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高中物理教改,必須從本學科的特點出發,以辯證唯物主義觀點和歷史唯物主義觀點為指導,以心理學特別是現代認知心理學的科學成果為理論依據,以現代系統科學為方法論的依據來進行。由此必須對物理的教材、教法進行新的處理,必須建立起一套有效的檢測、評價系統,對教學過程進行有效的控制。就此想談幾點粗淺的看法。
一、 關于教材
由于“結構的重要性”,必須要求有一套與之相適應的教材。目前,在物理教學大綱規定的范圍內,可以對現行物理教材進行一番加工改造,突出結構,強調對抽象思維能力的培養。為此:
1. 建立高中物理的整體的知識和邏輯的結構和系統
同時建立各部分(力學、熱學和分子物理學、電磁學、光學、原子物理等)的子結構和子系統;以及各章、節的結構。并與學生的認知過程相適應。
2. 實驗應包含在上述系統中,構成不可少的組成部分
同時應強調通過實驗培養學生抽象邏輯思維的能力。改變傳統的認為觀察和實驗是不依賴于理論的觀點,改變那種認為實驗方法的本質是完全離開理性的體系,單純起著事實的裁判作用的觀點。大家都知道,隨著實驗研究對象遠離人們直觀經驗的領域,特別是現代物理學實驗的發展,使人們愈來愈認識到實驗與觀察依賴于理論,實驗所獲得的認識實際上受制于儀器和實驗設計中所包含的假設,是不可能擺脫理性思維的指導的。
尤其是高中物理。由于實驗設備的限制,學生又沒有誤差理論的系統知識,往往對于實驗原理、實驗得到的數值(哪怕是不準的)都抱著輕視的態度,而集注意力于操作上,這對于培養和提高學生抽象思維能力是不利的。為此,高中物理實驗的重點,應放在實驗的設計思想,儀器的原理以及在中學儀器條件下對實驗數據的認識和處理上,而不應僅僅停留在操作和觀察上。
3. 例題和習題的配制應包含在上述系統中,構成不可少的組成部分
教學中最重要的任務是概念的形成和問題的解決。概念不僅是學科結構的最基本的要素,是“框架”的“交結點”,而且是思維的“細胞”。而問題的解決,即應用,正是結構中各部分之間聯系的建立以及結構的發展所必需經過的階段。這也就是思維的過程。統計表明,僅就中學生而言,掌握歸納推理的水平略優于掌握演繹推理的水平。實踐中,我們也常常發現就多數學生而言,從自然現象和實驗歸納出概念和規律,學生掌握較好,而運用概念和規律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現,掌握起來也復雜些,因此,就需要有意識的多加指導和訓練。按照提高抽象邏輯思維能力的要求編寫例題和習題,并加以適合的配量。這與“題海戰術”是有本質區別的。
4. 關于物理學史的教育,也應從有利于培養學生抽象思維能力加以組織
大家知道,從物理學發展史來看,“結構”是隨著物理思想和對物理概念的理解更加深化而發展的,不是一成不變的。適當地、完整地圍繞某一部分物理知識(如力學)介紹這種發展,較之分散地介紹某一部分歷史事實,更有利于學生思維的發展。
二、關于教法
1. 從有利于提高學生抽象邏輯思維能力出發,增強學習的目的性、方向性,應該讓學生知道學習過程、思維過程、思維的形式和方法,以調動其自覺、主動性
只有自覺地遵循思維規律來進行思維,才能使概念明確、判斷恰當、推理合理、論證得法,具有抽象邏輯性,培養出深刻性的思維品質。這是一切思維品質的基礎。
2. 按現代認知心理學的觀點,學生在學校的學習的實質就是前述認知結構的“同化”和“順應”的過程
學習的類型主要是“意義學習”,即在良好的教學條件下,學生理解符號所代表的知識,并能融會貫通,發展了智力,提高了能力。其實質是符號所代表的新知識與學生的認知結構建立了非人為的實質性聯系。這是最有價值的學習。學習進行的方式主要是“接受學習”,即要學習的全部內容都是以定論的形式呈獻給學生,然后讓學生加以“內化”(即與原有知識有機結合),大量的知識和材料都要靠此獲得。
從這一點來看,班級授課,以課堂教學為主的教學形式沒有改變。具體的課堂組織形式可以各人不同。但從著重思維能力的培養上看,似應更重視每學期一部分“結構”建立開始的緒言課,結束時的復習課。以及對實驗課和習題課有關思維方法和物理方法的指導。以與教材處理的原則一致。
3. 因材施教,開展課外活動,培養一些優秀學生
便他們不受思維定式的約束。大力培養他們的直覺思維和創造性思維。直覺思維是創造性思維的基礎。強調直覺思維是愛因斯坦科學觀的一個重要特征。他說:“物理學家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要得到這些定律,并沒有邏輯的道路:只有通過那以對經驗共鳴的理解為依據的直覺,才能得到這些定律。”探索就得用直覺思維:整體的、跳躍的、猜測的,以知識結構為根據的直接而迅速的認識。
同時,我們對于學習物理有困難的學生,則應加強課外輔導,消除他們心理上,思維上的障礙,以適應面對大多數學生進行的課堂教學。
三、 關于教學過程的控制
教學過程離不開信息的傳遞,因此也是可以量化的。現代系統科學據現代認知心理學的“產生式”理論,從信息加工的角度,把人的短時記憶的最小單位定為“組塊”,多大是一個組塊,不是固定不變的。一個數字、字、詞、符號、成語、短語等都可以是一個組塊。它的存貯時間需要0.5秒,而轉化為長時記憶至少需8秒。掌握物理學科,首先要懂得物理語言,大腦中要有一套物理符號系統。即在長時記憶中要存貯一定數量的組塊(信息)。僅有組塊還不夠,還必須把組塊組成若干程序,形成產生式系統。一個產生式包括兩部分:條件和動作。一定條件做出一定動作就是一個產生式。如:一個公式,一個定理就是一個產生式。組塊必須按產生式組合才有意義,二者不可截然分開。普通教科書一章所傳授的知識約有十幾個產生式。掌握一間課程等于掌握幾百個產生式。而獲得物理學科那樣的專業能力,就得掌握幾千或幾萬個產生式。從時間上講,一天學習5小時,1小時可以學習4―20組塊,1個產生式。這就是相當于一課時的信息量。依此類推。
一、通過高中物理教材,切實提升學生抽象邏輯思維能力
1.讓學生構建物理的知識結構和框架
