淺談在科學(xué)探究中培養創(chuàng )新思維論文
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。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［2］。
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［3］。
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。
�。ㄒ唬┱纤季S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。
�。ǘ┌l(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。
�。ㄈ┲庇X(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。
�。ㄋ模┫胂笏季S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]徐方瞿．創(chuàng )新與創(chuàng )造教育[M]．上海教育出版社，2001
[2]閻金鐸，田世昆，胡衛平．物理思維論[M]．廣西教育出版社，1999
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