淺談在科學(xué)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新思維論文
摘要：培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新思維，長期以來人們一直在探求培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效途徑。科學(xué)探究是新課程改革中出現(xiàn)的亮點，可喜的是科學(xué)探究竟是培養(yǎng)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，精心設(shè)計了在科學(xué)探究組成的諸要素中培養(yǎng)創(chuàng)新思維的策略，希望會在教學(xué)實踐收到滿意的效果。
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(jié)果主要是創(chuàng)新思維的產(chǎn)物，因此培養(yǎng)創(chuàng)新思維是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。但是，我國長期以來從小學(xué)以致大學(xué)的教育教學(xué)方法過于機械模式化和書本格式化，嚴(yán)重影響了對人的思維的培養(yǎng)，尤其是對創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與挖掘。新一輪基礎(chǔ)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為創(chuàng)新教育打開了一個突破口，那么究竟如何充分發(fā)揮科學(xué)探究的優(yōu)勢來培養(yǎng)創(chuàng)新思維呢？這是一個很值得探討的問題。
一、科學(xué)探究及其要素
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出：科學(xué)探究不僅是一種學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且是一種學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，在一個創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，從日常生活、自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象中，針對某一個需要解決的實際問題展開，讓學(xué)生親歷探究的全過程，以解決問題和表達、交流結(jié)果。這一過程中可以把科學(xué)知識與觀察、推理和思維結(jié)合起來，從而可以能動地獲得對科學(xué)的理解。通過科學(xué)探究活動，對科學(xué)探究的手段、使用證據(jù)的規(guī)則、形成問題的方式、提出解釋的方法等一系列問題有了親身的體驗，而不僅僅是聽到或記住有關(guān)的知識或結(jié)論。可以逐步形成好觀察、好提問、好探究的心理傾向；進而形成善于質(zhì)疑，勤于思考，樂于表達思想、交流成果，并且樂于嘗試創(chuàng)造創(chuàng)新活動，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踐、探索、創(chuàng)新的欲望和能力。
高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)探究的構(gòu)成要素包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。新知的獲取、能力的培養(yǎng)主要是融入這些要素之中，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)當(dāng)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(xí)、生活、工作或問題解決過程所表現(xiàn)出來的能夠產(chǎn)生新穎獨創(chuàng)性產(chǎn)品與觀念的一種思維方式。提高創(chuàng)新能力的根本是提高創(chuàng)新思維，是進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練［2］。
創(chuàng)新思維是一種很復(fù)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程中針對需要解決的問題，重新組織過去所得的若干觀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程中針對問題將我們所得到的若干觀念加以重新組合，從而找到多個可能的答案、解決方案、結(jié)論或假說的思維形式，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(chǔ)。創(chuàng)新思維的重要組成部分還包括：直覺思維，就是對客觀事物的直接判斷或抉擇，一眼看出或猜出問題的關(guān)鍵所在，體現(xiàn)了思維的“概括化”、“簡縮化”、“語言化”或“內(nèi)化”，想象性思維等［3］。
發(fā)散思維是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)，它主要包括：①流暢性思維，能夠出現(xiàn)若干可能的構(gòu)想和答案；②變通性思維，以不同的分類或方式去思考，能夠從某一思想轉(zhuǎn)換到另一思想，或者以另一種不同的新方式去看某一個問題；③獨創(chuàng)性思維，即思維的過程、方法或思維的產(chǎn)品具有新穎性、獨特性；④精致性思維，在原來的構(gòu)想或基本觀念上添加新的觀念，增加有趣的細節(jié)和組成相關(guān)概念群。
三、在科學(xué)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新思維
思維是從問題開始的，科學(xué)探究是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的過程。
（一）整合思維的培養(yǎng)
