xué)生的思緒,所以教師可以利用比喻的形式進(jìn)行解釋,把剪貼板比作中轉(zhuǎn)站,就是說學(xué)生將自己需要的內(nèi)容復(fù)制下來,然后保存到剪貼板,接著在合適的地方按ctrl+v這兩個(gè)按鍵就可以成功粘貼復(fù)制的內(nèi)容。這種形象化的講解,不僅可以讓課堂變得富有趣味,還可以幫助學(xué)生消化知識(shí),擴(kuò)充學(xué)生的想象空間,從而為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。開展興趣小組可以打破課堂的局限性,通過交流,開拓學(xué)生的視野。設(shè)立多樣化的興趣小組,有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),提高學(xué)生解決問題的能力。比如,在七巧板游戲這個(gè)環(huán)節(jié)中,教師可以給各小組分派不同的任務(wù),讓學(xué)生搭建不同的模型,然后比較哪個(gè)小組完成得最快,讓學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新能力。另外,還可以給學(xué)生提供展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì),以小組為單位利用計(jì)算機(jī)制作班級(jí)海報(bào)或者節(jié)日賀卡,然后在課堂上展示自己的作品,小組之間也可以互相交流意見。以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí),不僅可以激發(fā)學(xué)生的競爭意識(shí),還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,讓學(xué)生的能力在輕松的環(huán)境中得到最大發(fā)揮。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐或者探究的時(shí)候,教師也要及時(shí)提供幫助,和學(xué)生一起解決難題。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力
開設(shè)小學(xué)信息技術(shù)課程是為了讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù),將其運(yùn)用到日常生活的信息技術(shù)處理中,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí),從而真正達(dá)到教育目的。因?yàn)樾W(xué)階段比較特殊,小學(xué)生年齡較小,所以在教學(xué)中要遵照實(shí)際情況制訂教學(xué)方案,然后再開展實(shí)際教學(xué)工作,對(duì)教學(xué)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)講述。要想豐富教學(xué)的趣味性,可以從鍵盤基礎(chǔ)開始教學(xué),主要是教會(huì)學(xué)生如何正確運(yùn)用指法提高自己的打字速度。但教學(xué)過程一般都比較無聊,為了能夠吸引學(xué)生的興趣,教師可以把鍵盤指法變成歌謠或成語等形式,讓學(xué)生能夠很快記住并實(shí)踐。當(dāng)學(xué)生的鍵盤操作比較熟練以后,教師可以讓學(xué)生下載一些指法游戲進(jìn)行訓(xùn)練,比如說金山打字通游戲,這個(gè)軟件會(huì)自動(dòng)記錄打字速度和打錯(cuò)字的頻率。
鼓勵(lì)學(xué)生不斷創(chuàng)新
關(guān)鍵詞:語文課堂;創(chuàng)新思維;方法分析
中圖分類號(hào):G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)33-0274-02
語文教學(xué)課堂是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的主渠道,我們應(yīng)從以下方面提高對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。
一、營造愉快的教學(xué)氛圍
“愉快教育是創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、活潑、和諧的教育氛圍,激發(fā)學(xué)生的情緒,喚起學(xué)生的自主性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性,使他們以最佳的精神狀態(tài)自覺地參加各種教育活動(dòng),從而得道全面、主動(dòng)、充分、和諧發(fā)展的教育”。在語文教學(xué)中,應(yīng)以此為原則,建立平等、信任、理解、尊重師生關(guān)系,創(chuàng)造民主與和諧的課堂教學(xué)環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生各抒己見,做到不唯書,不唯師,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)中來,積極探索和思考,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
二、加強(qiáng)學(xué)生的逆向思維訓(xùn)練
逆向思維可以啟發(fā)學(xué)生思考,使學(xué)生從被動(dòng)接受到主動(dòng)探索,對(duì)學(xué)生思維心理是一個(gè)很好的訓(xùn)練,能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生視野,大膽創(chuàng)新。
三、培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力
