科研不端行为的治理已经在世界范围内受到重视。治理科研不端行为的一个关键环节是对科研者进行科研诚信教育。研究生是未来的科研者。对研究生进行科研诚信教育可以防患于未然,有效预防科研不端行为的发生。因此,美国等西方发达国家的高校已经比较普遍地在研究生中间开展科研诚信教育。我国有部分高校也已经对研究生开展科研诚信教育,但总的说来,研究生的科研诚信教育在我国开展得还不够普遍,成效也不够显著。究其原因,从认识根源来看,一个重要的原因是我们对研究生科研诚信教育的性质还没有真正弄清楚。
一、问题提出:为什么要探讨研究生科研诚信教育的性质
研究生科研诚信教育的性质简单地讲就是研究生科研诚信教育的根本属性。研究生科研诚信教育的根本属性是什么?为什么要探讨这个问题?首先,根据认识与实践的辩证关系我们知道,理论指导实践,只有深刻地认识研究生科研诚信教育的根本性质,我们才能有效地开展研究生科研诚信教育的实践。一项教育实践的根本性质决定着该项教育实践的目的和手段以及运行机制等,属于教育实践中最深层次的必然性。离开了对这种必然性的认识,我们的研究生科研诚信教育就会偏离正确的方向,根本不可能取得真正的成效。所以,为了有效地开展研究生科研诚信教育实践,我们首先要认识研究生科研诚信教育的根本性质。这是从理论上得到的一个合理的推论。
当然,探讨研究生科研诚信教育根本性质的必要性还在于解决这个问题有比较急迫的现实需求。在我国,对研究生科研诚信教育的性质进行不同定位在实践中会直接产生很不相同的效果。比如一种比较普遍的观点认为研究生科研诚信教育属于思想政治教育。如果研究生科研诚信教育属于思想政治教育则它须要严格执行《中共中央国务院关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》(中发〔2004〕16号)和《中共中央宣传部教育部关于进一步加强和改进高等学校思想政治理论课的意见》(教社政〔2005〕5号)特别是2010年《中共中央宣传部教育部关于高等学校研究生思想政治理论课课程设置调整的意见》等文件的规定。由于这三个文件规定的研究生思想政治理论课课程数量和课程学时都非常有限,因此实践中研究生科研诚信教育要采取课程教育的形式将会受到较大的影响。此外,由于思想政治教育属于意识形态教育,社会主义的意识形态和资本主义的意识形态有很强的对立性,因此如果我们把科研诚信教育定位于思想政治教育,人们受意识形态的影响,会不自觉地把我们的科研诚信教育和西方的科研诚信教育对立起来,从而直接影响我们借鉴西方科研诚信教育的经验。另一种比较普遍的观点认为研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育。如果把研究生科研诚信教育定位于职业道德教育,那它在实践中产生的效果就会和前一种观点产生的效果很不不同。首先,研究生科研诚信教育因此就不需要严格执行前述三个文件的规定,高校要开设相关的课程也因此相对自由一些。此外,由于职业道德教育的意识形态色彩淡了许多,人们在借鉴西方研究生科研诚信教育经验的时候拒斥的心理就会小些,迈出的步子因此就会更大些。由此可见,不仅理论上有要求,实践也迫切地需要我们去弄清研究生科研诚信教信教育的根本性质。
二、观点分歧:关于研究生科研诚信教育性质的两种常见观点
关于研究生科研诚信教育的性质有两种常见的观点:一种观点认为研究生科研诚信教育属于思想政治教育;另一种观点认为研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育。提出这两种观点都比较自然。因为直观地来看,科研诚信的核心是诚信,而诚信乃是一种道德品质。作为一种道德品质,诚信也因此属于人的思想范围。所以把科研诚信教育归为思想政治教育至少从表面看来是有道理的。至于把科研诚信当作一种职业道德,进而提出科研诚信教育乃是一种职业道德教育,这当然也是一种合理的逻辑。所以对于研究生科研诚信教育的性质人们提出上述两种观点这都不足为奇。
在学术界,持有上述两种观点的学者也确实都存在。比如有的学者提出“专业学位研究生的职业道德素质是其思想政治素质的关键内容之一,职业道德素质的高低影响着思想政治素质状况,进而影响一个人的综合素质;”[1]也有的学者提出“研究生政治理论课主要应根据研究生实际存在的道德素质问题,有针对性地开展(科研道德)教育。”[2]这类观点显然是把科研诚信或者说科研道德教育看作是思想政治教育。当然,也有的学者认为“研究生阶段的素质教育不应局限于单纯的思想政治教育,要把科研道德素质教育、诚信教育作为重要的德育教育内容,贯彻到研究生教育的各个环节中,切实强化科研道德意识、诚信意识;”[3]还有学者认为我国高校中“有些学校根本没有开展学术道德教育,也没有建立学术道德相关的行为规范,或是虽有这些规范但并没有起到有效的监督或威慑作用。”[4]可见,这类观点则明确地或暗含地把科研诚信教育看作是不同于思想政治教育的职业道德教育。