整合思維所追求的目標(biāo)是：做出正確的選擇或者決策，并力求在最短時間內(nèi)解決問題。科學(xué)探究需要“制定計劃與設(shè)計實驗”，要根據(jù)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選擇需要的裝置和器材，這正是一個整合思維的過程。在“分析與論證”過程中，對搜集的諸多數(shù)據(jù)進行分析處理，并且要求根據(jù)所觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等進行高效率的整合思維，得出正確合理的結(jié)論，并排除干擾因素求取唯一正確的結(jié)論。在“評估”過程中，對發(fā)現(xiàn)的新問題制定解決方案，并吸取經(jīng)驗，從經(jīng)歷的過程中獲取新知識并用來解決新問題，通過不斷改進找到最佳的途徑，這些都是在整合思維中進行的。例如設(shè)計試驗探究“串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系”，首先要根據(jù)實驗?zāi)康模贫ㄔ囼炗媱潯⒀芯吭囼灢襟E，設(shè)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(jù)相關(guān)知識來做出合適選擇。對于所得電壓，電流要進行數(shù)據(jù)處理，要盡量減小誤差，最后得出初步結(jié)論。在“評估”時，對實驗的操作過程進行檢驗、修正、評價等，整個過程也就是訓(xùn)練整合思維的過程。
（二）發(fā)散思維的培養(yǎng)
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“提出問題”過程中，盡可能多的發(fā)現(xiàn)問題可以培養(yǎng)流暢性思維；從不同于一般的角度來發(fā)現(xiàn)問題可以培養(yǎng)變通性思維；選擇一個比較新穎的、與眾不同的角度來提出問題，就可以使獨創(chuàng)性思維得到更好的鍛煉和培養(yǎng)。在“猜想與假設(shè)”過程中，盡可能多的提出一些解決問題的方法和假設(shè)，并且要盡快地提出猜想和假設(shè)，這樣就會很好的鍛煉和培養(yǎng)流暢性思維；而且如果假設(shè)和猜想的角度很新穎，預(yù)測的方式很獨到則有利于獨創(chuàng)性思維的培養(yǎng)。在“制定計劃與設(shè)計實驗”過程中，要根據(jù)目的和現(xiàn)實條件，盡可能多和快地提供活動方案，來培養(yǎng)流暢性思維；當(dāng)一種方案不符合條件和目的時，能夠在盡量短的時間里尋找出新的方案，則可以使思維的變通性得到培養(yǎng)；如果設(shè)計的實驗或者方案方法與眾不同，角度更加新穎，獨辟蹊徑，則就會使獨創(chuàng)性思維受到鍛煉培養(yǎng)。當(dāng)進行“實驗與收集證據(jù)”時，為了培養(yǎng)流暢性思維可以盡量多的而且以最快的速度來提出具體的'操作方式；當(dāng)然在此過程中，難免會有一些實驗方式或者收集到的數(shù)據(jù)不適合整個過程的需要，這就需要迅速的轉(zhuǎn)變思路，轉(zhuǎn)向其它的思路，這樣是有利于培養(yǎng)思維的變通性；實際的實驗或者證據(jù)的收集，會使活動者的見識拓寬，知識增長，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。“分析與論證”過程中當(dāng)嘗試著得出的某個結(jié)論荒謬不符合實際時，要及時轉(zhuǎn)換思路，去試著得出其它符合實際的結(jié)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(yǎng)。在“評估”的過程中，注意探究中還沒有解決的矛盾，盡可能的發(fā)現(xiàn)一些新問題，并且盡可能迅速的提出新方案，這樣就培養(yǎng)了思維的流暢性；而當(dāng)發(fā)現(xiàn)原來的實驗方案效率不高時，要盡快的提出新方案，不要總是對舊的方案迷惑不解，這樣就同時培養(yǎng)了變通性思維和獨創(chuàng)性思維；在吸取經(jīng)驗教訓(xùn)的過程中，就是對已有的認識體系的補充，這是培養(yǎng)精致性思維的最佳環(huán)節(jié)。在“交流與合作”中，要敢于提出新的看法，觀點，要敢于突破常規(guī)的思路來看待問題，這可是培養(yǎng)獨創(chuàng)性思維的最佳時機。
（三）直覺思維的培養(yǎng)
直覺思維是對客觀事物的直接判斷或抉擇，猜出問題的關(guān)鍵所在。在“提出問題”過程中，使發(fā)現(xiàn)問題的時間盡量縮短；在“猜想與假設(shè)”過程中，對問題的解決方案迅速做出判斷，并且能根據(jù)客觀條件迅速而且大膽對實驗結(jié)果做出預(yù)測，這些刻意采取的措施都是對直覺思維的培養(yǎng)。例如，在研究物理學(xué)中“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“電能生磁”的知識基礎(chǔ)大膽猜想“磁能生電”的結(jié)論，然后再設(shè)計實驗來進行驗證。
（四）想象思維的培養(yǎng)
想象性思維是對已有的表現(xiàn)進行加工改造而創(chuàng)造新形象的過程。在“猜想與假設(shè)”過程中，可以根據(jù)現(xiàn)有的條件或者現(xiàn)象，對實驗或者問題的答案進行想象，想象其可能出現(xiàn)的各種情況來做出預(yù)測。在“制定計劃與設(shè)計實驗”過程中，要在大腦中時刻想象實際操作中可能會出現(xiàn)的情況或者需要注意的問題，還要想象到相關(guān)因素的參與干擾，以便使計劃和實驗設(shè)計更加嚴(yán)密，以及盡量的減少意外情況的發(fā)生。在“分析與論證”中，對造成實驗或者活動結(jié)果的原因進行想象，以做出更加合理的解釋和更加準(zhǔn)確的描述。這些都有利于想象性思維的培養(yǎng)。
四、結(jié)束語
科學(xué)探究是一種創(chuàng)新活動，是推動創(chuàng)新思維的一種強烈和穩(wěn)定的動力源泉，也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實際的教育教學(xué)活動中，要充分運用科學(xué)探究的方式，采用科學(xué)探究的內(nèi)容，學(xué)會發(fā)現(xiàn)新問題，發(fā)現(xiàn)新思路，形成科學(xué)的創(chuàng)新思維培養(yǎng)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(wèi)平．物理思維論[M]．廣西教育出版社，1999
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