論在科學(xué)探究中如何培養創(chuàng )新思維

　　現如今，大家都嘗試過(guò)寫(xiě)論文吧，論文是討論某種問(wèn)題或研究某種問(wèn)題的文章。你所見(jiàn)過(guò)的論文是什么樣的呢？下面是小編幫大家整理的論在科學(xué)探究中如何培養創(chuàng )新思維，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　在科學(xué)探究中培養創(chuàng )新思維

　　摘要：

　　培養創(chuàng )新能力的關(guān)鍵在于培養創(chuàng )新思維，長(cháng)期以來(lái)人們一直在探求培養創(chuàng )新思維的有效途徑�？茖W(xué)探究是新課程改革中出現的亮點(diǎn)，可喜的是科學(xué)探究竟是培養學(xué)生的創(chuàng )新思維的一種有效途徑。本文在介紹了創(chuàng )新思維的同時(shí)，精心設計了在科學(xué)探究組成的諸要素中培養創(chuàng )新思維的策略，希望會(huì )在教學(xué)實(shí)踐收到滿(mǎn)意的效果。

　　關(guān)鍵詞：

　　創(chuàng )新思維　科學(xué)探究　整合思維　發(fā)散思維　直覺(jué)思維

　　創(chuàng )造和創(chuàng )新的核心是創(chuàng )新思維，因為創(chuàng )造性結果主要是創(chuàng )新思維的產(chǎn)物，因此培養創(chuàng )新思維是培養創(chuàng )新能力的關(guān)鍵[1]。但是，我國長(cháng)期以來(lái)從小學(xué)以致大學(xué)的教育教學(xué)方法過(guò)于機械模式化和書(shū)本格式化，嚴重影響了對人的思維的培養，尤其是對創(chuàng )新思維的訓練與挖掘。新一輪基礎教育課程改革提出了科學(xué)探究，主要目的之一就是要培養學(xué)生的創(chuàng )新思維，為創(chuàng )新教育打開(kāi)了一個(gè)突破口，那么究竟如何充分發(fā)揮科學(xué)探究的優(yōu)勢來(lái)培養創(chuàng )新思維呢?這是一個(gè)很值得探討的問(wèn)題。

　　一、科學(xué)探究及其要素

　　《基礎教育課程改革綱要》指出：科學(xué)探究不僅是一種學(xué)習內容，而且是一種學(xué)習方式。學(xué)生在教師的指導下，在一個(gè)創(chuàng )設的學(xué)習環(huán)境中，從日常生活、自然現象和社會(huì )現象中，針對某一個(gè)需要解決的實(shí)際問(wèn)題展開(kāi)，讓學(xué)生親歷探究的全過(guò)程，以解決問(wèn)題和表達、交流結果。這一過(guò)程中可以把科學(xué)知識與觀(guān)察、推理和思維結合起來(lái)，從而可以能動(dòng)地獲得對科學(xué)的理解。通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)，對科學(xué)探究的手段、使用證據的規則、形成問(wèn)題的方式、提出解釋的方法等一系列問(wèn)題有了親身的體驗，而不僅僅是聽(tīng)到或記住有關(guān)的知識或結論�？梢灾鸩叫纬珊糜^(guān)察、好提問(wèn)、好探究的心理傾向;進(jìn)而形成善于質(zhì)疑，勤于思考，樂(lè )于表達思想、交流成果，并且樂(lè )于嘗試創(chuàng )造創(chuàng )新活動(dòng)，在自主探究中獲取新知并形成良好的心理品質(zhì)，最終形成較持久的科學(xué)探究的興趣和較強的實(shí)踐、探索、創(chuàng )新的欲望和能力。

　　高中物理課程標準指出，科學(xué)探究的構成要素包括提出問(wèn)題、猜想與假設、制定計劃與設計實(shí)驗、進(jìn)行實(shí)驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。新知的獲取、能力的培養主要是融入這些要素之中，創(chuàng )新思維的培養當然也不例外。

　　二、創(chuàng )新思維及其組成

　　創(chuàng )新思維是人們在學(xué)習、生活、工作或問(wèn)題解決過(guò)程所表現出來(lái)的能夠產(chǎn)生新穎獨創(chuàng )性產(chǎn)品與觀(guān)念的一種思維方式。提高創(chuàng )新能力的根本是提高創(chuàng )新思維，是進(jìn)行創(chuàng )新思維的培養和訓練。