当然,关于研究生科研诚信教育的性质,除了上述两种常见观点之外,其它观点也并不缺乏。只是别的这些观点都很容易反驳,并不值得后面我们进行深入地分析。比如有观点认为研究生科研诚信教育属于思想政治教育和属于科技职业道德教育乃是一回事。这种观点完全站不住脚。因为前面我们指出过研究生科研诚信教育属于思想政治教育和属于科技职业道德教育在实践中会产生截然不同的效果。如果两者是一回事,又怎么能产生完全不同的后果呢?还有的观点把职业道德和职业技能混同起来,这就更不值一驳了。排除了其它观点,所以我们认为关于研究生科研诚信教育性质的正确观点就存在于上述两种常见观点之中,因此后面我们也主要针对这两种观点进行批判分析。
三、批判分析:到底属于思想政治教育还是属于科技职业道德教育
研究生科研诚信教育到底属于思想政治教育还是属于科技职业道德教育呢?要解决这个问题,我们认为最好的办法是采用概念分析法。如果科研诚信教育概念的内涵和思想政治教育概念的内涵及外延符合,那它就属于思想政治教育;如果科研诚信教育概念的内涵和科技职业道德教育概念的内涵及外延符合,那它就属于科技职业道德教育。因此,这部分我们主要采用概念分析法来批判地分析科研诚信教育的根本性质问题。
首先要分析的是思想政治教育这个概念。根据权威的定义,“思想政治教育是指一定的阶级、政党、社会群体遵循人们思想品德形成发展规律,用一定的思想观念、政治观点、道德规范,对其成员施加有目的、有计划、有组织的影响,使他们形成符合一定社会、一定阶级所需要的思想品德的社会实践活动。”[5]应该说,这个定义反映了我国学术界有一种将思想政治教育泛化的趋势,它在思想政治教育的主体中增加了社会群体,在思想政治教育的内容中增加了道德规范。但就是从这样一个相对泛化的定义中我们仍然可以看出思想观念和政治观点依然是思想政治教育的核心内容,特别是从这个定义指出的思想政治教育目的中我们可以体会到思想政治教育乃是统治阶级的一种意识形态教育。所以有学者明确指出“提高思想政治素质是思想政治教育的根本目标和实质性追求。”[6]还有学者更加明确地指出“作为具有中国特色和特定内涵的词汇,思想政治教育概念中的思想,并不是思想工作的全部,而是无产阶级思想工作中的政治性部分;政治也不是政治工作的全部,而是政治工作中的思想部分……”[7]由此可见,在思想政治教育概念的内涵中,教育内容是具有政治性的思想,是典型的意识形态;教育主体则是政府或政党等政治性组织;教育目的是为了提高公民或阶级成员的思想政治素质。根据思想政治教育概念的这些内涵可以确定思想政治教育的外延,它应当指称的是政府或政党开展的那些为提高公民或阶级成员思想政治素质的以传授政治思想为主要内容的所有教育实践活动。至于不是政府或政党等政治性组织进行的,或者不是为提高思想政治素质这个目的的,或者不以传授政治思想为主要内容的教育活动则不属于思想政治教育的外延。
接下来要分析的是科技职业道德教育这个概念。科技职业道德教育这个概念如果成立的话,那很明显它是职业道德教育这个属概念的种概念,因此可以先分析职业道德教育这个概念。职业道德教育简单地讲就是职业道德的培训。职业道德教育的核心是教育内容即职业道德。职业道德是指从事一定职业的人们在其特定的工作中或劳动中行为规范的总和[8]。可见,职业道德和职业道德教育这两个概念本身还是简洁明了的。不过,我们前面提到过,职业道德教育和思想政治教育两者比较容易混淆,不少人认为职业道德教育就属于思想政治教育。如果是这样的话,论文这部分进行分析的前提,即科研诚信教育要么属于思想政治教育要么属于科技职业道德教育,就不成立了。所以我们在这里要进一步澄清职业道德教育和思想政治教育的关系。而解决这个问题的关键又在于职业道德和道德的关系。主张职业道德教育属于思想政治教育的人推理的逻辑通常是:职业道德属于道德的一种,而道德又是一种意识形态,道德教育属于思想政治教育,因此职业道德教育也属于思想政治教育。这种推理逻辑存在两个错误:其一是把思想政治教育的教育内容即具有政治性的思想扩大为全部意识形态,而实际上只有典型的意识形态才具有政治性,因而才属于思想政治教育的内容;其二是忽略了思想政治教育的教育主体必须是政府或政党等政治性组织。道德虽然属于意识形态的一类,但道德本身也分为社会公德、职业道德和家庭美德三种。三种道德中只有社会公德属于典型的意识形态,具有较强的政治性,属于思想政治教育的内容。相反,职业道德和家庭美德不属于典型的意识形态,基本没有政治色彩,因此不是思想政治教育的内容。特别是职业道德教育一般由包括行业协会、学校和企业在内的职业共同体组织开展。行业协会、学校和企业等职业共同体都不是政治性组织,因此职业道德教育也不符合思想政治教育由政府或政党等政治性组织开展的条件。所以,职业道德教育并不属于思想政治教育,它们是两个平行的概念。
