第十章 探索创造教育的原理与方法下Word文档格式.docx
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又经过一阵紧张的讨论发言,学生们找到这样一种表征:
“各数位上的数的变化范围是从0到9”,发现“百位上的数比十位上的数大7”的条件,限定了十位数只能是0、1、2,然后用代入检验法得出了一种新的解法。
教师至此高兴地肯定学生的创造性精神与能力,学生们也为自己的“创造发现”而兴奋异常。
二、数学教学目标与创造教学的关系
1,数学创造教学的几层含义
根据第八章中对学科教学的创造教学的说明,数学的创造教学涵义可以理解为广义与狭义两种。
广义的数学创造教学,指的是被人们所理解为的数学教学中那种创造新的教学方式或教学因素的教学,或以一种具有新意的教学方式来进行的数学教学。
狭义的数学创造教学,则指以培养学生普遍的和数学学习认识中的创造素质特别是创造思维素质为方向,在教学中用能培养这种素质的数学教学方式进行的师生双边活动。
2,数学创造教学中“预定性与非预定性”目标的关系
数学教学的预定性目标,指的是国家在数学教学计划或课程标准中规定的那些基本的目标,相对来说,是一种结果性的目标,也是数学学科基本的知能态度等目标。
数学教学的非预定性的目标,我们认为其指的是在数学教学中的生成性目标,一般来说,是未在教学计划中详细规定的目标,其中就包括了创造素质的各种具体目标。
数学作为最为重要的基础和工具性学科,预定性目标反映了人类在数量与空间方面知能的精华,重要性不言而喻;
而非预定性目标,则在一方面反映了该学科本身潜在的多样的功能,另一方面也是当今社会学习活动及其功能的必然反映(包括了学习在学习者在创造性方面的发展变化的影响),二者都是不可缺少的,对于学生成长都是重要的。
3,从我国数学课程标准设定的主要内容看其创造教学目标规定
(1)基本理念
一是义务教育阶段的数学课程应突出基础性、普及性和发展性。
实现人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展。
二是数学是人们生活劳动和学习必不可少的工具。
三是学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理、与交流等数学活动。
四是数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。
教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想与方法,获得广泛的数学活动经验。
五是评价的主要目的是为了全面了解学生的数学学习历程,激励学生的学习和改进教师的教学;
应该建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系。
六是数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术,特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的,大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源,把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具,致力于改变学生的学习方式,使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。
(2)总体目标
一是获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能;
二是初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强应用数学的意识;
三是体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心;
四是具有初步的创新精神和实践能力,在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展。
(3)具体目标
在知识技能方面:
一是经历将一些实际问题抽象为数与代数问题的过程,掌握数与代数的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题。
二是经历探究物体与图形的形状、大小、位置关系和变换的过程,掌握空间与图形的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题。
三是经历提出问题、收集和处理数据、作出决策和预测的过程,掌握统计与概率的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题。
在数学思考方面:
一是经历运用数学符号和图形描述现实世界的过程,建立初步的数感和符号感,发展抽象思维。
二是丰富对现实空间及图形的认识,建立初步的空间观念,发展形象思维。
三是经历运用数据描述信息、作出推断的过程、发展统计观念。
四是经历观察、实验、猜想。
证明等数学活动过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力、能有条理地清晰地阐述自己的观点。
在解决问题方面:
一是初步学会从数学的角度提出问题、理解问题、并能综合运用所学的知识和技能解决问题,发展应用意识。
二是形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神。
三是学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果。
四是初步形成评价与反思的意识。
在情感与态度方面:
一是能积极参与数学学习活动,对数学有好奇心与求知欲。
二是在数学学习活动中获得成功的体验。
锻炼克服困难的意志,建立自信心。
三是初步认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索与创造,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性。
四是形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯。
从上面的内容看,我们可以明显看到数学课程标准中关于创造素质的设定是:
创新精神、体验解决问题策略的多样性、体验数学活动充满探索与创造、进行质疑和独立思考的习惯。
这与众多文科类学科的课程标准所设定的这方面的目标相比,要多一些也突出一些。
这显然对数学教学培养学生的创造素质提供了更好的指导意见。
当然,这也是和理科教学内容特性有关联的。
尽管从创造学科的角度上看,还有待丰富(比如还可作些更明显更多的一些设定),但作为一般的学科教学能提出这样一些设定,应该说是可喜的。
4,数学创造教学目标定位
我们曾在前面论及学科创造教学的目标定位的“三个一”,并在几个文科类的学科创造教学中作了相应说明,这在作为理科教学的数学教学是否还适用?