任何事物都不是孤立地存在的,它們必然存在聯(lián)系,這是辯證唯物主義的普遍原理。知識(shí)是思維賴以活動(dòng)的基礎(chǔ),它們之間內(nèi)在的必然聯(lián)系決定思維的形式。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生去探索知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將學(xué)科知識(shí)從教材中延伸出去,或?qū)⑵渌R(shí)切入進(jìn)來,使教材內(nèi)容與課外知識(shí)有機(jī)嫁接,架設(shè)起由已知通向未知的橋梁。這就要求老師注意知識(shí)的遷移,即注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活綜合的運(yùn)用。但是在實(shí)現(xiàn)遷移教學(xué)時(shí),不僅要注意學(xué)科知識(shí)的相互貫通,更要重視不同學(xué)科知識(shí)的相互滲透,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的歷史、地理及其他學(xué)科知識(shí),理解語文學(xué)科的知識(shí),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)應(yīng)用知識(shí)解決新問題,獲得新的創(chuàng)新體驗(yàn)。
四、引導(dǎo)求異,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
求異思維是以假設(shè)解決一個(gè)問題可以有好幾種方法為基礎(chǔ),從不同方向?qū)で笳胬淼倪^程,這就必須涉及推測、想象、創(chuàng)造等方法。在教學(xué)中,應(yīng)努力使學(xué)生克服思維定式的消極影響,引導(dǎo)他們從不同方面、不同角度進(jìn)行思考、探索,鼓勵(lì)發(fā)表個(gè)人的獨(dú)特見解,提倡一問多解、一題多議,發(fā)展創(chuàng)新思維。
五、運(yùn)用比較教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
通過比較,才有鑒別。比較的過程是事物間同中辨異、異中求同的過程,也是知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的過程。在比較分辨時(shí),或溫故知新,新舊知識(shí)相互滲透,融會(huì)貫通;或舉一反三,觸類旁通,不斷拓寬知識(shí)領(lǐng)域,激發(fā)學(xué)生探究新知識(shí)的欲望,擴(kuò)展思維空間,把語文教材中一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)連接起來,逐步構(gòu)建合乎邏輯的知識(shí)體系,促使學(xué)生的思維能力順利發(fā)展。運(yùn)用比較法教學(xué),給教師提出了更高的要求。教師必須熟知教學(xué)內(nèi)容,具有“一桶水”的廣博知識(shí),善于同中變異、異中求同,進(jìn)行多側(cè)面、多角度的比較分析,將發(fā)散思維(“發(fā)散思維就是針對(duì)某一問題,從不同的角度多側(cè)面地觀察、思考,尋找解決問題的一種思維活動(dòng)。它是與聚合思維相對(duì)而言的”)與聚合思維巧妙結(jié)合起來。這樣教師教學(xué),才會(huì)得心應(yīng)手,左右逢源,學(xué)生的思維也會(huì)更好地發(fā)揮優(yōu)勢。
六、提出問題,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維
“動(dòng)機(jī)是由需要推動(dòng),達(dá)到一定目標(biāo)的活動(dòng)動(dòng)力”,用于教學(xué)中,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲。語文教學(xué)中通過提出問題,可以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),啟發(fā)學(xué)生思考,因?yàn)閷W(xué)生的創(chuàng)新能力,就是由遇到要解決的問題而引發(fā)的。提出問題不是單向的,教師要有目的性的提出問題,讓學(xué)生思考,并且教師的提問如果能夠讓學(xué)生產(chǎn)生思維上的矛盾,往往會(huì)使學(xué)生的思維大大激活,得到超常發(fā)揮,使問題能深度的誘發(fā)學(xué)生不同思維的產(chǎn)生。教師在此基礎(chǔ)上應(yīng)給予他們肯定和贊許,并抓住這兩者逆向思維的火花,激發(fā)學(xué)生更多的思維活動(dòng)。通過爭論,學(xué)生最后歸于統(tǒng)一。有利于學(xué)生思維的激發(fā),并且有深度,有靈活感,也加強(qiáng)了課堂活躍的氣氛。
七、變化試題,加強(qiáng)訓(xùn)練,鞏固學(xué)生創(chuàng)新思維
初中學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課,思維能力決定了其對(duì)于課程的理解程度,因此科學(xué)思維能力的培養(yǎng)對(duì)于科學(xué)課的學(xué)習(xí)尤為重要。本文以培養(yǎng)初中生科學(xué)思維能力的重要性分析為基礎(chǔ),總結(jié)出初中科學(xué)課培養(yǎng)科學(xué)思維能力的兩種重要方法。
一、科學(xué)思維介紹與培養(yǎng)意義
1.科學(xué)思維能力簡介
科學(xué)思維是以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)達(dá)到思維最優(yōu)化、科學(xué)化,是適應(yīng)現(xiàn)代化實(shí)踐方式以及現(xiàn)代化科技創(chuàng)新而創(chuàng)立的方法體系,是對(duì)世界的復(fù)雜性、整體性和多樣性的全局把握。
科學(xué)思維能力是指以科學(xué)認(rèn)知得到的以及人的大腦依賴于信息符號(hào)對(duì)于感性材料加工處理的途徑和方式,其實(shí)質(zhì)是通過合理地處理各種科學(xué)思維方法之間的辯證關(guān)系,從而使其達(dá)到最優(yōu)化,做到科學(xué)地、歷史地、全面地觀察問題、考慮問題,得出符合實(shí)際的解決問題的方法。
