浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文 论初中《科学》教学中培养非逻辑思维的重要性.doc

论初中科学教学中培养非逻辑思维的重要性【摘要】当前，在新课程实施中教学主流依然是应试教育模式，通过强化训练急功近利地来提高学生学习成绩，剥夺了学生思维的时间和空间；在传统教学中，强调公式的推理、数理的计算等逻辑思维的培养，学生的想象、灵感、创新意识被忽视。在课堂教学中加强对学生的非逻辑思维培养，更能体现新课程理念。本文结合自己平时的教学实践提出了在课堂教学中培养非逻辑思维的方法：用形象化的建模方式解释科学概念，训练直觉、潜意识和灵感思维体操。用问题打开学生智慧之门，在放飞思维的想象与联想中寻找创新。用开放性课堂教学形式，激发逆向、侧向等求异思维【关键词】课堂教学 逻辑思维 非逻辑思维当前以实施新课程为标志的教学改革又掀起了一个新的高潮。各地教程、地方教程的使用和校本课程、校本教研的开发无疑给我国的教育、教学发展增添了无比活力。然而，我们目前基础教育中的课堂教学，在这种波澜壮阔的景象背后，其主流依然是应试教育模式。教师赖于传统的习惯，一直踏着延续至今教学模式，崇拜逻辑思维的理性，倾向于问题结果和知识答案的表现形式；学生通过被动接受、机械模仿、简单重复练习来快提高学习成绩，结果使学生对所学的内容生吞活剥，一知半解；使学生失去了思维的时间和空间，失去了时代感和创造欲。深厚的传统积淀成了超越的羁绊，迷惘与阵痛无时不刻的伴随着教育改革的进程，如何削减改变这一弊端成为我们艰巨的任务。故而，省中小学教师素质提升工程迫切要求我们更新教育观念和教学方法，从课堂教学入手，探索创新能力培养的有效途径。现在，我以非逻辑性思维来介入课堂教学创新，或许能给我们一些启迪。一、逻辑思维、非逻辑思维与创新活动能力的关系逻辑思维是指在感性认识的基础上，运用概念、判断、推理等形式对客观世界间接的、概括的反映。逻辑思维很严密，很严谨，它通常由科学抽象、比较、分类和类比、分析和综合、归纳和演绎等逻辑方式来实现，用于论证思维，理论思维，抽象思维时确实恰倒好处，我们平日分析问题，研究问题时，大凡习惯使用逻辑思维。从当前的教学现状看,长期以来逻辑思维一直被视为科学思维的唯一类型,而非逻辑思维没有被重视。然而，单靠逻辑思维却难以实现创新。逻辑思维之所以难于实现创新，是因为单靠它是难于跳出常规思维框框的。爱因斯坦早就断言：“创造并非逻辑思维推理之结果，逻辑思维只是用来验证已有的创造设想。”非逻辑思维是指不按固定的逻辑程序进行，不受特定的逻辑规则约束，对思考对象的属性与关系直接作出判断的思维方式。经研究表明，非逻辑思维在解决问题过程中所表现出的直接性、快速性和奇特性等特点，对强化学生的发现意识和创造能力有着重要的作用，它广泛存在于科学创造性活动之中。初中学生的非逻辑思维表现丰富,如对问题的猜想或应急性回答,提出怪问题,产生新奇的想象,对难题的顿悟等，在应试教育向素质教育转变的今天,培养学生的非逻辑思维能力尤为重要。 创新活动通常包括发现问题、解决问题与实施完成等步骤。为了实现创新，其思维的最大特点是追求与众不同的独特性。因而笔者认为,非逻辑思维与逻辑思维是相辅相成的,对于学生接受与理解科学知识, 恰当的、合理的发现与解决问题，有时非逻辑思维能起关键作用。在这里笔者重在课堂教学中对学生的非逻辑思维培养方面作粗浅分析。二、非逻辑思维的形式与培养非逻辑思维主要指形象思维和直觉思维，其形式主要包括：想象、联想、知觉、灵感、逆向思维、侧向思维、发散思维与集中思维、立体思维等。这其中对于想象、联想、直觉、灵感等形式在日常教学中，是比较容易运用的，尤其是科学学科教学以它独有的优势，成为培养非逻辑思维的得天独厚的重要途径。（一）用形象化的建模方式解释科学概念，训练直觉、潜意识和灵感思维体操。