明确了属概念职业道德教育的内涵乃是包括行业协会、学校和企业在内的职业共同体开展的职业道德培训,那么种概念科技职业道德教育如果成立的话,就可以采用属加种差的定义方法来确定它的内涵。那么科技职业道德教育这个概念是否成立呢?关键就看科技职业和科技职业道德是否存在,如果科技职业和科技职业道德存在,那科技职业道德教育就成立。然而科技职业和科技职业道德这两者的存在也可以说是一回事,因为存在职业就存在职业道德,存在职业道德就存在职业。西方有学者指出,职业存在的条件有五个:第一,职业必须提供一种重要的公共服务;第二,职业必须包含建立在理论或实践基础上的技能;第三,职业必须具有独特的需要逐步成文化的道德规范;第四,职业为了招新和训练需要组织和规则;第五,职业成员为了有效实践需要高度自治[9]。一个职业如果存在需要具备上述五个条件的全部或至少大部,特别是第三个条件必须具备。科技职业除了第三个条件之外,具备其它四个条件是显而易见的,不必多说。所以现在要回答的主要问题是:科技职业道德是否存在?1942年,美国著名的科学社会学家R.K.默顿发表《论科学与民主》一文,提出“四种制度上必需的规范——普遍主义、公有性、无私利性以及有组织的怀疑态度,构成了现代科学的精神特质。”[10]一般认为,默顿在这里第一次明确地概括了科学的职业道德。当然并不是说科学职业道德1942年才出现。默顿的概括只是进一步证明科学职业道德确实存在。至于工程和技术的职业道德的存在则是一个更加明显的事实。在西方,甚至像软件这样的行业,人们都已经在探讨要将该行业的职业道德规范化的问题了[11]。科技职业道德确实存在,世界性的或各个国家的科技协会、科学院和工程院等科技共同体组织一般都有章程,这些章程其实就是成文化的科技职业道德。所以,可以断定,科技职业道德教育这个概念是成立的。因此,运用属加种差的定义方法,我们可以很容易地确定,科技职业道德教育乃是包括各类科技协会、大学、科研机构以及企业在内的科技共同体所开展的科技职业道德培训。根据这个定义所表达的内涵,科技协会、大学、科研机构以及企业等各类科技共同体组织开展的所有科技职业道德培训都包括在科技职业道德教育的外延之内。
分析了思想政治教育和科技职业道德教育的内涵和外延,最后我们来分析研究生科研诚信教育本身的内涵并和思想政治教育以及科技职业道德教育的内涵和外延进行比对,从而判断研究生科研诚信教育到底属于思想政治教育还是属于科技职业道德教育。
研究生科研诚信教育是高校对在校研究生开展的科研诚信教育,属于科研诚信教育的一种,因此明确了科研诚信教育的内涵就会很容易明确研究生科研诚信教育的内涵。而要明确科研诚信教育的内涵,关键又在于明确科研诚信的内涵。根据中国科学技术部科研诚信建设办公室编写的《科研诚信知识读本》,“科研诚信,也可称为科学诚信或学术诚信,指科研工作者要实事求是、不欺骗、不弄虚作假,还要恪守科学价值准则、科学精神以及科学活动的行为规范。”[12]由这个定义可见,科研诚信并不是诚信这种社会公德笼统地运用到科研之中,而是要求科技工作者在掌握并认同的基础上恪守科学价值准则、科学精神以及科学活动的行为规范,因为只有这样才能确保科技工作者在科研中真正做到诚信。而这里讲的科学价值准则、科学精神以及科学活动的行为规范这些其实就是科技职业道德,它有丰富的内容,需要学习和培训才能掌握。所以说,科研诚信教育实际上培训的是整个科技职业道德体系,而不是简单地空谈在科研中要讲诚信。由此我们可以给出研究生科研诚信教育的定义:研究生科研诚信教育是由高校开展的对在校研究生进行的科技职业道德培训。