科學(xué)思維方式是一個(gè)龐大的方法集合,其中包括科學(xué)抽象方法、思維發(fā)散法、邏輯方法、模型優(yōu)化法等。
2.培養(yǎng)科學(xué)思維能力的重要性
(1)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力是科學(xué)課學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)
初中生在學(xué)習(xí)科學(xué)課的傳統(tǒng)過程中,往往是老師把需要傳授的知識(shí)和課程固定式思維結(jié)合起來,學(xué)生將老師的思維固化在自己的腦海中,形成模式思維。長此以往,學(xué)生容易導(dǎo)致對(duì)熟悉的課程和內(nèi)容銘記于心,但是當(dāng)遇到新的問題時(shí)就會(huì)茫然無措,不知道從何入手解決問題。這就是模式化思維與現(xiàn)代教學(xué)沒有同步前進(jìn)的結(jié)果。而科學(xué)課是對(duì)自然科學(xué)進(jìn)行探索、求知過程的研究,要求學(xué)生具有獨(dú)立、創(chuàng)新、靈活思維能力,因此培養(yǎng)學(xué)生的自主科學(xué)思維能力也就成為了學(xué)習(xí)科學(xué)課的重要保證。
(2)初中生習(xí)慣于單一思維,缺乏發(fā)散思維能力
初中學(xué)生在分析和解決自然科學(xué)問題的時(shí)候,習(xí)慣于單一的沿著問題的發(fā)展過程考慮問題,思維習(xí)慣固定,思維方向難以改變,因此不能夠通過多角度多途徑解決問題,難以進(jìn)行發(fā)散思維或變換角度思維,解決問題的方法模式化,缺乏一定的靈活性與創(chuàng)新性,沒有形成系統(tǒng)的科學(xué)思維方法,難以從根本上突破學(xué)習(xí)科學(xué)課的瓶頸。
(3)科學(xué)課自身特點(diǎn)對(duì)于科學(xué)思維能力的要求
科學(xué)課對(duì)于知識(shí)與能力的相互轉(zhuǎn)化十分重視,學(xué)生思維能力的塑造是科學(xué)課的首要目的。培養(yǎng)科學(xué)的思維能力是科學(xué)課的基本要求,其知識(shí)體系本身特點(diǎn)就決定了其對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維能力的要求。隨著科學(xué)的發(fā)展,學(xué)生的視野開始變的開闊,知識(shí)與信息的來源廣泛,如果缺乏科學(xué)思維對(duì)于知識(shí)與信息進(jìn)行系統(tǒng)化的處理,難以將其應(yīng)用于實(shí)踐中。只有讓學(xué)生擁有科學(xué)的思維方法才能夠在信息時(shí)代合理地運(yùn)用其來解決實(shí)際問題。
二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的方法
1.培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散式的科學(xué)思維能力
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力首要任務(wù)的是學(xué)生思維的靈活性與發(fā)散性,即發(fā)散式思維,能夠從多角度、全方位思考問題,沖破傳統(tǒng)觀固定化思維模式的單一性與局限性。
以能量的轉(zhuǎn)化與守恒為例,學(xué)生在初學(xué)該章節(jié)時(shí),對(duì)于轉(zhuǎn)化與守恒這個(gè)概念就有所誤解,認(rèn)為其相互矛盾。既然能量可以相互轉(zhuǎn)化,那么能量還能夠守恒么?這是很多學(xué)生所產(chǎn)生的疑問。這就是學(xué)生考慮問題的時(shí)候單從某種能量自身考慮,缺乏能量的整體式思維,而且考慮問題絕對(duì)化,把轉(zhuǎn)化與守恒進(jìn)行絕對(duì)化思考,導(dǎo)致對(duì)問題難以理解。
該例子說明學(xué)生在思考科學(xué)問題時(shí)候應(yīng)該從不同的角度思考問題,從個(gè)別以及整體不同的角度入手解決問題,該例中很多同學(xué)會(huì)從單一的勢能或者單一的動(dòng)能出發(fā),沒有考慮到能量的總體性,即思考的角度要全方位。因此可以通過教學(xué)中的看似矛盾的問題,來培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散式思維能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生想象式的思維能力,充分發(fā)掘?qū)W生的想象力
想象式思維能力是科學(xué)中的一種非常重要的抽象邏輯思維能力,因?yàn)樵诳茖W(xué)課的研究中,會(huì)遇到邊緣科學(xué)等許多超越現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)條件,現(xiàn)實(shí)生活中難以重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這就要求學(xué)生抓住研究對(duì)象的主要因素,排除其他次要因素,使研究對(duì)象與實(shí)驗(yàn)條件理想化,從而建立理想的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀?/p>
例如對(duì)于勢能的理解,很多學(xué)生認(rèn)為火燃燒時(shí)釋放出熱量這種形象化的能量才是能量,因?yàn)樗梢酝ㄟ^人體感覺得到。而像重力勢能、彈性勢能等人體感覺不到的能量,學(xué)生就無法理解。因?yàn)閯菽鼙容^抽象化。這就需要學(xué)生在理解勢能這個(gè)概念時(shí)采用抽象式、理想式的科學(xué)思維方法。將能量作為一個(gè)整體抽象的描述印在腦海中,將無形的勢能附著于有形的物體上,從而將無形的勢能抽象的想象成有形的勢能,從而消化對(duì)勢能概念的理解。
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