　　創(chuàng )新思維是一種很復雜的思維形式，其基本操作因素是整合思維和發(fā)散思維。整合思維是指在思維的過(guò)程中針對需要解決的問(wèn)題，重新組織過(guò)去所得的若干觀(guān)念并找出唯一正確的答案，是創(chuàng )新思維中求同的形式，是創(chuàng )新思維不可缺少的前提。發(fā)散思維是指在思維過(guò)程中針對問(wèn)題將我們所得到的若干觀(guān)念加以重新組合，從而找到多個(gè)可能的答案、解決方案、結論或假說(shuō)的思維形式，它是創(chuàng )新思維中求異的形式，是創(chuàng )新思維的本質(zhì)或基礎。創(chuàng )新思維的重要組成部分還包括：直覺(jué)思維，就是對客觀(guān)事物的直接判斷或抉擇，一眼看出或猜出問(wèn)題的關(guān)鍵所在，體現了思維的“概括化”、“簡(jiǎn)縮化”、“語(yǔ)言化”或“內化”，想象性思維等。

　　發(fā)散思維是創(chuàng )新思維的基礎，它主要包括：①流暢性思維，能夠出現若干可能的構想和答案;②變通性思維，以不同的分類(lèi)或方式去思考，能夠從某一思想轉換到另一思想，或者以另一種不同的新方式去看某一個(gè)問(wèn)題;③獨創(chuàng )性思維，即思維的過(guò)程、方法或思維的產(chǎn)品具有新穎性、獨特性;④精致性思維，在原來(lái)的構想或基本觀(guān)念上添加新的觀(guān)念，增加有趣的細節和組成相關(guān)概念群。

　　三、在科學(xué)探究中培養創(chuàng )新思維

　　思維是從問(wèn)題開(kāi)始的，科學(xué)探究是發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程，也是培養創(chuàng )新思維的過(guò)程。

　　(一)整合思維的培養

　　整合思維所追求的目標是：做出正確的選擇或者決策，并力求在最短時(shí)間內解決問(wèn)題�？茖W(xué)探究需要“制定計劃與設計實(shí)驗”，要根據探究的目的和已有條件，選擇正確的方案，并且整合已有的知識概念來(lái)選擇需要的裝置和器材，這正是一個(gè)整合思維的過(guò)程。在“分析與論證”過(guò)程中，對搜集的諸多數據進(jìn)行分析處理，并且要求根據所觀(guān)察到的現象和數據等進(jìn)行高效率的整合思維，得出正確合理的結論，并排除干擾因素求取唯一正確的結論。在“評估”過(guò)程中，對發(fā)現的新問(wèn)題制定解決方案，并吸取經(jīng)驗，從經(jīng)歷的過(guò)程中獲取新知識并用來(lái)解決新問(wèn)題，通過(guò)不斷改進(jìn)找到最佳的途徑，這些都是在整合思維中進(jìn)行的。例如設計試驗探究“串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系”，首先要根據實(shí)驗目的，制定試驗計劃、研究試驗步驟，設計出電路圖，決定選用的元件和儀器，包括燈泡的型號、電源功率等，都需要依據相關(guān)知識來(lái)做出合適選擇。對于所得電壓，電流要進(jìn)行數據處理，要盡量減小誤差，最后得出初步結論。在“評估”時(shí)，對實(shí)驗的操作過(guò)程進(jìn)行檢驗、修正、評價(jià)等，整個(gè)過(guò)程也就是訓練整合思維的過(guò)程。