物理知識框架包括力學、電磁學、聲學、光學、分子物理學、原子物理學等全部的高中物理知識,在每一個小框架里,含有每一部分知識向對應的實驗部分。另外,教師應善于通過這些實驗來培養學生抽象邏輯思維能力。在實驗的過程中,實驗研究有時往往會超出學生正常邏輯思維的范圍,特別是近代物理學中的實驗,越來越抽象。再加上高中實驗器材有限,學生又缺乏理論的誤差分析,往往不大重視實驗中的原理及數據的誤差,而只重視實驗的操作上,這種不嚴謹的實驗態度對其抽象邏輯思維能力的發展是極為不利的。因此,在教學中,教師不應把實驗的重點放在實驗的操作與觀察上,而應把實驗的重點放在實驗的設計、原理、數據處理上,這樣才能真正提升學生的抽象邏輯思維能力。
2.教師要注重培養學生運用物理概念來解決問題的能力
教師一定要讓學生對物理課本中的概念有一個正確的認識,不要因為概念是基礎,就去忽略它。概念真正意義上不僅僅是物理這門學科的基本要素,更是支撐起整個高中物理框架的節點,宛如物理學習中思維的“根部”。另外,問題的解決能力實際上就是運用物理知識的能力,它在整個物理知識框架中也起到了不可替代的作用,宛如物理學習中的“枝葉”。通過一定的調查統計得知,學生對于通過自然中的現象和實驗總結出的原理及規律,往往具有很好的吸收能力;而對于運用一些抽象的概念和規律去解決物理學中的一些問題,則相對較難。這大概因為學生的抽象邏輯思維能力較低,加之其又有多種的表現形式,所以在解決問題的過程中難免出現一定的問題。
3.教師可以嘗試通過對物理學史的講解,提高學生抽象邏輯思維能力
物理學史的發展,是一個由簡單到復雜的過程,是一個由正常邏輯思維到抽象邏輯思維的過程。并且,其結構往往隨著一些物理思想和概念的理解程度而發展。在教學中,我們教師可以選取物理學中的某一部分知識來向學生進行介紹它的發展,如教師可以選取電學的知識進行講解。從“磁生電”的產生講起,一直講到當達而又豐富的電學知識。在為學生介紹的過程中,會在一定程度上促進學生抽象邏輯思維能力的發展。
二、改善以往的物理教學方法,使之更加適合學生抽象邏輯思維能力的發展
一是根據學生實際情況,打造一個適合培養學生的直覺思維的課堂環境。在這課堂活動中,教師要努力營造一個無拘無束的學習環境,使學生能夠無拘無束地發展自己的思維,使之不受思維定式的影響,進而培養學生的直覺思維與創造性思維。因為在物理學習中,任何思維模式的基礎都是直覺思維,因為任何物理現象只有先通過直覺思維的處理,才能跨越到其他思維模式。因此,教師在培養抽象邏輯思維的同時,一定要先注重對學生直覺思維的培養。
二是在教學中,教師應先讓學生了解物理學習的學習過程、思維方式、思維方法及過程,從而增強學生的學習目的性與方向性,以利于抽象邏輯思維能力的培養。其次,讓學生按照思維方式的規律進行思考,只有這樣才能達到概述準確、推理恰當、判斷合理,進而創造出更為深刻的思維方式。
三是學會靈活運用物理概念、規律,來提高學生抽象邏輯思維能力。每一門學科都是由概念、規律、方法組成的。物理學科更是這樣,物理中的概念及規律與其他學科相比更能體現物理現象的實質,并且物理規律使各物理量間的聯系更加緊密。如果僅單獨地死背物理概念,脫離物理中的規律,最后在表面上記住了概念,但當去使用這些單獨的概念時,就會出現這樣或那樣的問題。因此,我們應注重對概念及規律的綜合記憶,可以指導學生通過規律來理解、記憶物理概念,或可以通過概念來掌握物理規律。這種綜合記憶方法,會使學生的記憶效果更好,并且在使用的過程中也能更好地去運用這些概念與規律。在一定程度上說,不同的概念、規律、方法可以組成一個獨立的結合體,并逐漸形成一種不斷變化的獨特的邏輯結構。人們的思維邏輯結構在一定程度上是對客觀現實世界的一種獨特的反應。其次,任何系統都是有結構的、系統的功能,但不僅僅等于各獨立結構功能的相加之和,因為各孤立結構間都有一定的聯系,在它們的互相聯系間,就有可能產生新的功能。所以,在高中物理教學中學生抽象邏輯思維能力的培養不僅是可行的,還是有可能控制的。
【關鍵詞】抽象思維;形象思維;教學;提高
中等職業學校電子課程的教學目標不僅是讓學生學習并接受電子基礎知識,更重要的是培養學生在生產勞動中運用電子技術知識分析問題、解決問題的能力。現今,隨著生源數的不斷下降。原本生源素質就較差的中等職業學校招收的學生的分數也顯逐年下降的趨勢,學生分析問題和解決問題的能力逐年下滑,抽象思維和形象思維能力較差。為此,在電子課程教學中,教師在關注完成教學任務的同時,還要加強學生抽象思維和形象思維能力的培養。
一、抽象思維與形象思維的內含和關系
1.抽象思維和形象思維的定義。抽象思維是一種以語言為媒介進行表達,以概念、判斷、推理為基本形式,以比較與分類、抽象與概括、分析與綜合、歸納與演繹等邏輯方法為基本方法的思維方式。
形象思維是依靠形象材料的意識領會得到的理解。它以表象、直感和想象為基本形式,以觀察﹑聯想﹑猜想等形象方法為基本方法的思維方式。它是數學思維的先導。
2.抽象思維與形象思維的關系。抽象思維與形象思維均以感知作為起點。抽象思維與形象思維的共同基礎都是客觀世界,但它們反映世界的方式不同。前者以概念、判斷、推理的方式反映世界,后者以形象的方式反映世界。抽象思維和形象思維都是以觀察、理解、想象、記憶等智力心理要素為條件。抽象思維是在形象思維的基礎之上發展成熟起來的,形象思維包含著抽象思維的萌芽。兩者的形成過程與思維要求不同,在從感知到思維的數量、思維形式方面也存在著一些差異,前者以形象為思維手段,其過程為:感性形象認識—理性形象認識—實踐—反饋;后者有一定的抽象思維規范,有概念、推理、命題、證明等抽象思維形式。
所以,抽象思維與形象思維兩者不近相同,但密不可分。它們相互滲透,并在一定條件下可以相互轉換。
二、抽象思維與形象思維能力在電子課程教學中的地位和作用
1.抽象思維與形象思維能力在電子課程教學中的地位。在電子課程當中,抽象思維和形象思維能力是學生最基本的學習能力。電子課程以數學計算為方法,以中學物理電學知識為基礎,以概念、定理、公式為知識點,以電路圖形代替實物進行分析。這就要求學生學會應用抽象思維能力去分析、推算電路,求出相關電流電壓值;學會應用形象思維能力分析電路圖形,形成直觀表象,進而形成數量關系和計算等式。
