《为发展学生的思维而教_郑青岳老师的讲座》由会员分享，可在线阅读，更多相关《为发展学生的思维而教_郑青岳老师的讲座（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江省玉环县教育局教研室 郑青岳,Tel:0576-81717085 E-mail:,思维和思维教育的意义 知识与思维的辩证关系 如何教会学生科学思维, 思维与思维教育的意义,思维与思维教育的意义,什么叫做思维,所谓思维，就是人们所说的思考。或者说，是人通过头脑的活动对信息进行加工，由已知信息获得新信息的过程。,只要你能从已知的信息，通过头脑的活动，获得了新的信息，你就经历了思维的过程。,在科学教育中教学生思维，就是通过科学课程的教学，对学生进行思维方法的训练，改善学生的思维结构和思维品质，促进学生理解知识，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生独立思考和创造性思维的能力。,思维
2、与思维教育的意义,什么叫做思维,教科学为什么要教思维,对科学的认识,科学教育的目标,人的智力结构,社会对人才的要求,案例1 伽利略对落体运动的研究,亚里士多德的观点：轻物落慢，重物落快。,伽利略的质疑一个奇妙的思想实验：如果重的物体比轻的物体下落得快，那么，现在，我将一轻一重两个物体拴在一起让它们下落。这样，快的物体由于被慢的物体拖着而减速，而慢的物体则由于被快的物体拖着而加速。因此，整体下落的速度将比原来快的物体的速度小，而比原来慢的物体原来的速度大。但是，两个物体拴在一起显然比原来重的物体更重，它下落的速度应当比原来快的物体更大。,另一个思想实验如果有两个物体一样重，根据重物落快，轻物落慢
3、的观点，则这两个物体下落将会一样快。设想我们将这两个物体拴在一起，由于两个物体下落一样快，它们之间将不会相互拖拽，下落的快慢将与原来一样。而两个物体拴在一起后，其重量将变为原来的两倍。可见，物体下落的快慢与轻重无关。,伽利略的信念：自然界是简单的，自然界的规律也应该是简单的。,伽利略的猜想：自由落体运动是最简单的落体运动，因此它一定是一种简单的变速运动，而最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。,速度对时间的变化是均匀的；,速度对空间的变化是均匀的。,v=gt,案例1 伽利略对落体运动的研究,我们可以说，这是第一次为新的方法打开了大门，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来的年代里，会博得许多
4、人的重视。伽利略,伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 爱因斯坦,案例1 伽利略对落体运动的研究,是落体运动本身的知识让学生更有收益，还是伽利略研究落体运动的思维方法让学生更有收益?,是落体运动的知识对学生更有吸引力和震憾力，还是研究落体运动的历程更对学生更有吸引力和震憾力?,科学绝非只是科学概念、规律、假说、理论及其它们形成的结构，科学应当包含：科学知识、科学思维（方法）、科学态度、科学精神。与科学知识相比，闪耀着人类理性和智慧光辉的科学思维，对学生能产生更大的吸引力和影响力。科学教育如果仅仅追求科学知识，将是单调而苍白的，也是
5、不完整的。,对科学教育的启示,思维与思维教育的意义,什么叫做思维,教科学为什么要教思维,对科学的认识,科学课程的目标,科学课程的目标,知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观,79年级学生正处于由具体形象思维向抽象思维发展的一个重要阶段，因此，教师要重视学生科学思维的培养。在科学教学中应注重引导思考事实证据和科学结论之间的关系，帮助学生学习建立科学模型，由此培养学生的分析、概括能力和逻辑思维能力，逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。 科学课程标准,教师应努力改变让学生“照方抓药”的实验方式，引导学生自己设计实验，学习控制变量的实验研究方法。学生实验的指导应引导学生主动思考问题，可设计成实验卡的形