　　(二)發(fā)散思維的培養

　　發(fā)散性思維包括流暢性思維、變通性思維、獨創(chuàng )性思維、精致性思維等。在“提出問(wèn)題”過(guò)程中，盡可能多的發(fā)現問(wèn)題可以培養流暢性思維;從不同于一般的角度來(lái)發(fā)現問(wèn)題可以培養變通性思維;選擇一個(gè)比較新穎的、與眾不同的角度來(lái)提出問(wèn)題，就可以使獨創(chuàng )性思維得到更好的鍛煉和培養。在“猜想與假設”過(guò)程中，盡可能多的提出一些解決問(wèn)題的方法和假設，并且要盡快地提出猜想和假設，這樣就會(huì )很好的鍛煉和培養流暢性思維;而且如果假設和猜想的角度很新穎，預測的方式很獨到則有利于獨創(chuàng )性思維的培養。在“制定計劃與設計實(shí)驗”過(guò)程中，要根據目的和現實(shí)條件，盡可能多和快地提供活動(dòng)方案，來(lái)培養流暢性思維;當一種方案不符合條件和目的時(shí)，能夠在盡量短的時(shí)間里尋找出新的方案，則可以使思維的變通性得到培養;如果設計的實(shí)驗或者方案方法與眾不同，角度更加新穎，獨辟蹊徑，則就會(huì )使獨創(chuàng )性思維受到鍛煉培養。當進(jìn)行“實(shí)驗與收集證據”時(shí)，為了培養流暢性思維可以盡量多的而且以最快的速度來(lái)提出具體的操作方式;當然在此過(guò)程中，難免會(huì )有一些實(shí)驗方式或者收集到的數據不適合整個(gè)過(guò)程的需要，這就需要迅速的轉變思路，轉向其它的思路，這樣是有利于培養思維的變通性;實(shí)際的實(shí)驗或者證據的收集，會(huì )使活動(dòng)者的見(jiàn)識拓寬，知識增長(cháng)，高效率的補充豐富自己原有的知識體系有利于精致性思維能力的增長(cháng)�！胺治雠c論證”過(guò)程中當嘗試著(zhù)得出的某個(gè)結論荒謬不符合實(shí)際時(shí)，要及時(shí)轉換思路，去試著(zhù)得出其它符合實(shí)際的結論，這樣的操作有利于變通性思維的鍛煉;對分析論證的認識，會(huì )使原有的認識得到充分的補充，引申對事物的看法，這樣正有利于精致性思維的培養。在“評估”的過(guò)程中，注意探究中還沒(méi)有解決的矛盾，盡可能的發(fā)現一些新問(wèn)題，并且盡可能迅速的提出新方案，這樣就培養了思維的流暢性;而當發(fā)現原來(lái)的實(shí)驗方案效率不高時(shí)，要盡快的提出新方案，不要總是對舊的方案迷惑不解，這樣就同時(shí)培養了變通性思維和獨創(chuàng )性思維;在吸取經(jīng)驗教訓的過(guò)程中，就是對已有的認識體系的補充，這是培養精致性思維的最佳環(huán)節。在“交流與合作”中，要敢于提出新的看法，觀(guān)點(diǎn)，要敢于突破常規的思路來(lái)看待問(wèn)題，這可是培養獨創(chuàng )性思維的最佳時(shí)機。

　　(三)直覺(jué)思維的培養

　　直覺(jué)思維是對客觀(guān)事物的直接判斷或抉擇，猜出問(wèn)題的關(guān)鍵所在。在“提出問(wèn)題”過(guò)程中，使發(fā)現問(wèn)題的時(shí)間盡量縮短;在“猜想與假設”過(guò)程中，對問(wèn)題的解決方案迅速做出判斷，并且能根據客觀(guān)條件迅速而且大膽對實(shí)驗結果做出預測，這些刻意采取的措施都是對直覺(jué)思維的培養。例如，在研究物理學(xué)中“電磁感應現象”中，可以引導學(xué)生根據“電能生磁”的知識基礎大膽猜想“磁能生電”的結論，然后再設計實(shí)驗來(lái)進(jìn)行驗證。

　　(四)想象思維的培養

　　想象性思維是對已有的表現進(jìn)行加工改造而創(chuàng )造新形象的過(guò)程。在“猜想與假設”過(guò)程中，可以根據現有的條件或者現象，對實(shí)驗或者問(wèn)題的答案進(jìn)行想象，想象其可能出現的各種情況來(lái)做出預測。在“制定計劃與設計實(shí)驗”過(guò)程中，要在大腦中時(shí)刻想象實(shí)際操作中可能會(huì )出現的情況或者需要注意的問(wèn)題，還要想象到相關(guān)因素的參與干擾，以便使計劃和實(shí)驗設計更加嚴密，以及盡量的減少意外情況的發(fā)生。在“分析與論證”中，對造成實(shí)驗或者活動(dòng)結果的原因進(jìn)行想象，以做出更加合理的解釋和更加準確的描述。這些都有利于想象性思維的培養。