2.抽象思維與形象思維能力在電子技術課程教學中的作用。抽象思維以概念、判斷、推理為其基本形式,是數學思維方式的核心。電子課程當中任何電路定理、公式、計算都要用抽象思維進行表達,因此它是最重要的并且也是最基本的思維方式。形象思維以表象、直感和想象為其基本形式,直接影響學生對電子課程中電路圖形的感知,空間觀念和數量關系的形成,在頭腦中反映出正確形象或表征,再現想象表達數量關系與空間形式。
三、全面提高學生抽象思維和形象思維能力
1.全面提高學生抽象思維和形象思維能力的必要性
隨著國家課程改革的推進,職業學校教學的形式已由“傳統理論講授”轉變成“理實一體化教學”;教學的目的已由“傳授理論知識”轉變成“提高學生分析和解決問題能力”。電子課程是工科類課程,它與社會生產緊密聯系,與人們生活息息相關。學生學習電子課程目的就要掌握在生產勞動中運用電子知識分析問題、解決問題的能力。但是,在生源數不斷下降的今天,中等職業學校招收的學生成績逐年下滑,學生的抽象思維和形象思維能力普遍偏低,學生的分析問題和解決問題的能力較差。很大一部分學生入學時看不懂電路圖,不會將略微復雜的電路圖簡化成常見的串并聯電路,更不會根據電路圖和公式列出計算等式。全面提高學生抽象思維和形象思維能力有著十分的必要性和迫切性。
2.全面提高學生抽象思維和形象思維能力的探索
如何提高學生的抽象思維和形象思維能力呢?學生的抽象思維和形象思維能力的培養絕非一日之功,絕不可能一蹴而就,是一個反復的、循序漸進的過程。教師應當把抽象思維和形象思維能力的培養與日常教學有機的結合,應用多種方式在教學當中培養學生的抽象思維和形象思維能力,達到提高教學質量的目的。
①用概念教學培養抽象思維和形象思維能力。概念是抽象思維的成果,課程教學的目標之一就是培養學生的思維能力。在概念教學中,教師要讓學生明確建立概念的事實依據,充分挖掘概念教學中各環節的潛能,引導學生運用抽象和形象思維方法,培養學生的抽象思維和形象思維能力。
以“電壓和電位”的概念教學為例,兩者的定義相似但又不同。經過抽象地向學生闡述了兩者都是電場力對電荷所做的功后,再形象結合“高度與海拔高度”兩個概念,指出“電壓”好比“高度”,是一點相對于另一點的差值,“電位”好比“海拔高度”,是一點相對于絕對零點的差值。這樣引導學生將抽象和形象的知識結合起來進行學習,鍛煉學生的抽象思維和形象思維能力。
②以電路模型培養抽象思維和形象思維能力。電子教材中的電路圖形都是電子專業教師經過多年教學總結出來的典型電路。這些電路具有很強的代表性,許多電路都是在此基礎上發展起來的。所以,我們可以將教材或其它書本上的一些經典電路作為電路模型或模塊。在分析實際電路時,往往可以將實際電路拆分成幾個模型或模塊來分析。
比如:電子教材中的“共發射極放大電路”是我們比較典型的電路,我們可以給學生總結成一個模型。而在分析講解電容耦合多級放大電路時(如下圖),完全可以啟發學生將電路分解成兩個獨立的共發射極放大電路來分析,然后再找出兩個三極管的聯系,發現多極放大電路電壓放大系數等于兩個獨立放大電路電壓放大系數之積,輸入電阻等于第一個放大電路的輸入電阻,輸出電路等于第二個放大電路的輸出電阻。從而培養學生抽象思維和形象思維能力,完成教學任務。
③重視實驗教學,降低學生思維坡度。學生的抽象思維和形象思維能力的培養需要經過一個反復的,循序漸進的過程。現在的電子教學,注重理實一體化方式,實驗在教學當中占有相當大的比重。注重實驗教學,降低學生思維坡度,就顯得尤為重要。在研究抽象問題時,如果能夠設計一些合適的實驗,可使實驗結果較快地形象地顯現出來,讓學生從感觀上獲取信息,建立概念。如果實驗難度高,學生無法觀察到實驗結果,學生既不能獲得鮮明的感性認識,還會造成學生學習興趣的下降,甚至失去學習興趣。
比如:電路焊接實訓中,過于復雜的電路圖會讓學生摸不著頭腦,根本不能將電路圖轉化為電路板上的實際電路。所以,實驗內容應選擇學生易接受,能思考的模塊實驗。通用電路板選用B型會比A型更快讓學生連成實際電路(B型比A型簡單,減少連線),而又不影響教學效果。
A型B型
④優化習題講解,培養抽象思維和形象思維能力
在習題教學中利用比較和類比思維,培養學生解決問題的能力。在“電路的串并聯”知識教學中,電路的簡化是關鍵。在這一節習題教學中,重心放在如何利用抽象思維和形象思維將電路簡化成最簡單串并聯電路,讓學生一眼就能辨出電路的結構,而不是將重心放在計算數值上。這樣既可成功發揮學生的思維能力,又可完成教學任務。
實踐證明,凡抽象思維和形象思維能力較強的學生,其學習能力都比較強,在學習電子課程中成績都較好。因此,我們一定要將抽象思維和形象思維能力的培養有機的整合到教學的各個環節中去,構成一個和諧統一的過程,使學生的抽象思維和形象思維能力更好的發展,提高學生分析問題和解決問題的能力。
參考文獻:
【摘要】古詩詞作為優秀傳統文化的主要載體,對培養學生的語文素養有著舉足輕重的地位。在高中階段,學生正處于思維活躍的時期,單單的了解古詩詞的文化背景、時代背景、現實意義已經不能滿足學生的需求,如何通過古詩詞教學來培養、引導學生的抽象思維能力已經成為日益重要的研究問題。文中通過解讀抽象思維的含義,來闡述在古詩詞知識教學、篇章教學中培養學生抽象思維的基本方法。
關鍵詞 古詩詞教學;培養;抽象思維
高中階段學生的思維一般是由具體思維發展到抽象思維,需要注重培養學生分析、綜合、抽象、概括的思維方法,通過抽象思維形成比較科學的概念和理論,從而使學生養成勤于動腦、善于動腦的學習思維方式。
1.培養學生的抽象思維的本質和意義
1.1抽象思維的含義
抽象思維就是憑借概念進行的思維, 也可稱為邏輯思維,包含形式和辯證兩種邏輯思維。其中抽象思維的初級形態是形式邏輯思維,高級形態是辯證邏輯思維,初級形態強調反對事物的自相矛盾,高級形態強調反映事物的內在矛盾。抽象思維的思維過程和思維形式決定著抽象思維可以指導人類的實踐活動,是形成知識的概念、理論、體系必要思維形式。培養學生的抽象思維就是為了讓學生掌握比較、分類、抽象、概括、具體、系統、演繹和歸納的思維方式。