6、式，而不是仅仅列出实验步骤让学生按其操作。 科学课程标准,吴加澍物理教育思想,以实验为基础 以过程为主线 以思维为中心 以变式为手段,有一位小有名气的中学校长曾教过一届高三毕业班的化学，所教的学生在高考中化学的平均成绩是94分。这些学生绝大部分都进入了大学的不同专业。一年后这些学生放假回乡后纷纷来看望他。他突发奇想，拿当年高考化学试卷对这些学生再进行一次测试，你知道学生的平均分大约有多少吗？只有16.3分！而且学生所得的分数主要是与化学思维方法有关的内容。,一个有趣的教育故事,重要的不是获得知识，而是发展思维能力，教育无非是将一切已学过的东西都遗忘时所剩下来的东西。 物理学家劳厄,思维与思维教
7、育的意义,什么叫做思维,教科学为什么要教思维,对科学的认识,科学教育的目标,人的智力结构,智力是使人能够顺利从事各种活动所必须的各种基本认知能力的有机结合。,思维与思维教育的意义,什么叫做思维,教科学为什么要教思维,对科学的认识,科学教育的目标,人的智力结构,社会对人才的要求,企业招聘员工的题目,中国一年约消耗多少只高尔夫球？,社会更需要的不是已知现成答案的人，而是解决问题能力强的人。,知识与思维的辩证关系,知识与思维的辩证关系,知识是知识，思维是思维，不可相互替代,知识是人对事物已有的了解和认识；而思维则是人由已知通过大脑加工获得新知的活动。,知识不能代替思维，思维也不能代替知识，即使能够完
8、全掌握过去的全部知识，但对未来的知识知之甚少，这就必须要有思维。 英国剑桥大学爱德华德波诺,知识与思维的辩证关系,知识是知识，思维是思维，不可相互替代,知识既是思维的基础，也会阻碍思维的发展,知识是思维的基础,求R1和R2的关系。,新手和专家的解题存在一个明显差异，新手通常采用试错的方法，专家由于头脑中存在着数量充裕、结构优良的基题（基本问题），他们在解题时善于将问题进行转化，利用基题的解答方法和答案来获得当前问题的答案。,构成我们学习最大障碍的，是已知的东西，而不是未知的东西。 科学学创始人贝尔纳,一辆汽车行驶的路程和时间,150 250,知识对思维的阻碍,请在表中补上合适的数字。,能否找到
9、三个内角和为270的三角形？,没有氧气，物质能够燃烧吗？,塑料能够导电吗？,我们为什么难以理解光的波粒二象性？,知识对思维的阻碍,知识与思维的辩证关系,知识是知识，思维是思维，不可相互替代,知识是思维的基础，却会阻碍思维的发展,思维发展和知识学习相互依赖，相互促进,通过知识的教学发展学生的思维，,通过发展学生的思维促进知识的教学。,如何教会学生科学思维,如何教会学生科学思维,为学生创设良好的问题情境,我们大部分有意识的思维都和问题有关。 美乔治波利亚,在人有适当的动机而使课题变得迫切了，并且它的解决成为必要的了，当人要从他所处的情境中走出来而又没有现成的（先天的或习惯的）解决办法时，只有在这种
10、场合思维才出现。 前苏联AP鲁利亚,问题解决是思维的充分而必要的条件。,案例1 物体浮沉条件的教学,为什么挤压或撤去对瓶壁的压力，滴管有时会漂在液面上，有时会悬浮在液体内部，有时会在液体中上浮，有时则会在液体中下沉？,物体在液体中的浮沉究竟取决于什么条件？,科学教学不但要以问题为起点，而且要以进一步的问题来推进。,提出问题是解决问题的基础，而解决问题的实质则是根据目标问题提出一连串的子问题。,学过力和运动，力和运动之间究竟存在着怎样的关系？ （实验:小车不受力时静止，加推力时运动，撤去推力后又停止）力是维持运动的原因。事情真的那么简单吗？ 翻转小车做实验：撤去推力后小车并非立即停下。故不能说运
