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1、现代教育技术理论系列专题讲座（四）信息技术与课程整合培养学生创新思维能力江泽民同志在九十年代前期就多次谈到了创新，把培养创新人才提到很高的位置。他说“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。要求“ 在教育和科研战线努力开创人才培养、知识创新的生机勃勃的新局面” 。在 1999 年第三次全教会上他又进一步提出“ 教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培养创新精神和创新人才的摇篮”。 “面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识”。所以，这几年来，科技创新、教育创新、知识创新提得非常高。特别在教育部门，创新教育被认为是素质教育的核心
2、，培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重点，为此明确写进中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中，成为这几年来指导教育改革的主题和方向。一、什么是创新创新实际上就是创造。创新教育实际上就是创造教育，就是要求培养创造型人才，或者说，培养出来的学生都要求是具有创造精神或创造能力的人。有了千千万万的大批创造型人才，我们的国家、社会才能不断发展进步，才能兴旺发达，永远屹立于世界民族之林。关于创新型人才应该具备什么样的素质？提法很多。譬如要有创新精神，要有创新意识，要有创新能力，要有创新思维习惯在我们基础教育，尤其是小学阶段，培养创新型人才究竟从什么地方着手？这个问题值得探讨！我们认为
3、创新精神也好，创新能力也好，创新意识也好，创新思维习惯也好，都离不开人的头脑中的思维。中国古语说“ 眉头一皱，计上心来” ，这是说明通过动脑筋思维才能想出办法来。还有外国一位著名人物巴尔扎克说“ 思维，这是打开一切宝库的钥匙” 。也有人说“思维是地球上最美丽的花朵。科学史的进程表明，所有伟大的发现和发明，无一不是思维的结晶”。从上面这些话可以说明：所有创造发明无一不是与思维有关，所以创新教育（或创造教育）的核心问题，应该是培养学生的创新思维能力。如果一个人的头脑里没有一点创新思维能力的话，那么什么创新精神、创新能力、创新意识、创新思维习惯都是一句空话。因此，培养学生的创新思维能力，应该是创新教
4、育的核心，是重中之重。尤其是对小学生而言，进行创新教育更要从培养学生的思维能力入手。创新思维能力，是思维能力的最高表现形式，也是多种思维能力的综合。所以，培养学生的创新思维能力，应该按照思维科学规律办事。信息技术与课程整合，再加上现代学习理论建构主义、人本主义理论以及思维科学理论等为指导，可以有效地培养学生的创新思维能力，提高创新教育的效果。二、什么是创新思维能力要谈创新思维能力，先要了解什么是思维？1、什么是思维所谓思维，是客观世界的事物和现象在人的头脑中的反映。这种反映，存在于人的头脑中有两种形式。第一种是表象，叫表象思维。也叫形象思维。形象思维是表象，例如看到一个人的表面现象，如外貌、神
5、态、举止和行为等等。第二种叫抽象思维。抽象思维是反映客观事物的本质问题，例如对一个人不仅了解他的外貌、神态、举止和行为，而且也了解这个人的内心世界与为人的本性等等。对这种本质问题常常是用语言文字形式来表示，并存在于人的头脑之中。抽象思维是不能离开形象思维为基础的。譬如对于一个人的认识，从外貌、神态、举止到抽象出他的本性，这是平时对他的言谈、举止、行为的了解积累多了，才能抽象概括出他的本性来。所以可以说，任何思维活动都离不开形象思维为基础的。发现“ 相对论”的大科学家爱因斯坦就这样说过： “我思考问题时，不是用语言进行思考的，而是用活跃的、跳跃的形象进行思考（用形象思维思考问题） 。当这种思考完