1.2培養學生的抽象思維能力的必然要求
培養學生的抽象思維能力是語文學科和學生思維發展的共同要求,學生學好語文的前提是具有良好的邏輯思維能力,融入邏輯思維的教學,才能更好地從本質上提升學生的思維能力,從而獲得有效地教學效果。而在高中階段的學生正處于思維可塑性強的階段,通過具有邏輯思維方式的古詩詞教學,可以更好地培養學生的抽象思維能力,對語文教學,對個人良好思維方式的形成都有著不可估量的作用。
2.古詩詞知識教學中的抽象思維培養
2.1歸類技能的培養
知識的識記要靠系統的歸納分類,這樣才能記得牢固、準確。對高中古詩詞知識的總結歸類,是掌握古詩詞知識點的基本方法,高中古詩詞主要包括時代背景、抒情方式、敘述手段等不同方面的知識,適當引導學生使用歸類的方法學習知識,是實現古詩詞教學高效性的必要手段。在古詩文學習中,詞句的積累是教學中的重點,掌握詞句含義是教學的難點,為了實現古詩詞教學的有效性,需要運用歸類教學方式,幫助學生記憶詞句的類別、含義,從而高效的掌握古詩詞中的詞句知識。高中語文課程中選取的古詩詞,都是蘊含著大量歷史文化的優秀作品,從內容分析,有忠貞報國的,有憂國憂民的,有寫景抒情的,有壯志未酬的,從題材類型分析,有豪放、婉約、邊塞之分,在古詩詞教學中可以通過根據內容的不同、題材類型的不同,進行歸類學習,這樣的歸類可以更好的讓學生把同一類的古詩詞進行結合、整理、分析,更方便知識的記憶,古詩詞的意境學生也能強化掌握的程度。培養學生的歸類技能,既可以提高學生的學習質量,又能鍛煉學生的抽象思維能力。
2.2運用抽象法進行古詩詞教學
古詩詞的教學知識,在歷史演變中,并未發生太大的改變,但與當今學生普遍接觸的現代詩歌還是有一定差別的,為了實現古詩詞知識的活學活用,應當采取具體和抽象的講解方法來對學生進行教學,可以突破古詩詞簡短的限制,結合知識內容、時代背景更好地為學生講解古詩詞的意義。通過運用抽象法進行古詩詞教學,可以很好的為學生講解更多與詩詞有關的意象知識,發散學生的思維,對提高學生抽象思維能力有著很大的作用。
3.古詩詞全文教學中的抽象思維培養
3.1古詩詞語言的抽象思維
古詩詞的語言中包含著大量的歷史信息與古人思想,與現代的語言環境有著較大的區別,合理的分析、概括古詩詞的語言意境,對學生抽象思維能力的培養將有著很大的作用。在古詩詞語言的教學中,教師要注重讓學生透過分析來看到更廣、更多的語言環境,融入邏輯思維,加深學生對古詩詞的理解程度,同時也能達到培養學生邏輯思維的能力,使學生的抽象思維更具現實性、拓展性。
3.2古詩詞結構的抽象思維
語文古詩詞的教學會隨著學生所處的學習階段,進行不同的難度改變,高中階段選取的古詩詞更具有教學難度,這就教師要求在進行古詩詞教學中要注重運用邏輯思維方式分析古詩詞的結構,從而了解句式的變與不變,了解詩詞結構的邏輯性。通過具有抽象思維方式的古詩詞教學,可以使詩詞更有條理性,詩詞的意境可以如身臨其境的方式表達出來,加深了學生的理解印象,使學生能受到古詩詞文化的熏陶,在自然而然的情況下,學生的抽象思維能力也得到了培養與鍛煉。
4.結束語
高中語文教學中選取的古詩詞,蘊含著大量的傳統文化,是培養學生繼承傳統文化和思維方式的重要載體,優化古詩詞教學,強化學生的抽象思維能力,是教育發展的要求,是學生思維進步的要求。抽象思維能力的提高,不僅是學生學好語文學科的基礎,也是學生以后人生發展的重要途徑,學生擁有比較、分類、抽象、概括、具體、系統、演繹、歸納的思維方式,對以后學習、研究、成長都有著很大的利好作用。
參考文獻
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關鍵詞:課程差異 方法差異 教學措施
初中畢業學生升入高中學習,普遍感到物理難學,教師也感到難教,究其原因主要是由于初高中物理課程要求存在著差異和學生學習方法的差異。處理好這些差異,順利實現初、高中物理課程學習的銜接,是提高高中物理教學質量的一個必要手段。
一、差異產生原因的分析
(一) 課程要求的差異:
定性分析和定量分析的差異:
初中物理課程中大多數多問題都重在定性分析,即使進行定量計算,也是相對比較簡單的比例關系的運用;高中物理課程,大部分問題不單是作定性分析,而且要求進行大量的,甚至相對復雜的定量計算。
1.知識呈現的形象思維與抽象思維的差異:
初中物理課程的呈現基本上是以形象思維為基礎,大多數問題是以生動的自然現象和直觀的實驗為依據,讓學生通過形象思維獲得知識;而高中物理課程的知識的呈現,多數以抽象思維為基礎。問題研究的實驗不再是以直觀直接得結論,而需要在實驗基礎上,加以抽象、歸納,才能得結論。
2.初中課程的問題多是單因素的歸因的邏輯關系;高中課程的問題的歸因則是多因素的復雜邏輯關系,且是以遞進式、歸納式的邏輯關系為主。分析問題時還需較多使用假設、判斷的推理邏輯手段。
3.初中物理問題的解決,對運用數學工具的要求不高,主要使用算術、代數方法;高中物理問題的解決,使用數學工具提高到了需大量使用代數、函數、三角函數、圖像、向量(即矢量)運算、極值等方法的綜合應用上。
(二)學生學習方法的差異:
1.初中物理的學習,學生習慣于教師的(知識)傳授。在學習中,學生對知識點的理解停留在“簡單問題”的“簡單理解”上;高中物理的學習則要求學生獨立地在老師的指導下獲取知識。要求學生要能(把課本作為工具)形成“自主學習”習慣,更要求學生在學習中學會多層次、多角度的邏輯分析,學會尋找知識點的“連續性”關系。
2.初中物理知識的簡單性,決定了學生在學習中較多運用記憶方法掌握知識,對理解、分析方法使用的程度要求不高;高中物理知識的復雜性,決定了學生在學習中需要以理解、分析、歸納為主的方法來進行學習。同時,還需“形成物理學思想”,尋找物理課學習的門路。
3.高中物理習題的求解,要求學生在數學工具使用上學會用數學語言表示物理問題,學會數學工具的靈活運用,實現大量定量分析的自如化。