由于研究生科研诚信教育的核心内容是科技职业道德而不是社会公德,因此它几乎没有什么政治性,也不属于一种意识形态教育,特别是实施研究生科研诚信教育的高校在这里代表的主要是科技共同体而不是政府或政党这些政治性组织,所以很明显科研诚信教育和思想政治教育的内涵和外延都不符合。因此,研究生科研诚信教育不属于思想政治教育。排除了思想政治教育,当然我们已经可以断言科研诚信教育属于科技职业道德教育了,不过我们还需要将两者进行内涵和外延的对比来加以检验。前面已经论述了科技职业道德教育乃是各类科技共同体开展的科技职业道德培训。而研究生科研诚信教育正是高校代表科技共同体对研究生进行的一种科技职业道德培训。由此可见研究生科研诚信教育和科技职业道德教育的内涵相符合。从外延来看,科技职业道德教育包括各类科技共同体开展的所有科技职业道德教育实践活动,当然也包括高校开展的研究生科研诚信教育。内涵和外延都符合,所以现在可以下结论说,研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育。而这也就是研究生科研诚信教育的根本性质。
四、本文结论:研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育
论文一开始我们提出探讨研究生科研诚信教育性质的必要性,接下来从分析常见观点入手,指出研究生科研诚信教育要么属于思想政治教育要么属于科技职业道德教育,最后运用概念分析法,通过分析和比对思想政治教育、科技职业道德教育和研究生科研诚信教育三个概念得出结论:研究生科研诚信教育的根本性质就是——研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育。这个结论至少从两个方面给予我们重要启示。
一方面的启示来自于我们澄清了研究生科研诚信教育与思想政治教育的关系。通过前面的分析我们弄清了,和很多人所误解的相反,研究生科研诚信教育并不属于思想政治教育。研究生科研诚信教育不属于思想政治教育,这首先意味着我国一些教育工作者把对研究生进行科研诚信教育的任务完全交给目前的研究生思想政治理论课是极不妥当的,目前的思想政治理论课根本不能完成这样的任务。这不仅是因为目前的研究生思想政治理论课无论是课目还是课时都极其有限,更主要是因为教育性质不同,研究生的思想政治教育无法代替研究生的科研诚信教育。另外,研究生科研诚信教育不属于思想政治教育这也意味着它并不直接受2010年《中共中央宣传部教育部关于高等学校研究生思想政治理论课课程设置调整的意见》等文件规定的约束。因此,那些准备大力开展研究生科研诚信教育的高校和教育工作者完全可以放下思想包袱,大胆作为。
另一方面的启示来自于我们对研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育的肯定。研究生科研诚信教育属于科技职业道德教育,而科技职业道德教育不是一种意识形态教育,没有阶级性,而且科技职业道德也世界通用,因此这意味着我们不仅可以而且必须借鉴科技发达国家的科研诚信教育经验来促进我国的研究生科研诚信教育。在借鉴他国经验方面,美国、德国、英国、日本等科技发达国家的先进经验自不必说,比如美国2002年在美国研究诚信办公室和美国国家科学基金会资助下由美国研究生院委员会启动一项旨在加强研究生科研诚信教育的“负责任研究行为教育”研究与示范项目[13],这样的经验可以直接借鉴,但除此之外,其他相对没有这么发达的国家也有宝贵的经验可以借鉴。比如西班牙的马德里理工大学把职业道德课程作为大学生的必修课[14],这样的经验也是值得借鉴的。总而言之,当我们把研究生科研诚信教育定位于科技职业道德教育之后,我们就在国内和国外的科研诚信教育之间架起了一座桥梁,从此可以自由地借鉴国外科研诚信教育的先进经验,大力促进我国的研究生科研诚信教育实践。
关键词:计算;计算学科;计算机科学思维;计算思维;计算机思维
随着计算机科学技术的发展,计算领域已成为一个极其活跃的领域,计算学科也成为一门范围极为宽广的学科[1]。在此发展过程中产生的种种现象,在很大程度上改变了人们对世界的认识,有力地刺激了人文科学的发展,人们对认知科学的研究就是“以电子计算机的产生发展为物质、技术基础,以计算机与人脑相类比为前提的[2]”。我国著名科学家钱学森院士从近三十年电子计算机发展引起的新技术革命,两千多年逻辑学发展的经验教训,作为符号处理系统的计算机在智能方面存在的严重缺陷,尤其是人们在高级抽象思维领域,如辩证思维、形象思维、创造性思维尚缺乏研究等方面,对认知科学的发展进行了科学的分析。同时结合我国科学技术发展的现状和特点,提出了“思维学”的理念,给出了“思维科学”的研究框架、研究方向与基本道路,并在随后的一系列工作中进一步充实和完善了思维科学的理论与思想体系[3]。他指出:“现代科学技术的实践,正预示着更重大的变革――思维科学的出现。”“引出这项变革的是电子计算机”。而“推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要[4]”。在钱学森的倡导下,自上世纪80年代起,面向新技术革命的思维科学研究愈来愈受到国内有关专家学者的关注与重视。