　　四、結束語(yǔ)

　　科學(xué)探究是一種創(chuàng )新活動(dòng)，是推動(dòng)創(chuàng )新思維的一種強烈和穩定的動(dòng)力源泉，也是創(chuàng )新教育的關(guān)鍵環(huán)節。在實(shí)際的教育教學(xué)活動(dòng)中，要充分運用科學(xué)探究的方式，采用科學(xué)探究的內容，學(xué)會(huì )發(fā)現新問(wèn)題，發(fā)現新思路，形成科學(xué)的創(chuàng )新思維培養模式。

　　參考文獻：

　　[1]蘇富忠.思維科學(xué)[M].黑龍江人民出版社，2002

　　[2]徐方瞿.創(chuàng )新與創(chuàng )造教育[M].上海教育出版社，2001

　　[3]閻金鐸,田世昆,胡衛平.物理思維論[M].廣西教育出版社，1999

　　拓展：如何培養學(xué)生數學(xué)創(chuàng )新思維

　　一、營(yíng)造良好氛圍，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )造思維的發(fā)展

　　新思維的重要條件，啟發(fā)和激勵學(xué)生的積極性和主動(dòng)性是培養學(xué)生創(chuàng )造性思維的前提，因此，教師要改變只重知識目標的傾向，應構建多元化的教學(xué)目標，重視營(yíng)造良好的創(chuàng )造性思維氛圍，想方設法激發(fā)學(xué)生心中探索新知的欲望，誘發(fā)學(xué)生創(chuàng )造性思維的活躍。例如：在學(xué)生已經(jīng)掌握了三角形的概念，又知道了三角形的種類(lèi)后，教師這樣誘導：三角形還有一個(gè)非常有趣的事，大家想知道嗎？這一誘發(fā)學(xué)生興趣盎然，然后異口同聲地回答：想。這時(shí)讓學(xué)生用準備好的木條與三根首尾連接串起來(lái)，在用三根以上木條也同樣串上，接著(zhù)讓學(xué)生回答三根或三根以上的木條分別圍成了什么圖形，學(xué)生回答三角形、四邊形還有五邊形等，然后讓學(xué)生拉一拉、推一推這幾個(gè)圖形，看從中發(fā)現了什么？學(xué)生一邊操作一邊思考，很快看出三角形不變形，而四邊形、五邊形等容易變形。最后問(wèn)：你能應用三角形的特征使其他圖形不變形嗎？這樣的教學(xué)生動(dòng)、形象，富有啟發(fā)性，給學(xué)生留下難忘的印象，不但滿(mǎn)足了學(xué)生強烈的求知欲望，而且創(chuàng )造性思維也得到了空前的發(fā)展。課堂氣氛可以影響學(xué)生的學(xué)習情緒，所以課堂教學(xué)中營(yíng)造生動(dòng)活潑的學(xué)習氣氛，使學(xué)生在寬松和諧的環(huán)境下學(xué)習，學(xué)生才有充分表達自己思想感情的機會(huì )，才有利于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。例如：在教學(xué)6的乘法口訣時(shí)時(shí)，讓學(xué)生掌握了6的乘法口訣之后，為了更好地記憶，讓學(xué)生在課堂上臨時(shí)開(kāi)一個(gè)小商店，在商店中賣(mài)鉛筆，每支鉛筆6角錢(qián)，引導學(xué)生反復應用6的乘法口訣，達到熟練記憶并會(huì )應用。這樣的設計有助于學(xué)生掌握6的乘法口訣，更主要的還讓學(xué)生懂得數學(xué)源于生活，生活中處處有數學(xué)。