二、克服差異的教學措施
加強新舊知識同化,順利實現學生升級學習的過渡:
初中學生進入高中學習,無論是教材理解方面、思維活動方面、研究物理的方法方面、完成作業應用的手段方面等,與初中階段相比,存在著明顯的梯度。在備課時就應該認真思考初中物理課程與高中物理課程的差異,切實了解學生已掌握了哪些知識,并認真分析學生已有的知識,仔細琢磨高中課程所研究的問題跟初中課程曾研究過的相關問題,在語言、研究方法、思維特點等方面存在的差異,明確新舊知識間的聯系與差別,確定課堂教學中如何對學生進行啟發和指導,幫助學生把舊知識同化新知識,讓學生掌握新知識,順利地達到知識的遷移,減少學生學習高中物理的困難。
注重培養學生的思維能力,讓學生早入門:
針對高中課程的知識呈現多以抽象思維為基礎的特點,在教學中,應注重學生的抽象思維能力培養,讓學生能從教師的課堂引導中,快速形成抽象思維習慣,形成分析、判斷、歸納、總結的抽象思維能力,能夠早入高中課程學習的門道。例如:高一年級的“勻變速直線運動”一章關于加速度的教學中,對加速度概念的確定,采取引導學生分析此運動現象的特點(軌跡是直線,速度均勻變化),尋找速度變化量,尋找速度變化有快慢的規律,歸納出a=Δv/t的物理意義。然后再引導學生總結“a”的定義的要素,充分理解“a”的意義。實現從現象特點規律“知識點”的抽象概括。
加強演示實驗的研究,培養學生的研究能力:
高中物理課程的演示實驗,是培養學生研究能力的最重要的手段。在課堂教學中,要盡量增加演示實驗,并且要注意對現有實驗設備的使用進行符合研究性學習的處理,讓學生能夠從演示實驗的觀察中,學會研究,尤其要學會對有形的物理現象進行抽象思維,并能歸納結論,形成研究習慣,培養研究能力。如“牛頓第二定律”的演示實驗,在課堂演示中,可著重引導學生充當研究者,教師扮演工具操作人員,從實驗讀取數據繪制圖形尋找物理量的數學關系得出公式的程序實施過程中,把研究的任務交給學生,老師充當“引路人”,讓學生來完成研究,得出結果。使學生從研究中產生興趣,形成研究習慣,訓練研究能力。
化整為零,消化知識硬塊:
針對學生在高中物理課程的學習過程中,出現“知識硬塊”的現象,采取化整為零的辦法,消化那些在思維上比較抽象和復雜的知識硬塊。具體采用編制一些小型的、概念性強、不需要什么計算又針對學生思維特點的基礎訓練題,把抽象思維具體化,把一個復雜的思維過程分割成數個簡單的思維過程,從而幫助學生克服差異。化硬塊為軟塊。如:互成角度的力的合成,對剛進高一的學生就是一個知識硬塊。對這一知識采用“正交分解法”來處理,化互成角度為同一直線的力的合成,再轉成互成90度的力的合成。對學生來說就易于接受。
上好習題課,促進學生分析問題的能力的提高:
高中學生,尤其是剛進高一的學生,不會做題目的現象較為突出。上好習題課就成了促進學生分析問題能力提高的關鍵。在習題課教學中應該著重講思路、講方法。告訴學生“我的思維過程――尋找問題現象、分析問題特點、歸納已知條件、確定所用知識、建立解題模型(方程或圖形等)、完成具體運算。”讓學生明白解題的根據是什么?怎樣聯想?如何推算?讓學生知道什么是歸納和演繹?如何進行判斷等分析方法,讓學生形成良好的解題習慣,以實現學生分析問題能力的提高。
利用好教材工具,加強教材閱讀輔導,提高學生的自學能力:
一、小學數學課堂的新挑戰
2011年版《數學新課標》與2001年版相比,從課程目標、內容標準到實施建議都更加準確、規范和全面. 其中對數學的定義中,提出數學是“作為對于客觀抽象概況而逐漸形成的科學語言與工具……數學素養是現代社會每一個公民應該具備的基本素養. ”其中還特別提出要注意信息技術與課程內容的整合,注重實效. 要充分考慮信息技術對數學學習內容和方式的影響,開發并向學生提供豐富的學習資源,把現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的有力工具,有效地改進教與學的方式,使學生樂意并有可能投入到現實的、探索性的數學活動中去.
1. 挑戰一:如何培養學生抽象思維和推理能力
眾所周知,幼兒園階段,學生建立的數字概念和數量關系主要是借助實物(手指或代表數字的各種圖片). 而到了小學階段,他們需要突破兩位數加減法,理解十進制、乘法和除法等用抽象符號而非實物代表的數量關系,從“客觀”走向 “抽象概況”,處理好直觀和抽象的關系,建立實物之外抽象符號的數學意義. 如何使小學生順利從幼兒園階段的“以形代數”教學過渡到“數形結合”階段――不借助實物,建立抽象的數的概念、明白數量關系;同時理解“形”的數學含義?這給小學數學教師的教育方法和實踐帶來很大挑戰.
2. 挑戰二:如何培養學生實踐能力
小學階段和幼兒園階段的第二個很大的不同是理解形狀的數字含義,也即幾何的基本概念:形狀的數量單位,如毫米、厘米、米等概念,角的度數、面積,等等. 在幼兒園階段,形狀只有一個意義,就是幫助他們數數、做簡單的加減法. 而在小學階段,他們則需要更加精細地知覺和量度形狀的具體區別,并用數字和數量單位表達出來. 如何幫助小學生通過實踐理解不同“形”的屬性規律,以及背后的數字含義,并有效運用在生活中,形成良好數學習慣,是小學數學的巨大挑戰.
二、運用信息技術與課程整合開展互動實踐,應對小學數學新挑戰
信息技術與課程整合是指在課程教學過程中把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和課程內容有機結合,共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式. 首先,要在以多媒體和網絡為基礎的信息化環境中實施課程教學活動;其次,對課程教學內容進行信息化處理后成為學習者的學習資源;最后,利用信息加工工具讓學生知識重構.
通過信息技術與課程整合能夠有效表現抽象數學概念、培養學生實踐能力和促進情感、態度與價值觀的發展. 如果說傳統的課堂教學媒體(教材、黑板、粉筆) 使學生獲取知識的方式較多地局限在抽象的經驗,現代信息技術與課程整合則可提供豐富的觀察經驗.