我们认为,关于学科创造教学的“三个一”同样适用于理科的数学教学。
这是因为,数学的基础原理与基础能力同样是这一有别于其他学科的学科学习与发展所必须的基石。
无论是偏向于理论性的数学问题还是偏向于应用性的数学问题,要能获得多样性的解决问题的方案,没有基本的数学知识与能力是无法实现的。
此外,数学在中小学作为一门学科进行教学,目的不是把学生变成这一学科里只知照样做,无法面对实际复杂多变的问题的人,而是要把学生培养成能运用数学知识能力创造性解决问题的人才,这从我们现在的数学课程标准中对学生的创新精神与实践能力的强调也可以得到明显的印证。
第三点,为培养学生的创造素质,教师如果还是运用陈旧的观念与方法,如只求一种标准方法,只求所谓单一标准答案,不让学生进行探索等,是无法完成的。
因而,我们认为,中小学数学教学的创造教学,其目标定位仍然可说是“三个一”,一个基础,一个核心,一个必须。
一个基础,是指要从大众性的数学角度出发,将其结构中最基本的原理与技能作为学习发展的基础。
一个核心,是指要培养学生创造性地学习数学与运用数学知识能力创造性地解决问题的相关素质。
一个必须,是指数学教师必须运用适合于学生数学学习发展中的创造素质形成发展的方法手段及其他教学因素来进行数学教学。
如何实现数学的创造教学,要考虑的因素可能会很多。
这里只是重点介绍数学教学中的方法模式。
同样,根据对数学学科创造教学的基本理解,方法模式中也相对分为两部分,一部分是实践中不少数学教师们为完成既定课程任务而不断改革数学教学方法所形成的那部分方法模式,一部分是集中指向于学生在数学学习中的创造素质特别是创造思维等素质培养的方法模式。
三、近年来我国数学教学中创造出的新的代表性的教学方法
如我们在前面讲到的一样,下面这部分方法的简介,尽管有的方法还不能说是真正意义上的数学创造教学的方法,但其却总在一定程度上是有益于丰富我们对数学创造性教学的认识的。
(资料主要来源:
内蒙古少年儿童出版社,《21世纪中学数学创新教学实验设计与探索全书》,1999)
1,尝试指导、效果回授教学方法。
六个步骤:
诱导,尝试,归纳,变式,回授(回授尝试效果、组织质疑和讲解),调节。
2,学、议论、引导教学法。
变单一班级教学为个人、小组、班级三结合的教学形式。
课堂教学三个环节:
独立自学,群体议论,相机引导。
四种基本课型:
自学课,交流讨论课,习题课,复习课。
3,目标教学与评价模式。
课堂结构:
启发铺垫展示目标,目标导学尝试回收,练习交流评价回授,导结(引导学生小结)自评发散探究。
导习系列:
启导方式(导入用引导发现法、直观演示法、创设情景法、指点法;
导学上注意给读书时间,指导学生以了解掌握多种方法;
导疑上五种方法,重点目标处质疑,教学难点处质疑,知识疑混处质疑,学生思维间歇处质疑,知识延伸处质疑;
导结注意三方面引导学生小结:
弄清知识点,提示规律方法,强化易忽视或应注意的问题。
学习方式:
一是自学(阅读教材、思考理解、探求规律、总结归纳、尝试运用、自我评价),二是互学(提出问题、各抒已见、讨论辨析、相互纠正),三是共学(收集问题、共同讨论、教师点拨、集体纠正)。
评价系列:
前提诊断性评价、课程形成性评价、单元形成性评价、阶段终结性评价。
课时教学六环节评价:
铺垫测定性评价、导演尝试性评价、议析理解性评价、练习形成性评价、导结巩固性评价、探究发展性评价。
矫正系列:
读书矫正法,问题矫正法,练习矫正法,模式矫正法。
(刘心华等)
4,四主、三段、六环教学模式。
四主:
学生为主体、教师为主导、教学内容为主线、教学环境为为措施。
三段六环:
课前提纲认同、预习讨论,课堂讲解辩论、评讲引深,课后分类建构(实际问题转化为数学问题,数学问题抽象为一般原理,一般原理模拟为书面作业,书面作业应用到解决实际问题)、作业反馈。
(刘尧)
5,愉快教学法。
趣味教学,幽默教学,美丽教学(如黄金分割等),务实教学,(学生)参与教学,收获激励。
6,发现教学法。
图示教学法。
竞赛式教学法。
7,复习的题组教学法。
从某种目的出发把若干个题组合成一个大题,在教师的引导下,对学生进行思维训练的方法。
8,示例演练教学法。
把课本、练习题、答案三者结合。
学生可自定进度,课堂不用满堂讲解,学习中可及时对照并改正。
9,复习四步教学法。
一是质疑,二是小结,三是讲练,四是总评。
10,心理启导教学法。
课堂教学结构:
铺垫复习,阅读提纲,质疑辨析,强化训练,归纳思考。
11,思路教学法。
组织史料(数学方面的)、追踪数学家思路,深钻教材、暴露教师思路,借“题”发挥,开拓学生思路。
12,数学结构教学法。
知识结构、思维结构、认知结构、能力结构。
结构教学执行的操作方法:
分类教学(知识逻辑结构分类处理),抽样教学(从一类问题中抽出一个典型的问题,然后再分散)。
13,四环节双结构教学模式。
第一,找出新旧知识连接点,揭示认知冲突;
第二,通过学生思维操作,纳入新知识;
第三,纳入的新知识点与原知识经验的单向沟通;
第四,新知识点与原知识经验的多向沟通,建立新的认知结构。
14,三环式教学法。
信息的输入,解决问题,信息的强化。
15,单元三段式导学法。
自学-精讲-演练的往返重复逐次提高。
(教师讲启发课,学生自学课文,教师精讲双基,学生继续自学,归纳小结,单元检查,教师讲评,学生查漏补缺。
)
16,四环节教学法。
看书思考,基本概念;
启发诱导,解题思路;
针对弱点,定向训练;
讲评提高,提示规律。
17,四环节分层次辅导自学教学法。
预习环节,解疑环节,演练环节,作业巩固环节。
18,数学整体化教学法。
整块(一章为一个组块)齐下,学生按自学提纲自学,建立进一步学习的框架;
以有知识内在联系的组成若干小块(单元),引导学生自学深化认识;
综合整理概括提高,强化认知结构,培养综合应用能力。
教学过程与方法是:
读,议,究,练,结(小结等)。
19,数学思想教学法。
课堂教学从问题出发,教学中以思想方法为主线(操作:
以适当形式提出问题,示范解决,训练多样和变式化,归纳提练,比较交进一步掌握数学思想),以数学问题解决为调节指向。
20,成功尝试共振教学模式。
以人人成功为目标,注意两个序(常规性顺序和认知共振突破性顺序),三个思(思维引发、思维展开、思维深化共振),四个情(师生情、内容情、方法情、收获情感共振),五个动(教师先动、学生预动、师生互动、生生互动、内外齐动),六个馈(课前,及时,课末,单元,期中,期终)。
教学操作上为,先期测试,新课导入,尝试练习,看书阅读,巩固练习,课堂小结,反馈测试。
以上方法只是一种代表性列举,实践中有更多的方法,如用计算机辅助教学等的方法。
方法中,也不乏有培养学生创造素质的因素存在,只不过其相对来说,更多的并不是直接指向学生具有更典型意义的创造素质(如发散思维,创造新学习成果等)的培养。