6、成之后，我要花很大力气把它转换成语言（由形象到抽象） ”。所以可以说：思维是客观事物在人的头脑中的一种反映，它有直接感知的表象思维与间接概括的抽象思维（语言、文字）两种。具有了这两种思维能力为基础，才可能发展多种思维能力。在多种思维能力中，创新思维应该说是思维发展的最高形式，也是多种思维的综合。从爱因斯坦的讲话可以说明，创新思维仍然是以形象思维为基础的。下面着重谈谈创新思维（即创造性思维）问题。2、什么是创新思维创新思维是多种思维发展的结晶。它是一种能够发现新知识，获取新知识，解决新问题的智慧和能力。它强调的是思维的过程。创新思维不但能够揭示客观事物的本质特征及各种事物的内在联系，而且可以产生
7、新颖、独特的见解和想法，至少也能提出创造性的见解。所以，创新思维是比一般思维更高的形式。是一种主动地、独创地发现新问题，提出新问题，解决新问题的创造性思维过程。它包括七个方面思维能力的综合过程。即：质疑思维、假设推断思维、探究思维、想象（联想）思维、发散思维、聚合思维。此外还有直觉顿悟思维（也叫灵感思维） 。以瓦特发明蒸汽机为例，来说一说瓦特发明蒸汽机的过程。瓦特小时候看到水壶烧水沸腾了，壶盖会噗噗地跳动，因而产生了疑问壶盖为什么会动（质疑思维）？在这个问题上瓦特一直记在心上，当他学习了物理热胀冷缩的知识后，于是对存在的这个疑问提出了假设壶盖是因为水煮沸时变成水蒸气，水蒸气的体积肯定是膨胀得比
8、水的体积要大得多，从而产生一股力量，所以会推动壶盖。 （假设、分析、推理思维）为了进一步证实这个问题，他肯定进行了实验。如将烧瓶装满水，用塞子紧紧塞住瓶口并用火将水烧开，得到的是两种结果：水沸腾了，把塞子“呯” 的一声推了出去；瓶子爆裂了。这就证明了水煮沸化成水蒸气时，体积会膨胀几十倍甚至几百倍，就会产生很大的力量（这是探究验证思维过程） 。水蒸气能产生这样大的力，能不能用来代替人力做工，即用蒸汽的力量推动机器为人类服务呢？（这是想象与联想思维过程）通过想象与联想将蒸汽产生的巨大力量用来做工，就会想到做成什么样的工具？怎样使它代替人力做工？就要进行多种设计方案（进行发散思维，提出多种方案） ，
9、如设计多种机器图纸或做成样品模型进行实用性试验。通过实验比较，最后从许多方案中选出一种最佳的设计图（聚合思维） ，然后创造成真正实用的蒸汽机。当然，这种创造发明还要通过实用，不断改进。质疑、假设、探究验证、想象联想、发散与聚合这六个思维过程，形成了整个创新思维的过程。所以每一种创造发明，一般都要经过这样一个创新思维的过程。这样的创新思维，可以小到一件小小发明，大到改变历史的进程（如发明蒸汽机，后来又发明了发电机等等，由手工业生产进入到工业化社会；现在又发明了计算机，于是又进入到信息化社会） ，促进了人类社会的发展进步。一般说来，任何一种创造发明都离不开这样六种思维能力的发展过程。下面着重谈谈怎
10、样培养学生的以上六种思维能力，还包括一种直觉思维能力，共计与创新有关的七种思维能力。三、怎样培养学生的创新思维能力1、要培养学生的质疑思维能力要注意引导学生善于发现问题（揭疑）和提出问题（质疑）的思维能力。我国南宋哲学家、教育家朱熹早就指出“小疑则小进，大疑则大进，群疑并兴，乃能骤进” 。建构主义理论强调书本知识不是知识的极限，不是绝对正确的权威。所以要求我们要培养学生对所学的知识积极提出问题。学生如果能对所学知识勇于提问、甚至怀疑，这是一种极有价值的素质。除前面提到的瓦特发明蒸汽机外，还有一个德国生理学家威廉哈维创造的血液循环理论，就是在对他的老师生理学权威盖伦的理论怀疑的基础上，进行深入探
11、索得出来的。盖伦解释人体内的血液只能作直线运动，从心脏排出去不会收回来。哈维对这一解释产生了疑问，提出了质疑。按照盖伦的假说，人的心脏每跳一次排出血液为 2 英两，每分钟 72 跳就要排出血液 144 英两，一小时总共要排出血液 8640 英两（1磅等于 10 英两） ，相当于 860 多磅重，人体造血机构根本无法造出那么多的血来。这么多的血从哪里来？盖伦无法回答这个问题。哈维在提出问题基础上，自己进一步去研究探索，得出了血液循环的学说。即血液由心脏经动脉流出去，流经全身，再由静脉回到心脏。哈维创造的血液循环学说，首先就是从怀疑老师的说法提出质疑开始的。如果哈维对盖伦的血液流动学说只是一味盲目