案例一 信息技術在互動實踐課程應用,豐富了學生觀察體驗和做的經驗,培養學生的實踐能力、抽象思維和推理能力
例如,在新教標小學數學三年級數學下冊的《什么是面積》課堂教學中,使用傳統的教學媒體,對面積的討論往往有些抽象. 采用多媒體教學則可以對不同類型的圖形進行生動展示和比較,通過對圖形面積以及面積切分的計算機模擬演示,以及對現實生活中各種真實物體的面積圖片展示,同時借助教具讓學生自己動手測量不同形狀的面積,使學生對面積這一概念的了解更為直觀. 就這一課堂案例而言,學生通過動手測量(“做的經驗”) ,多媒體教學(“觀察的經驗”) ,到最后通過概括、總結,抽象出基本的概念,完成了一個較為完整的認識過程,培養學生的實踐能力、抽象思維和推理能力.
案例二 利用信息技術輔助教學,突破教學難點
小學生的思維正處在由具體形象思維向抽象思維過渡的時期,這就構成了小學生思維的形象性與數學的抽象性之間的矛盾. 如何解決這一矛盾,利用多媒體進行教學,能夠成功地實現由具體形象向抽象思維的過渡. 由于多媒體形象具體,動靜結合,聲色兼備,所以恰當地加以運用,可以變抽象為具體,調動學生各種感官協同作用,解決教師難以講清,學生難以聽懂的內容,從而有效地實現精講,突出重點,突破難點.
例如,在講解計算圖形的周長一課時,為了讓學生更好地理解和掌握計算圖形的周長的方法這一重點,我先在電腦上畫好一、二個圖形有正方形、長方形、三角形,接著把這些圖形打開成一條線段,分割成了哪些相等的部分共有幾份,然后通過動畫把這些部分拼好,這樣就可以拼成為原來的正方形、長方形、三角形. 反復演示幾遍,讓學生自己感覺并最后體會到這些圖形的打開成一條線段長度與原來的圖形長度是完全相等的. 再問學生還發現了什么?從而導出求圖形的周長的方法. 使得這堂課的重難點輕易地突破. 大大提高了教學效率,培養了學生的空間想象能力.
信息技術與課程整合,預示著“板書課變成實踐課”趨勢的到來. 尤其對于較少涉及“實踐課”的小學數學學科教師而言,正是把數學課變成學生體驗式的互動實踐課的契機. 小學數學教師可以運用各種信息技術手段,圍繞關鍵的小學數學的數形結合挑戰,制作出最適合小學生的課程安排,讓學生參與和體驗數學思維的過程. 當教師熟練掌握各種信息化工具,就可以把課堂適度地“讓”給學生,更好地讓學生成為學習的主人.
總之,恰當地選準多媒體的運用與數學課堂教學的最佳結合點,適時適量的運用多媒體,就會起到“動一子而全盤皆活”的作用,發揮其最大功效,就可以減輕學生學習的過重負擔,提高課堂教學效率,促進素質教育實施,培養學生非智力因素,符合現代化教育的需要,有效地培養更多的跨世紀的創造性人才.
【參考文獻】
[1]教育部:義務教育數學課程標準(2011年版).
[2]張林琴.“數形結合”思想的解讀與實踐[J].教育實踐與研究,2007年第10A期.
關鍵詞:抽象思維;小學數學;教學;學生;教師
所謂抽象思維指的就是和抽象有關的數學思想方法,其利于學生抽象思維的發展。在小學階段的數學教學中滲透進抽象思維,有利于學生對原理及概念的獲得,同時還能加深學生對原理本質及概念的掌握及理解。
一、小學生數學思維特點分析
小學生的數學思維以形象思維為主,并且逐步的向著抽象邏輯思維進行轉變,所以其依賴于感性和直接的經驗。總結起來小學生的數學思維特點有下面幾點:
1.數學思維逐漸向著抽象邏輯思維進行過渡:根據皮亞杰的認知發展理論,小學階段的學生數學思維具有可逆性及守恒性,學生的思維具有很大的具體性,并且正由著形象具體的思維向著抽象性的思維進行過渡,這一過渡期一般是在10-11q的時候。
2.小學生的數學思維具有發展性:學生的具體思維向著抽象邏輯思維的轉化時間大約是在三年級的時候,而四年級的學生會進入到初步的抽象概括水平,并且開始向著代數運算水平發展,數學思維發展中每個時期都有顯著的變化,并且一直處于發展中。
3.小學生的數學思維具有特殊性:其特殊性主要表現在自覺性、靈活性、嚴密性及情境性,其中靈活性表現在學生進行一題多解的數量在增加,情境性主要表現在學生的學習要在一定的生活情境或者是數學情境中進行,自覺性、深刻性則體現在學生的學習情況的檢測、觀察及調節。數學思維的嚴密性表現在學生注重直觀性的感覺,注重合情合理的推理。例如在奧數的學習中,教師就需要注重學生數學思維的特殊性,運用一定的教學方法有效的提高學生數學思維。
二、小學數學教學中滲透抽象思維的過程
1.教師在教學重要注重形象思維的運用。
小學生的思維具有形象性和直觀性,所以作為教師應該在教學的過程當中盡量的運用形象思維去引發出抽象思維,從而促進學生心理活動的豐富化,幫助學生更好的認識到事物發展的規律及本質。例如在講解“火車過橋”知識的時候,對于小學階段的學生來說是很難有效的理解這一問題的,那么教師就可以利用身邊的才來哦,將講臺當作橋,將粉筆盒當成火車,演示火車過橋的過程,演示后學生就可以看到“從車頭上橋到最后的車尾徹底的離開橋”才是真正的“火車過橋”。然后接著教師會繼續進行火車過橋行程的講解,因為有利上面的演示,學生就能夠自己抽象出火車過橋的行程等于橋的長度加上火車車身的長度,這就是一個直觀的演示到最后抽象知識的學習過程,在直觀中滲透抽象的數學思維能夠幫助學生更好的去構建知識和理解知識。
2.教師要準確的把握教學內容當中的抽象思維。
教師要想在小學數學教學中滲透抽象思維,首先要明確的就是哪些教學內容當中涉及到抽象思維,只有這樣才能夠準確的設計教學。例如,在小學數學教學“比大小”的教學中,教師提供給學生的圖畫是比較混亂的,于是教師會先要求學生進行分類,將同類進行歸類,然后在計算每組物質的數量,在進行大小的比較,從而引出“>”“