四、数学教学方法变革中相对指向发展学生创造素质的方法
相对来说,与上一部分方法形成区别的是,这一部分方法更多地体现了对学生在数学学习中创造素质的重视。
1,发现型讨论式教学法。
辨析设疑引发学生探求欲;
合理设疑探求解法思路;
加强双基训练保持思维的活跃性。
2,引导发现教学法。
类比发现法,直观发现法,归纳发现法,迁移发现法。
3,中学数学建模教学模式。
选择问题,寻找解决问题的数学模型,讨论启发,尝试解决,讨论修正,扩展应用。
4,创造性培养的教学模式。
讲授-接受式。
示范-模仿式(定向,参与性练习,自主性练习)。
指导-自学式(提出自学要求,自学质疑,精讲解疑,演练)。
提问-讨论式。
探索-研究式(提出问题,分析问题,创造性地解决问题)。
5,数学知识记忆方法。
简化记忆法:
口诀简化,图表简化,目标简化(筛选出记忆目标中具有代表性的部分),取名简化(给记忆目标取个形象的名字),转换简化(繁转易)。
联合记忆法:
近似联合(把音、义、式、形等方面具胡一定相似之处的几个记忆目标联合在一起),反正联合,递进联合。
意趣记忆。
(我们认为,学生掌握多样化的记忆方法,由于每种记忆方法本身有所不同,在思维模式上对学生的创造思维是有利的。
实践中,还有更多的方法。
但仅从我们收集的资料看,比较之中其他方法在相对程度上,不如所列这些典型和系统,很多都是一种比较零散的个别的作法,作为一种较小的因素存在于数学教学实践中。
第1节物理教学与创造教育
1,一位叫姜水根的中学物理教师,在一次教学中,让学生做一个验证动量守恒的定律实验:
在水平桌面上有两个质量相同的木块,其间夹放着一个弹簧,用细线连接这两木块使弹簧被压紧。
将细线烧断,两木块分别弹开,然后测量木块的速度。
这个实验是在有磨擦的桌面上做的。
实验后,布置了一道思考题:
如果桌面是光滑的,木块不会停止,那么怎样验证动量定律呢?
一位姓董的同学加家重做了这个实验,并做了如下的想象:
“如果水平桌面是光滑的,两木块弹开后各自进行匀速直线运动。
两木块组成的系统的重心是不动的。
”他用求重心的方法证明上述论点后,进一步想象:
“若有n只质量相等的小船,摆成正n边形,每只船上各有质量相等的人。
这些人用绳子相互拉船靠近。
则最后这n只船都会拉到正n边形的中心O点。
若船不成正n边形,则会拉到这n只船员组成系统的重心上。
”
第二天,教师在班上表扬了这位同学,并把这位同学关于这道物理题求解的想象命名为“董氏猜想”。
2,物理课上怎样提出问题,影响到学生创造思维的发展情况。
一位叫曾庆全的物理教师将自己在物理课上的提问作了对比设计,将不能促进学生创造思维发展的提问方式变成了可以促进学生创造思维发展的方式。
以下是他设计的部分对比性问题:
(1),(单一答案式)什么叫密度?
(多种答案式)两物体质量相同,甲物体比乙物体体积小,哪个物体的密度大?
(2),(单一答案式)世界上速度最大的东西是什么?
速度有多大?
(多种答案式)你所见到的速度最大的东西是什么?
速度大约是多大?
你所见到的速度最小的东西是什么?
(3),(单一答案式)三个1欧姆的电阻串联,再与一个1欧姆的电阻并联,总电阻有多大?
(多种答案式)有四个1欧姆的电阻,任意组合,你可以得到多少个阴值不同的电阻?
(4),(单一答案式)物体以每秒20米的初速度竖直上抛,上升10米后速度是多大?
(多种答案式)物体以每秒20米的速度竖抛,上升10米后速度是多少?