11、动就需要力来维持。再说，手不推，小车就不受到力的作用吗？ 正是摩擦阻力，才使运动的小车停下。看来，力和运动的关系是比较复杂的。为了研究力和运动的关系，我们先来考虑一个更为基本的问题，即：物体在没有外力作用时，究竟如何运动？这个问题搞清楚了，力对运动的作用可能就清楚了。 静止的物体，不受外力作用时仍会保持静止。但对运动的物体，我们却无法直接通过实验来确定它在不受力作用的运动。因为运动的物体总是多多少少会受到一些阻力的。可见，要确定物体在不受外力作用时的运动，需要借助推理。为了给推理提供依据，我们先来探究：不同大小的阻力对物体运动的影响有什么不同？,案例2：牛顿第一定律的教学,用小车做实验，阻力对
12、物体运动的影响大小可用什么去衡量？撤去推力后小车可运动的距离。 小车可运动的距离只与阻力大小有关吗？不，还跟物体的初速度有关。 影响小车运动距离的因素有两个：阻力和初速度。本实验是探究阻力的影响，所以必须解决两个问题：改变阻力的大小。如何改变？不同材料，不同粗糙程度。控制每次实验的初速度相同。如何控制？用手推行吗？学生困惑。 如果提供一个斜面，能否方便地控制初速度相同？如何控制？每次从同一高度滑下。 由实验数据，可得出什么结论？阻力越小，运动距离越大，速度减小越慢。 如果接触面更光滑，完全没有阻力，小车将做怎样的运动？小车将做匀速直线运动。 （得出牛顿第一定律后）我们是用什么方法获得这一结论的
13、？实验加推理。,如何教会学生科学思维,为学生创设良好的问题情境,将思维作为教学的核心要素,案例3 力的存在的教学,(1)用“树动知风”类比可从力的作用效果认识力的存在。类比 (2)显示力改变物体形状的种种现象，概括出结论：力能改变物体的形状。比较和概括 (3)显示肉眼不能看见的形变，对所得结论提出质疑。反思 (4)思考：是对结论作出修正，还是改进实验方法？比较 (5)决定改进实验方法。直觉 (6)用放大形变的方法，使形变为肉眼能直接看见。转化,（7）得出结论：力能改变物体的形状。分析与概括 （8）列举力使物体速度增大和减小的事实，得出结论：力能改变物体的速度大小。分析与概括 （9）由典例得出：
14、力能改变物体的运动方向。分析与概括 （10）给出运动状态概念后，得出结论：力能改变物体的运动状态。进一步概括 （11）提出问题：甲物体对乙物体有力的作用时，是否同时受到乙物体对它的作用？ （12）用磁条和铁棒做实验，先磁铁不动铁棒动磁铁会吸引铁棒。再铁棒不动磁铁动铁会吸引磁铁；最后磁铁和铁棒都运动磁铁和铁在吸引对方的同时，也受到对方的吸引。分析与概括。,如何教会学生科学思维,为学生创设良好的问题情境,将思维作为教学的核心要素,突出科学成果的形成过程,科学发现的曲折历程,科学概念的建构过程,科技产品的创造过程,案例4 光速的测量,亚里士多德：光的传播速度为无限大，光传播不需要时间。（开普勒、笛卡
15、儿等人也这么认为） 伽利略：生活中的现象只能说明声音传播的速度比光的传播要慢些，并不能说明光的传播是瞬时的。也就是说，光的传播非常之快，但总是需要时间的。 伽利略的测量：1607年，伽利略和助手，在相距4.8千米的两座小山，每人手里拿着一盏带有桶罩的手灯，伽利略还带有一个计时器。实验以失败而告终。,案例4 光速的测量,伽利略测量光速的原理是否正确？ 既然原理正确，为什么不能成功？ 即使伽利略的测量方法是可行的，还可以做哪些改进？,测量技术达不到所需要的精度要求；,不必请一个伙计站在远处，只要在那里安放一面镜子，镜子接到光之后，便会自动送回一个信号。,两种选择：是接受光速无限大观点；还是改进实验方法？,案例4 光速的测量,勒麦的测量：1675年，勒麦利用太空进行大尺度的测量，他根据半年内地球上观察木星的一颗卫星公转的视周期差，测得的光速是215000千米/秒。,改进方向：一是距离要很大；二是时间测量精度很高。,斐索的测量：1849年，法国科学家斐索第一个在地面上精确地测量出光的速度。斐索把光射到7 km远处的平面镜上并发生反射，并用高速旋转的齿轮测出光传播14 km所用的时间，测得光速为 315 000 km/s。,如何教会学生科学思维,为学生创设良好的问题情境,将思维作为教学的核心要素,