12、相信，不进行质疑，他就不可能创造出血液循环理论。这说明疑问是“思维的开端，创新的起点”。所以陶行知先生说 “发明千千万，起点是一问 ”。爱因斯坦也说“ 提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。道理就在于此。对于小学生来讲，并不是要求他们去作什么发明创造，但应该注重从小就培养他们善于发现问题，勇于提出问题，不迷信书本，不迷信权威，不迷信教师，不受思维定势的限制。要养成善于质疑问难的思维能力和习惯。这是培养他们的良好品质，成长为创新人才的第一关。如何培养小学生的质疑思维能力，就要靠我们平时的努力。信息技术能创设丰富多彩的情境，特别是问题情境，对启发学生质疑问难是大有作用的。当然，也可以让学生阅读课
13、文提出质疑，必要时教师还可以进行设疑以引导学生踊跃提出问题。2、要培养学生的假设（或推断）思维能力假设思维也叫推断思维。就是对提出的问题，在没有或经过初步的探究、验证，先对它作个初步的假定。这也是培养学生创新思维能力的重要一步。引导学生对问题作出假设或推断，才可能驱使他们积极去进行探究，以验证自己的假设或推断是否正确。著名诺贝尔奖获得者、美籍华人李政道博士说过：“培养人才最重要的是创造能力。而一个具备创造能力的人首先要具备合理的假设与推断的能力”。建构主义心理学家、 “发现法”的倡导人布鲁纳也要求教师要重视“ 培养儿童机灵的推测、丰富的假设和大胆迅速作出实验性结论的直觉思维能力”。科学上的许多
14、创造发明，从开始提出问题到解决问题中间都有这样一个过程。即对发现的问题先进行假设推断，然后通过检索有关资料或实验、实践，进行探索验证，以寻求正确的答案；然后通过发散聚合，最后获得发明创造的成果。上面提到的瓦特发明蒸汽机过程，看到水壶沸了壶盖会动，引起了瓦特的疑问和兴趣。在此基础上进行假设“水汽化时水蒸气体积膨胀，会产生一股蒸汽力” 。这个假设与推断，推动他下一步的探究验证工作有一定的目标和方向。如果没有这个假设、推断，也就想不到去探究，或者是探究缺乏具体的目标，就会走弯路。所以，这种假设与推断思维能力，也是培养学生创新思维能力不可缺少的重要环节。还有一个有趣的例子，是法国年轻气象学家魏格纳提出
15、的“大陆漂移”理论。据说离开现在两亿年的地质史中生代以前，地球上只有一块庞大的陆地，叫做“泛大陆” 。大陆周围是一片汪洋。后来由于天体的引力和地球自转的离心力，使这块泛大陆分崩离析，变成象水上的浮冰一样向四周不断漂流，越漂越远，形成了现在的七大洲（亚、欧、非、南美、北美、澳洲、两极洲） 。这个理论假设经过魏格纳等许多科学家的勘察调查，终于形成了大陆漂移或大陆板块理论。这个假设是怎样来的呢？原来魏格纳是在看世界地图时，发现南美洲巴西有一块凸出的地方跟非洲喀麦隆海岸线上一块凹进去的地方形状非常相似，完全可以拼合起来，由此怀疑这两块大陆是否原来是一块大陆。到 1911 年他在一本论文集中发现一段话，
16、根据古生物化石的证据，这两处动植物化石的种类也是差不多，这也可以证明南美洲与非洲大陆曾经是相连接的。这样更引起了他的疑问和兴趣，由此推断出这两块大陆相连接的假设。到 1912 年，魏格纳提出了他的“大陆漂移” 假设。为了使这个假设能成立，必须进行探索论证。他从地球物理学、地质学、古生物学、古气候学、大地测量法五个方面进行调查比较，再从几个洲的海岸线地形等方面进行比较，最后他的“大陆漂移”理论得到世界各国科学家所公认。即地球大陆原来是一块完整的板块，在行星、月球引力及地球自转的离心力作用下，分裂成现在的样子。这说明，从怀疑假设（推断）探索验证聚合、发散，最后才发现了“大陆板块学说”的“新理论” ，在地质学、地理学、地震学等多个方面作出了重大贡献（地震是由大陆板块运动时相互之间挤压而引起的）。信息技术提供的疑问情境，或者一些答案式情境，都有利于引发学生质疑问难与发展他们的假设推断能力。我们在教学中应该鼓励学生对自己或对别人提出的问题，进行大胆的合理的假设，也必将有利于发展他们的创新思维能力。3、要培养学生的探究思维能力有了疑问，再通