用四种不同的方法解。
二、物理教学目标与创造教学的关系
1,物理创造教学的几层含义
根据前面对学科教学的创造教学和对数学创造教学说明,我们认为,物理学科的创造教学涵义也可以理解为广义与狭义两种。
广义的物理创造教学,指的是在实践中被普遍认同的物理教学中创造新的教学方式或教学因素的教学,或以一种具有新意的教学方式来进行的物理教学。
狭义的物理创造教学,则指以培养学生普遍的和物理学习认识中的创造素质特别是创造思维素质为方向,在教学中用能培养这种素质的物理教学方式进行的师生双边活动。
2,物理创造教学中“预定性与非预定性”目标的关系
物理教学的预定性目标,指的是国家在物理教学计划或课程标准中规定的那些基本的目标,相对来说,是一种结果性的目标,也是物理学科基本的知能态度等目标。
物理教学的非预定性的目标,则指在物理教学中的生成性目标,通常是未在教学计划中详细规定的目标,其中就包括了创造素质的各种具体目标(在课程标准中还没有提到的,如直觉思维、灵感思维的培养等)。
物理作为自然科学教育中的一门重要的学科,其预定性目标反映着从事自然界物理现象与规律研究必须的知识能力精华,重要性程度很高;
而非预定性目标,则在一方面反映了该学科本身潜在的多样的功能,另一方面是当今社会学习活动及其功能的必然反映,当然,也反映着对学生创造素质的更多变化成长,二者都是对于学生成长必不可少的。
3,从我国物理课程标准设定的主要内容看其创造教学目标规定
(1)课程的基本理念
一是注重全体学生的发展,改变学科本位的观念。
义务教育阶段的物理课程应以提高全体学生的科学素质为主要目标,满足每个学生发展的基本需求,改变学科本位的观念,全面提高公民的科学素质。
二是从生活走向物理,从物理走向社会。
义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。
三是注重科学探究,提倡学习方式多样化。
物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。
改革以书本为主、实验为辅的教学模式,提倡多样化的教学方式,鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。
四是注意学科渗透,关心科技发展。
结合国际科学教育的理论和实践,构建具有中国特色的物理课程体系,注意不同学科间知识与研究方法的联系与渗透,使学生关心科学技术的新进展和新思想,了解自然界事物的相互联系,逐步树立科学的世界观。
五是构建新的评价体系。
在新的评价观念指导下,注重过程评价与结果评价结合,构建多元化、发展性的评价体系,以促进学生素质的全面提高和教师的不断进步
(2)课程的总目标
一是保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感;
二是学习一定的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法;
三是经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与和科学技术有关的社会活动,在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识;
四是具有创新意识,能独立思考,勇于有根据地怀疑,养成尊重事实。
大胆想像的科学态度和科学精神;
五是关心科学发展前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。
(3)课程内容标准中的科学探究问题
国家制定的义务教育物理学科的课程标准中,对物理教学中科学探究有如下的说明:
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。
将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
在课程标准中,还对科学探究的能力目标作了说明:
一是在提出问题方面的能力目标:
要求能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。
能书面或口头表述这些问题,认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。
二是在猜想与假设方面的能力目标:
尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。
对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
认识猜想与假设在科学探究中的重要性。
三是在制定计划与设计实验方面的能力目标:
明确探究目的和已有条件,经历制定计划与设计实验的过程。
尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。
尝试考虑影响问题的主要因素,有控制变量的初步意识。
认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。
四是进行实验与收集证据方面的能力目标:
能通过观察和实验收集数据。
能通过公共信息资源收集资料。
尝试评估有关信息的科学性。
会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作。
会使用简单的实验仪器,能正确记录实验数据。
具有安全操作的意识。
认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。
五是分析与论证方面的能力目标:
能初步描述实验数据或有关信息。
能对收集的信息进行简单的比较。
能进行简单的因果推理。
经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
尝试对探究结果进行描述和解释。
认识分析论证在科学探究中是必不可少的。
六是评估方面的能力目标:
有评估探究过程和探究结果的意识。
能注意假设与探究结果间的差异。
能注意探究活动中未解决的矛盾,发现新的问题。
尝试改进探究方案。
有从评估中吸取经验教训的意识。
认识评估对科学探究的意义。
七是交流与合作方面的能力目标:
能写出简单的探究报告。
有准确表达自己观点的意识。
在合作中注意既坚持原则又尊重他人。
能思考别人的意见改进自己的探究方案。
有团队精神。
认识科学探究中必须有合作精神。
从以上的三个部分的内容中,我们已经明显感到了科学素质方面的要求,也感到了关于创造创新的方面的素质要求。
相对来说,物理学科在课程标准中设置下来的关于创造创新的相关素质目标比前面所论及的其他学科内容较多,这也可能是与物理学科本身的性质有关。
但不管怎样,课程标准已经向物理教师提出了更明显与更多的培