在计算机科学与技术领域,随着美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)组成的联合攻关组于1988年底提交了“作为学科的计算科学”的报告[5],计算学科的“存在性”得以证明。随后,CC1991报告和CC2001报告等相继出台,从学科的角度诠释了计算科学的内涵与外延,为计算学科建立了现代课程体系。在计算学科课程体系的本土化进程中,我国相关领域的专家学者们付出了艰辛努力,并取得实质性成果,于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002,简称CCC2002)[6]。在CC2002教程的引导下,针对计算机科学与技术学科教育方面的诸多问题,国内从事计算机科学与技术学科教育的广大工作者进行了广泛而有益的探讨[7-10],大大丰富了计算学科课程体系建设的内容。在计算学科课程教育改革的进程中,如何培养既能熟练掌握计算机科学的知识与技能,又具有计算机科学学科意识和素养的人才问题,逐步成为人们关注的主要方面。
基金项目:本文受江苏省教育厅指导性计划项目“计算机思想史研究”(03KJD520028)及江苏科技大学高教项目“计算思维与创新教育”(GJKTY2009025)资助。
作者简介:张晓如(1963-),女,教授,学士,研究方向为计算机应用教育、数据库;张再跃(1961-),男,教授,博士,研究方向为可计算性理论与知识工程。
一个人的实践与创新能力与思维方式密切相关,与其他学科领域的科学家和工程技术人员等相比,计算机学科的专家学者们在思考问题、分析问题和解决问题方面也应有其独特的地方。正如计算大师Dijkstra所言:“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响我们的思维能力[11]。”因此,当计算机与人们的生活联系越来越趋密切的形势下,研究与之相关的人类思维活动与思维方式便成为现代思维学科领域中一个十分重要的课题。我们不妨称此种思维为面向计算学科的思维。显然,面向计算学科的思维除了具有一般思维的特点外,还具有其自身的特性,而后者则是从事计算机科学研究的人员和计算机教育工作者们更为关心的。究竟什么是面向计算科学的思维?它的特点是什么?对面向计算学科的思维研究对计算学科的发展会产生哪些积极作用?这种思维能力是可以培养的吗?又如何培养呢?我们现行的计算机课程教学内容结构会因此而有所改变吗?
1面向计算学科的思维
国内最早面向计算学科思维的研究文章是收集在2000年全国高等师范院校计算机教育研究会年会论文集上笔者的《谈谈计算机思维》[12]一文。当时的“计算机思维”意为“计算机科学思维”(ComputerScienceThinking),在随后关于面向计算科学的思维研究中,相继出现了“计算思维”(ComputationalThinking)[13-14]与广义“计算机思维”(ComputingThinking)[21]等概念。这些概念虽然与“计算机”有关,但它们有一个共同特点,即它们都是关于人的思维。
1.1计算思维与计算机思维
“计算思维”的思考和研究在国内受到更多专家学者的关注与重视,要归功于全国高等学校计算机教育研究会于2008年10月31日至11月2日在桂林召开的一次专题学术研讨会,会议的主题是“探讨在教学过程中,如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法,共同促进国家科学与教育事业的进步”。会议从8各方面征集论文,无不涉及“计算思维”。在会议提供的资料中,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(JeannetteM.Wing)教授2006年3月发表在美国计算机权威杂志ACM会刊上的文章《计算思维》(ComputationalThinking)[13-14]和王飞跃2007年3月发表在中国计算机学会通讯的文章《从计算思维到计算文化》[11]位居榜首。其中,王飞跃教授从计算机文化发展的高度对“计算思维”概念的提出和“计算思维”的研究与发展对计算科学的进步产生的深远影响给出了充分肯定。王飞跃教授在提及国内对“计算思维”研究和计算文化与计算思维联系方面的状况时指出,“在中文里,计算思维不是一个新名词,常被朦朦胧胧地使用,却一直没有被提到周教授所描述的高度广度,那样的新颖、明确、系统”。