现阶段，为了让学生尽快掌握、理解科学知识，我们现在都采用习题训练形式，事实上每一道习题都是由科学现象抽象而来，并把科学现象的一些次要的、非本质的联系舍去，编制了为训练巩固知识服务的、条件严格控制的系统题目，这种失去现象与情景的问题，其真实性、灵活性受到破坏。结果是许多学生做了大量习题，但对实际的科学问题却不能迅速作出断。新课改已强调课程要面向学生、面向生活、面向社会，由抽象的科学世界回归到直观形象的生活世界，从关注学科规律法则转向学生情感体验。也就是让学生学习“活”的、原汁原味的科学知识、科学概念，因为它们的潜意识来源于社会实践和现实生活，学生通过充分的试误和体验，会产生顿悟和灵感。在初中科学教学 中，教师可通过展示“神秘”的自然现象设置成一个个尽可能原始、低起点的问题情景，使学生在情景的探究与欣赏中，自然地进入角色，营造一个需要重新发现、重新发明的氛围，激发学生探究和建构科学概念的形成，或对科学概念的理解。例铁的化学性质教学中，学生对铁生锈这一事实再熟悉不过了，现在要把它上升到理论高度，有的学生未必会解释得完整。教师可让学生在课前十天去准备“铁生锈”的家庭小实验，课堂上只要求学生展示自己的研究成果，让学生通过讨论、归纳、总结得出结论，在这种形象而直观的感知下，完成理论的飞跃是自然的，水到渠成的。教师也可以用新奇的实验设置情景激发学生灵感，如在学习声的发生的时候，可以给学生提供一张普通的纸，要求学生想办法让其发出声音来，然后寻找发声的原因。又如七年级课本关于大陆漂移和板块运动的一节内容，教师可先不是把这种学说搬出来，而是让每一个学生在课堂上用白纸复印并剪下世界地图上的南美洲和非洲，然后拼成一张小地图，请同学们仔细观察，自主构建大陆漂移假说。作为一名初中科学教师，善于把这种形象化的语言、形象化的动作、形象化的符号和直观的教具等在实际的教学过程使用，让学生用实物、模型等构建知识，使抽象的问题具体化、深奥的问题浅化、复杂的问题简单化，不仅有助于理解和应用抽象的科学知识，而且学生的非逻辑思维能力也就会在这种潜移默化的培养中得到提高。（二）用问题打开学生智慧之门，在放飞思维的想象与联想中寻找创新。1、想象是非逻辑思维的重要方式。爱因斯坦曾说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。”爱因斯坦的话表明，培养想象力是科学教学的重要任务，也是培养非逻辑思维能力的关键所在。在自然科学发展的最初，许多问题的提出，方法的总结正是人们从简单的直接的方式去解决的，提出新的科学概念需要借助于想象。科学上新概念的提出，往往标志着一个新的科学发现，标志着智力上的巨大飞跃。而这一切又离不开想象，需要借助于想象在一定程度上摆脱原有科学规范的限制。 “海王星”概念的确立就是如此。那么如何让学生张开思维与自由想象的翅膀？我认为设计问题和引发问题冲突是关键。问题是放飞思维与想象的钥匙，问题的出现使学生产生一种需要，产生一种解决问题的渴求，这种渴求就是一种学习的动力，一种创新的因素，因此我们教师要精心设计问题，给学生一泓创新的源泉。在教学中对问题的讲解和阐述不要总是给予思维结果,而应经常有意识地创设有一定模糊的问题,给学生以利用原有知识对当前问题进行分析、猜想的机会,让学生去发现、去探索,直接猜出问题的答案。在引导学生对上述问题进行大胆猜想时,不要求学生解释猜想的逻辑过程,鼓励学生“异想天开”。如果学生想象的结果与科学理论、实际相矛盾,学生就会产生认知冲突。在分子教学中，分子间有间隔这个微观的知识，学生之前对微观世界的认识不足，因此是无法注意和想象的。教师提出问题：100ml酒精和100ml水混在一起，体积如何变化？许多学生急切想知道答案，十分渴望试一试，实验操作也不难。可教师让学生先尝试猜想，三种不同的答案与要解决的问题在学生头脑中形成认知产生冲突，这样的设计不仅达到了利用对新知识的兴奋点激发出学生新的思维火花的目的，也调动了学生头脑中所有的能参与想象的成分，训练了想象力，发散了学生的思维。2、联想是非逻辑思维的又一种重要方式。