　　二、大膽嘗試，培養學(xué)生良好個(gè)性

　　在教學(xué)中，利用難題設置困難情景，讓學(xué)生置身其中，迎接挑戰，大膽嘗試，開(kāi)闊思路，戰勝困難，有利于學(xué)生良好的個(gè)性形成。如學(xué)習圓的面積后，讓學(xué)生選定一棵樹(shù)干，測量計算它的橫截面的面積。許多同學(xué)拿著(zhù)卷尺或直尺圍著(zhù)樹(shù)干無(wú)從下手，面臨的問(wèn)題是：橫截面的面積怎么測量？通過(guò)討論，明白可先測量樹(shù)干的周長(cháng)或直徑，再求橫截面的面積。此時(shí)，又發(fā)現了新的問(wèn)題：為什么許多同學(xué)算出的橫截面的面積會(huì )不一樣呢？在引導學(xué)生分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因：由于測量樹(shù)干的位置不同，所以得到的橫截面的面積也不同。這樣通過(guò)發(fā)現問(wèn)題到解決問(wèn)題，不僅使學(xué)生弄清知識的疑難點(diǎn)，而且使學(xué)生意識到：遇到問(wèn)題不要放棄，只要堅持下去，不斷努力，才能最后成功。既提高了學(xué)生對挫折的耐受力和克服困難的勇氣，又有利于良好個(gè)性品質(zhì)的形成。

　　三、多角度考慮問(wèn)題，培養學(xué)生的求異思維

　　在小學(xué)數學(xué)中，應注意學(xué)生求異思維和創(chuàng )新意識的培養，特別是在課堂上，要利用一題多解培養學(xué)生全方位、多角度地思考問(wèn)題，鼓勵學(xué)生敢于標新立異，不落杠，不進(jìn)套，不人云亦云。設法引導學(xué)生突破常規，拓展思路，尋求多種解決問(wèn)題的方法。例如：小明看一本故事書(shū)，4天看了84頁(yè)，照這樣計算，8天可以看多少頁(yè)？這道題，大部分同學(xué)都能列出算式：844=21（頁(yè)），218=168（頁(yè)）。但我不滿(mǎn)足于這一常規解法，啟發(fā)學(xué)生還可以用其他方法解答。經(jīng)過(guò)啟發(fā)，發(fā)現有一部分同學(xué)列出算式：84=2，842=168（頁(yè)）。顯然，后一種解法比前一種新穎、簡(jiǎn)潔，富有新意。通過(guò)這種求異思維的訓練，學(xué)生的思維會(huì )越來(lái)越活躍、流暢和深刻。當遇到其他問(wèn)題時(shí)，學(xué)生就會(huì )用到求異思維，從而拓展思路。課堂練習設計需要有目的性、層次性、多樣性和實(shí)踐性，既要面向全體學(xué)生，層層遞進(jìn)，步步深入，又要設計靈活。

　　四、豐富知識，構建良好的認知結構

　　知識與思維發(fā)展密切相關(guān)，培養創(chuàng )新思維要以豐富而扎實(shí)的知識做基礎，掌握的知識越多，越容易產(chǎn)生新的聯(lián)想，新的見(jiàn)解和新的創(chuàng )造。只有建立了豐富而合理的知識結構，學(xué)生才能在習以為常的現象中去重新組合已有知識，從而產(chǎn)生有創(chuàng )意的見(jiàn)解。我設置了這樣一道練習題：一個(gè)養雞專(zhuān)業(yè)戶(hù)用75米長(cháng)得籬笆，利用房屋壁做一邊，圍成一個(gè)長(cháng)方形養雞場(chǎng)。養雞場(chǎng)長(cháng)是35米，面積是多少平方米？讓學(xué)生先找出寬，在根據面積公式計算出面積，然后改成若不告訴你長(cháng)是35米，直接求圍成的長(cháng)方形最大面積是多少？讓學(xué)生討論，試探尋找答案。這既需要學(xué)生有創(chuàng )新意識，又需要學(xué)生具備豐富合理的知識結構。只有二者緊密結合，融會(huì )貫通，才能解決。

　　總之，培養學(xué)生的創(chuàng )新思維需要一個(gè)長(cháng)期的訓練過(guò)程，這就需要教師通過(guò)多種途徑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養學(xué)生的求異思維、創(chuàng )造性思維，使課堂成為孩子們的求知樂(lè )園，使學(xué)生真正成為學(xué)習的主人。

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