3.教師要對教材中的學習素材進行研究,挖掘抽象思想滲透資源。
《標準》建議,“教材所選擇的學習素材應盡量與學生的生活現實、數學現實、其他學科現實相聯系,應有利于加深學生對所要學習內容的數學理解。”小學生學習數學常常依賴于具體的學習素材,第一學段學生尤其如此。小學數學教材中所選擇的學習素材也往往是蘊含數學知識的生活現實,但這些生活現實只是“舉例”,只是數學知識載體,是數學學習的“橋梁”,教材選擇這些生活現實的真正目的是通過這些“例子”引領學生理解和掌握這些“例子”所蘊含的數學知識,而這些數學知識要通過“抽象”才能獲得,因而要求教師要對教材中的學習素材進行研究、挖掘,即從這些具體的學習素材中要抽象出那些學生要掌握的數學知識以及如何讓學生感悟到抽象思想在數學學習中的作用。以一年級數學上冊教材《認數》單元所選擇的學習素材分析為例,從課題中我們已明白,本單元要求學生學會認“數(自然數)”,而這些“數”要從學生的生活現實中抽象產生。教材以學生熟悉的“教師節快樂”節日現場為主題圖,并以學生現有的知識(數數)為支撐,學生邊數數(數氣球個數)邊抽象出自然數 1、2、3、4、5……由于單一的數學現實不足以完成抽象思想的形成過程,況且學生的思維也會因“單一”而“定勢”,鑒于此,教材又在配套練習中選編了不同個數的黃瓜、辣椒、紅蘿卜、菠蘿、草莓、香蕉、梨、樹、花等學生熟悉的生活現實,進一步抽象概況出數字 1、2、3、4、5……的數學模型。教師還可以引導學生運用抽象出的數來說說這些數還可以表示生活中的哪些數量,以此再把“純數學知識”運用到生活中去,體會“數學”與“生活”的聯系,學生也因此隱約體悟到抽象思想在數學學習中的作用。
4.教師注要重抽象思維滲透的逐步性。
首先作為教師來說應該在教學當中注重培養學生的抽象思維,使得具體思維轉化成為抽象的思維。例如,在小學一年級的加法教學中,當學生進行了湊十操作后,教師就需要引導學生回到抽象算法當中,例如要算出“9+?”學生就需要知道9加上幾可以得到10?然后再將第二個數分解,最后需要計算的就是“9+1+?”的運算。
其次,在小學數學教學當中,教師除了要引導學生進行思維概括及抽象之外,還需要引導學生利用抽象的方法去解決數學問題。例如在小學六年級數學中有這樣的一類題型:“有一匹布,如果上上衣的話能夠做20件,如果只做褲子的話可以做30條,那么這批布如果做成套的衣服,共可以做幾套?”“班級的學習委員為班級采購學習用品,如果他買鉛筆的話可以買24知支,如果買本的話可以買15本,如果他一進門就買了10支鉛筆,那么余下的錢學習委員能夠買多少個本?”實際上這類問題都可以抽象成為工程問題,那么教師就可以進行引導,讓學生根據之前學習的內容將問題熟悉化,引導學生采用抽象的方式來解決。
總結:
小學數學教學應該注重學生思維的抽象過程,但是還需要注意該階段的學生思維仍舊是以形象思維為主的,要想保證滲透效果就需要教學重要注重形象思維的運用、準確的把握教學內容當中的抽象思維、注重滲透的逐步性。
參考文獻:
【關鍵詞】小學數學;教學效果
當前我國基礎教育正處于“應試教育”向“素質教育”轉變的關鍵時期,隨著新課程改革在全國的不斷推進,如何對跨世紀的人才進行素質教育,提高教育教學效果,已成為廣大教師探討的重要課題。本文筆者將結合自己在教學中的探索和實踐,就如何提高小學數學課的教學效果,培養學生的數學素養,談以下幾點看法。
一、加強直觀操作,培養學生思維能力
了解學生的特點是進行教育的前提和基礎。小學階段學生的抽象邏輯思維能力差、好奇心強。他們的思維以直觀形象為主,他們對具體、形象、鮮明的對象、生動活潑的形式、色彩鮮艷的目標、新奇動人的事物等非常敏感,特別是對那些能演示過程的活動教具,有更濃厚的興趣。針對小學生的這一特點,我充分利用直觀、形象的教具、學具進行直觀操作,讓學生通過眼看、口說、動手、動腦來獲取知識,實現知識由感性到理性的遷移,培養學生的抽象思維能力。例如:在教學“9加幾”這一內容時,我是這樣進行的:
1.操作示范直觀感知。出示一個可以讓學生明顯看出有10個空格的紙盒,讓學生數一數一共有多少個格子,再一個一個地往盒內放9個乒乓球,盒外2個乒乓球,提問:“求一共有多少個乒乓球?怎樣算?誰能到前面來擺一擺乒乓球,說一說移動乒乓球時是怎樣想的?”教師啟發幫助,把盒外的1個乒乓球放入盒內,湊成了10,盒外還剩1個乒乓球,一共是11個乒乓球,使學生初步感知了“湊十法”。
2.動手操作,鞏固動作思維。指導學生在畫有10個方格的紙片上先擺上9根小棒,再拿出3根擺在桌上,求一共有幾根小棒?怎樣列式?怎樣移動小棒?為什么拿桌上的1根放在方格紙片中?說說“9+3”怎樣算?學生自己動手擺,想想“9+7”得多少?使進一步感知“湊十法”。
3.操作明理,強化形象思維。讓學生看算式先擺后算,然后說說“9+4、9+8”的推理和運算過程,使學生加深理解“湊十法”。
4.理解算理,形成抽象思維。讓學生想一想“9+5、9+6、9+9”應該怎樣計算?引導學生總結“湊十法”計算“9加幾”要想“9加1”把第二個數分成1和幾,9加1得10,10加幾得十幾,至此完成了知識由感性到理性的遷移,由動作思維、形象思維到抽象思維的過程,培養了學生思維學習能力。
二、加強語言訓練,培養學生表達能力
語言和思維是緊密聯系,語言是思維的工具,思維過程要靠語言表達,語言的發展又能促進思維的發展,因此,對學生加強語言訓練是培養學生思維能力的重要環節。那么如何加強語言訓練,培養學生的表達能力呢?