亚里士多德在他的记忆与联想中指出：我们的思维是从与正在寻求的事物相类似的事物、相反的事物或者与它相近的事物开始的，以后便追寻与它相关联的事物，由此而产生联想。科学知识不是孤立存在，而是紧密联系的，联想是学习必定要经历的环节，学习中展开联想进行探究问题解决体验成功促进联想进一步发展，我认为是培养学生联想思维能力的很好方法。在教学中，要善于抓住新、旧知识的联系，促进学生从已有的知识经验展开联想，进而发现和掌握新知识。如： 在力一节，要突破“力是改变物体运动状态的原因”教学难点，教师可在学生各种猜想基础上做推橡皮的探究实验：力推橡皮橡皮就动，而力停橡皮就不动。诱导学生进行联想：橡皮最初状态（静）末状态（动）由静到动什么原因力是使橡皮由静到动（状态改变）的原因，进一步联想若换成小车在玻璃板上做实验，车最初状态（静）没有力的作用将会保持原来的运动状态，（一直静止）；车最初状态（动）没有力的作用将会保持原来的运动状态，（一直匀速直线运动）。由此可见力是改变物体运动状态的原因。通过上述正确联想的引导，使学生学过的知识深刻印在脑海中，加速知识的正向迁移。（三）用开放性课堂教学形式，激发逆向、侧向等求异思维现代认知理论指出：知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境，即社会背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获利得。课堂教学中注重民主性、开放性，从中对学生逆向思维、侧向思维、发散思维与集中思维、立体思维的培养。现就逆向思维、侧向思维例举说明。1、逆向思维，顾名思义就是反过来想一想，不采用人们通常思考问题的思路，而是从相反的方向去思考问题。在小学语文中有7岁的司马光打破水缸救落水同伴的故事，司马光当时采用的就是逆向思维。由于主动的打破了常规思维的单向性、单一性、习惯性与逻辑性，故而，不符合常规的逻辑。它具有挑战性，常能出奇制胜，取得突破胜解决问题的方法。逆向思维是普遍存在的，应用逆向思维创新，要善于唱反调，追求巧妙，追求新异，把对象的整体、部分或性能颠倒过来，可以上下颠倒、里外颠倒、性质颠倒、因果颠倒等。例如，浮力的应用教学中可插入让巨石载船（巨石载船，通常是船载石头，石头怎么会载船呢？）：有一条小木船排水小，把巨石加里拥上，船的浮力不够，会沉入水中。怎么办呢？鼓励学生用颠倒思维，把巨石吊在船底，由于巨石在水中受到水的浮力，抵消了巨石的部分重量，因此可以用较小排水量的木船将系在船底水中的巨石拖走。2、侧向思维，是一种通过把注意力引向外部其它领域和事物，从而受到启示，找到超出限定条件之外的新思路。通常所说的“触类旁通”就是侧向思维。即我们从另一个角度出发，走第三条路，善于从其它离的较远的领域，利用局外信息来取得启示的思维方法。故事乌鸦喝水中“乌鸦”用的就是侧向思维。1997年全国初中物理竞赛有这样一道试题：“小刚利用一台测体重的台称、一张纸、一盆水就粗略地测出了排球撞击在地面上时对地面作用力的大小，你能说出他是怎样做的吗？”。对这道题，许多会学生百思不得其解，无从下手。教师可从曹冲称象的故事中启发学生，有的学生解出了这道题，具体步骤是：首先，把纸平放在水平地面上，将排球放在水盆里渍湿，然后将其从纸的正上方由上向下竖直拍击在纸上，排球就在纸上留下一圆形水印；接着再将纸平放在台称上，然后将排球放在纸的水印中心上，用手将排球向下压，使排球与纸接触部分逐渐变形，直至遮盖完纸上的水印，计下这时台称的读数，这一读数表示的力的大小就等于排球击在地面上对地面的作用力的大小。这是一个学生利用侧向思维，超出正向思维的常规，找到解决问题路子的绝妙例子。以上列举几种主要的非逻辑思维方式，从中我们可以看出，非逻辑思维方式确实是我们突破常规创新思想障碍、开展创新所必不可少的有利工具。然而，如过分强调非逻辑思维的重要作用，片面的否定逻辑思维的重要作用，则必然会走进一个极端的