这一陈述虽然有一定的道理,但不完全正确。“计算思维”从命名的角度可以如是说,但就其作为面向计算机科学思维的概念与特征而言,无论从高度讲,还是从广度说,周以真教授的描述确有“新颖”之处,但在“明确”和“系统”方面,同本文作者在上世纪90年代末就提出的“计算机思维”的概念在主要方面是基本一致的,并可形成互补。特别指出的是,《谈谈计算机思维》在谈到计算机文化与计算机思维相互之间的联系时指出,“随着计算机科学的发展,‘计算机’已不再是一个单纯的计算工具的代名词,而是信息时代高新技术的象征。可以这样说,‘计算机’作为一种文化,已渗透到社会发展的各个领域,而使得生活在这一时期的人们的思维活动中或多或少地与‘计算机’这一概念相联系,研究与之相关的思维活动与思维方式,便成为现代思维科学领域中一个十分重要的课题[12]”。在此,我们可以把有关“计算思维”特征的陈述同有关“计算机思维”的陈述作一比较。
周以真教授在对计算思维的描述中首先指出,“计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家”,这一观点与《谈谈计算机思维》一文中提出的“计算机思维具有广泛性。计算机思维已不仅仅是计算机科学家所应具有的思维,而应是全民族所必须的”的观点是完全一致的。并且文中还强调,“只有这样,计算机科学的发展才能具有广泛的社会基础,才能使计算机科学真正服务于社会”。在总结计算思维的特征时,周以真教授从6个方面,以“是”与“不是”的对立统一作了阐述。
为了更好地挖掘计算机思维的内涵,更加清楚地了解与把握计算机思维与其他学科思维方式的联系与区别,我们对计算科学发展的过程进行了初步考察,提出了“计算科学思想史”研究的基本思想,并对计算科学思想史研究的特点、研究内容、研究方法进行了分析探讨[16]。同时结合现代计算机课程教育,提出了基于知识背景的计算机课程教学改革的基本构想[19]。我们深信,无论是对计算机思维的研究,还是对计算科学思想史的研究,都会对计算机教育的实践与发展产生重要影响。
2“计算思维”研究现状
无论叫计算思维,还是称计算机思维,关键是要解决问题,即“如何让人们学会像计算机科学家一样去思考”。从总体看,计算思维的研究应包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。周以真在给出“计算思维”概念后,进一步探讨了计算思维的本质,并指出计算思维将在各种行为方面影响每个人,这一点对我们的社会教育提出挑战,特别是少儿教育。在关于计算的思考中,我们需要理解不同类型的3个方面:科学、技术与社会。飞速发展的技术进步和巨大的社会需求迫使我们重新思考计算科学最基本的问题[20]。从周以真教授多次关于计算思维的论述中可以看出,其“计算思维”的概念是面向社会、面向教育和面向大众的。这也许是一种策略,为了能让更多的人关注并思考“计算思维”的问题,并将思考的结果应用于计算科学实践,以此促进计算科学的普及和发展。在对“计算思维”的深入研究过程中,郭喜凤教授等从工程化的角度对“计算思维”的内涵进行剖析[20],以周以真面向大众的计算思维为基础,根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用等几个不同层面的思维特点,阐述了计算思维的工程化思想,将计算思维的概念加以推广并提出了计算机思维(ComputingThinking)工程化的层次结构,丰富了计算思维的研究内涵。董荣胜和古天龙教授从计算机科学与技术方法论的角度对计算思维研究的外延进行分析。“计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具,也是计算学科认知领域的理论体系[21]”。在关于计算思维和计算机科学与技术方法论之间关系的论述中,董荣胜和古天龙教授在周以真教授工作的基础上,对计算思维的特征进一步加以阐述,从抽象与自动化两个方面,以具体的实例刻画了计算思维的本质,并介绍了国外关于计算思维研究的进展情况。在谈到计算思维与计算机方法论关系时,他们指出,“尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色,但是,显而易见,它们的互补性很强,可以相互促进”。“计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收,最终丰富计算机方法论的内容;反过来,计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高[22]”。这不是一个一般概念的问题,我们认为是计算思维研究的一个技术路线问题,只有把计算思维的研究同计算机科学与技术方法论有机地结合起来,计算思维才具有实际的意义和价值,计算机科学与技术的方法才能够获得进步。