1.把式題口述成文字題式應用題
如:“26-12=?”可以口述成文字題。(1)26比12多多少?(2)12比26少多少?(3)被減數是26,減數是12,差是多少?(4)比26少12的數是多少?(5)一個數比26少12,這個數是多少?(6)一個數與12的和是26,這個數是多少?也可以口述成應用題。(1)紅花有26朵,黃花有12朵,紅花比黃花多幾朵?(2)白兔有26只,灰兔有12只,灰兔比白兔少幾只?(3)有26個蘋果,蘋果比梨多12個,那么梨有多少個呢?(4)商店有26個書包,賣出一些后,還剩12個,賣出多少個?等等,這樣通過語言敘述,既弄清了題意,理清了數量關系,又訓練學生的口語表達能力,促進學生分析、比較、概括和抽象思維的發展。
2.口述運算過程及算理
如:(1)“15-8=?”引導學生口述:“因為8加7等于15,所以15減8等于7。”(2)“河里有25只鴨,鵝比鴨少7只,河里有鵝多少只?”引導學生口述:因為鴨子只數多,所以把鴨子只數分成兩部分,一部分是與鵝的只數一樣多,一部分是比鵝多的7只,從鴨子只數里去掉比鵝多的7只,剩下的就是與鵝同樣多的只數,通過這樣的訓練,使學生掌握了解題思路,既提高了學生口語表達能力,又培養了學生邏輯思維能力。
三、加強口算教學,提高學生的計算能力
口算是筆算的基礎,加強口算教學,不僅能夠培養學生思維的敏捷性、靈活性,也能提高學生的計算能力。
1.口算訓練要持之以恒,天天練,課課練
口算常用于復習舊知,導入新課,教者要結合教學內容有目的設計制作形式多樣的口算卡片。如:填數、組合、分解等等,以吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣。
2.利用游戲,加強口算訓練
關鍵詞:發展心理學;形式運算;抽象思維;數學教學
數學教學的根本目的是抽象思維能力的培養。然而,根據發展心理學的研究,人類在不同年齡階段,其占主導地位的思維模式和認知能力是十分不同的。初中階段的青少年,與其他階段的心理發展狀況相比,有著其特殊的心智(心理與認知)結構。教育工作者在了解初中生心智結構的基礎上,不但能順利地開展數學教學,而且能通過適當的數學教學設計,促進初中生心智能力的成長和成熟。
一、教育與青少年心智能力之間的辯證關系
1.教育要適應青少年心理發展階段及其認知特質
教育的成敗,很大程度上取決于教育工作者是否尊重青少年心理發展階段及其認知特質。在青少年不同的心理發展階段,其心理發育特征和認知特質是不同的,教育工作者要對青少年的心理發展狀況有一定的把握,把握的好壞直接決定著教育效果的好壞。實驗證明,在青少年某種心理發展特征即將出現的前一段時間,引導和啟發的效果最好。所以,這就對教育工作者的課堂教學內容與教學方法提出了一定的要求。教學內容和教學方法不但要符合青少年的心理發展特點和認知規律,而且要對他們的心智能力形成適度挑戰,這樣才可以更加有效地提高教育效果,促進青少年心智能力的發展。教育對于青少年的心智能力狀況不僅僅是如何適應的問題,而且是如何積極地促進和引導的問題。
2.教育促進初中生心智發展的功能
向學生傳授文化知識是教育工作者的一項非常重要的任務,但更重要的是要引導和促進他們心智能力的發展。蘇聯著名心理學家利維•維果茨基的“最近發展區”理論,闡釋了教育能夠促進青少年心智發展的問題。“最近發展區”指的是一種人類心理發展的差異,即學生在成人的幫助下所達到的理解問題和解決問題的水平,同在沒有成人幫助下相比較,存在著非常大的差異。這個差異實際上就是由教育帶來的發展,被稱為“人為的發展”。所謂“人為的發展”,就是教育工作者的責任和價值所在,它證明了教師在學生的心智發展過程中起著關鍵性的作用。學生心智能力的發展不是一個自然而然的、不需要任何助力的過程,而教師的輔助能夠對學生的已有心智能力提出一定的挑戰,并引導他們積極尋找應對挑戰的方式。這對于促進學生的心智能力邁向更高的臺階,具有極其重要的作用。
二、初中生所處的心理發展階段及其認知特質
1.皮亞杰的心理發展階段理論
著名心理學家皮亞杰(JeanPiaget)按照主體適應環境的方式,把青少年的心理發展劃分為四個階段:在感知運動階段(0~2歲),兒童通過感知運動方式來認知外界,協調并適應外部環境;在前運算階段(2~6歲、7歲),兒童開始具有表象思維的能力,并能夠使用符號;在具體運算階段(7~11歲、12歲)兒童能夠獲得穩定的概念,可以進行一定的邏輯運算,具有了可逆性思維;在形式運算階段(11歲、12~14歲、15歲),青少年的思維能夠擺脫具體內容,提出假設,借助演繹推理、歸納推理解決抽象問題,其智力活動達到抽象邏輯思維階段。11歲、12~14歲、15歲,基本上就是初中生所處的年齡階段。也就是說,初中生的思維能力和心智水平,基本上處在“形式運算階段”(“形式運思期階段”)。這個階段的特點是,思維在脫離對具體事物感知的情況下,能夠進行抽象的形式推理。當然,這種抽象能力還處于比較初級的階段,即還處于“經驗型抽象思維”階段。“經驗型抽象思維”是相對于“理論型抽象思維”而言的,是抽象思維中相對較低階段的思維能力,它更多地依賴于形象思維的支撐。
2.初中生心理發展所處階段及其認知特質
既然初中生基本處在“形式運算階段”,那么這個階段到底是一種什么情況呢?皮亞杰引用現代代數中的“四變換群”和“格”的邏輯結構,刻畫了“形式運算”圖式。所謂四變換群(INRCgroup),指的是一種整體結構形式,可以有四個基本變換:正面或肯定、反面或否定、相互、相關。每一個正面運算,從分類上必對應逆反運算。四變換群可以窮盡命題的各種關系。所謂格(lattice),就是在四個變換群的基礎上,通過集合論(settheory)的“并集”(A并B)和“交集”(A或B)而組合起來的命題組合系統。對于11~15歲的青少年來說,雖然他們還沒有意識到這些變換組合系統,但他們已經能夠運用組合、包含、比例、排除等形式運算結構來解決所面臨的邏輯課題了。青少年(包括初中生和高中生)的思維能力發展非常快,他們的抽象思維逐步處于優勢地位。當然,這里的“優勢”,并不是說初中生只有抽象思維,而是說在思維的具體成分和抽象成分的統一關系中,抽象成分日益占主要地位,與此同時,隨著抽象思維的發展,具體思維也會得到不斷的充實和改造。但少年期(初中生)和青年初期(高中生)的思維還是有所區別的。在初中生的思維中,抽象邏輯思維雖然開始占據優勢地位,但在很大的程度上尚處于經驗型階段,他們的抽象思維需要感性經驗的支持。而高中生的抽象思維,則處于理論型階段,他們已經能夠運用抽象的理論來分析各種具體事實了,從而不斷擴大自己的知識領域。
三、針對初中生心理發展階段及其認知特質的初中數學教學
1.初中數學教學的雙重任務
了解初中生的心理發展階段與認知特質,對于初中數學教學具有重要意義。一方面,我們要尊重初中生的心理,在教材選擇、課堂設計和授課方式等各個環節,都要做到有的放矢,追求教學效果的最大化。另一方面,我們有責任引導學生的心智能力朝著正確的、健康的方向發展。所以,初中數學的教學任務是雙重的,不但要在尊重學生心智能力的基礎上傳授知識,而且要通過傳授知識來引導學生心智能力的發展。
2.初中數學教學的具體實施