3“计算思维”研究内容
不管是周教授的计算思维(ComputationalThinking),或是郭教授的计算机思维(ComputingThinking),还是计算机科学思维(ComputerScienceThinking),它们都有一个共同面向,即都是面向计算学科的思维;都有一个共同的出发点,即研究和探索面向计算学科的思维规律;都有一个共同的目标,即引导人们在解决有关计算学科及其应用领域问题时,能够运用正确的思维方法。计算学科是关于“计算”的学问,因此,计算思维的研究势必围绕解决所谓“计算问题”而展开。
3.1计算思维研究的基本问题
何谓计算思维?《谈谈计算机思维》一文对计算机思维的内容进行了概括,即人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认识活动以及人们解决计算机问题的认识过程。一方面,它是指一种形式,这种形式表现为人们认识具体的计算机科学,或是应用计算机科学于其他科学、技术的过程中的辩证思维;另一方面,它是由计算机科学本身的特点及计算机作为认识世界的工具所决定的,它同样受到一般思维方式的限制[12]。周教授则将计算思维归纳为运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[13]。董教授等则从方法论的角度将计算思维定义为运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[22]。
关键词:概念;引入;形成;巩固;反思
数学概念是数学知识体系中的基本元素,反映了空间形式和数量关系。教学的概念又是数学课堂不可少的环节,也是认识数学知识的开始和知识运用的起点,它对构建数学知识结构,培养学生思维能力等有重要意义。
但是在实际课堂上未必每节课都能很好地揭示概念的本质、概念所反映的内涵与外延,学生对概念只是一知半解或者是对公式和定义死记硬背,结果是在运用概念上出错或者是不会运用概念。以下是笔者对上概念课做的一些探索和实践。
一、数学概念的引入
数学概念的引入,是数学概念教学的第一个环节,也是建构数学知识十分重要的环节。概念引入得当,结合学生实际的认知,熟悉的知识背景,不脱离课题,为学生顺利地掌握概念起到奠基作用。例如,在解析几何里讲到椭圆方程时,可以借助几何画板动态演示其形成过程,让学生有一个感性认识和理性的思考,在动的过程中有定的存在,从抽象到具体,培养了学生数学思维,让他们学会思考。
二、数学概念的形成
引入概念,仅是概念教学的第一步,要使学生掌握概念,还必须引导学生明确概念的内涵与外延,正确表述概念的本质属性。
所以在平时的概念教学中要善于把隐含的条件和本质凸显出来后才能让学生看透概念,熟悉概念,最终掌握概念。
三、数学概念的巩固
四、反思概念教学
通过实践发现,课堂中直接把定义告诉学生并让他们熟记或者倾向于概念的应用,甚至关注的是对数学概念功利性的运用,教师急于讲例题,根本顾不上讲透概念,只希望于练习,企图以练代讲,这恐怕就是数学概念讲不透的主要原因。
所以,概念教学如果流于形式,不注重引入,只是简单举个例子,随即进行(一次性)归纳,或把概念直接提出来;定义讲解过于讲究严格性,专业术语使用过多,导致学生无法从根本上认识概念;还有就是数学概念的限制条件交代不全或解释不透,对概念要求的条件只是一带而过等等都是不可取的做法。所以,我们要及时反思概念教学,通过有效的课堂来追求长远的效果是我们的目标。
总之,数学概念的教学,是高中数学教学的重要环节,是基础知识和基本技能教学的核心。广大教师一定要走出轻视概念教学的误区,精心设计,大胆尝试,和学生一起参与到概念的形成过程中,达到对概念本质的理解。
【关键词】数学概念;内涵;外延;数学思想;数学方法
【中图分类号】G64.18【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2013)4-0-02
前言:数学概念是揭示现实世界空间形式与数量关系本质属性的思维形式。「1它的产生一般说有两种情形:一种是直接从客观事物的空间形式或数量关系的反映而得到:另外一种是在已有的数学概念的基础上,经过多层次的抽象概括而成的。「1概念是思维的单位,反映一类事物的特征,是整个数学知识结构的基础,是判断、选择、推理的重要依据。所以概念教学在整个数学教学中占有重要的地位。实际中,中学数学是数学基础教育阶段,学生应从课程中获得两种收益:一种是有实用价值的数学知识;另外一种是获得广泛意义上数学思想和数学方法。「2数学思想是人们对数学内容的本质认识,是对数学知识和数学方法的进一步抽象和概括,属于对数学规律的理性认识的范畴。数学方法是解决数学问题的手段,具有“行为规则”的意义和一定的操作性。「2因此与日常生活相联系的数学内容将成为数学课程的基础。在概念教学中,学生在教师的指导下,探索概念的形成,剖析概念的内涵,外延以及其在知识结构中的地位。从中领悟数学思想和数学方法。所以概念的探索启发式教学不在与教师把数学概念讲得如何透切,更不是把概念硬塞给学生,而是要根据学生已掌握的知识去启发、指导和鼓励学生主动去探索问题,以学生为主体,教师指导辅助学生探索。这样既培养了学生的学习兴趣,激发了学生主动探索的热情,又使学生形成良好的学习习惯和正确的学习态度,使学生在轻松愉快的气氛中获得一定的数学知识,数学的思想和数学方法,但是要在探索剖析概念过程中适当地照顾一下下层学生,让探索启发式教学能激发起他们对数学的兴趣,要预防两极分化。以下是在教学中的操作。
1、自然有趣地引出概念激发学生主动探索的热情
因为概念课枯燥无味,所以首先要想方设法去打破数学概念课沉闷的气氛,要营造一种轻松愉快的教学氛围。要求概念引出不但要有较强的针对性而且富有趣味性和语言的艺术性(声音抑扬顿挫把平淡的材料生动化,表达简明扼要,关键的地方要适当重复等等),把学生的注意力吸引到要探索的问题上,进入探索的角色,培养学生应用意识。下面按概念的定义分类引入。
1.1对“直接从对客观事物的空间形式或数量关系的反映而得到”这一类概念。要根据学生的认识水平,精心设计问题,制造问题情景(是要把问题背景放在前面,即在呈现概念之前,首先应呈现与之相关的足够的材料,使数学概念以及数学思想方法从中自然地产生出来)。学生在问题情景中充当探索者的角色。如:讲一元二次方程时,先准备7个粉笔盒,把学生分成7组,然后把7个粉笔盒分给每个小组,让他们通过自己操作。
怎样将粉笔盒展放在平面上?接着问这个纸盒是用什么形状的纸做成的?大家通过操作可以发现,原来是由一张矩形纸板在个角上煎去四个小正方形而得到的。弄清这一点后,再赋予有关数据如:长60厘米,宽40厘米,剪去四个小正方形后剩余部分的面积是2300,怎样求出小正方形的边长。学生切实感到数学真的来源于实际问题。「3顺水推舟地进入对一元二次方程概念探索。又如:小花家要建一座面积为18平方米的长方形大棚,如果长比宽多3米,要同学们帮助小花设计一下。这样的例子比较贴近学生的生活实际,加上有很好的情景,学生比较感兴趣,这样带动了学生学习的兴趣。有利于下面进一步引导学生去探索发现概念的形成过程。
1.2对“在已有概念的基础上,经过多层次的抽象而形成的概念”有两种自然而然的引出方法。
(一)是寻找思维的最近发展区,做为知识的增长点。通过揭示知识的内在的逻辑关系或制造悬念或布置陷井,引起学生的好奇心和对问题的质疑,以旧带新引发认识的冲突。使学生认识上有一种豁然开朗,柳暗花明又一春的感觉。如:讲异面直线所成的角这一节课。前面学过了,用夹角来刻画两条直线的精确关系;用距离来描述两条平行线的位置关系。那么空间两异面直线的位置又是如何确定的呢?有学生说用角,有学生说用距离,也有学生说角和距离一起来确定。同学们在积极的讨论。此时教师可用两条细直木棒代替直线,给学生做个直观形象的模型。先把两根木棒重合,然后平移开,接着旋转。通过观察学生不难发现,异面直线具有“平行”、“相交”二重性。因此用角和距离共同确定。在此可以引导学生如何给异面直线所成的角的定义。
(二)是由数学内在的需要引入,打破概念的神秘感。概念与现实社会得不到联系,会造成学生接受理解概念的困难。因此在概念引出时可通过充分体现概念特征的感性材料或演示实验或暴露原有概念的不足之处。让学生感到引入此概念的必要性和合理性。使学生在新概念和原有概念之间架起桥梁,对新概念不会有“从天而降”的感觉。如:复数概念的引入目的是为了解决在实数集中,负数不能开平方,平面坐标的点不能与实数对应的不足之处。
1.3还有一种是数学趣闻引入:数学概念表现为一种思维形式,它的产生离不开现实世界,离不开生活中的常识,所以可充分地运用生活实例。史学趣闻引入,使学生在津津有味地听带有问题的趣闻时自觉地置身与要探索的问题的情景中。如:在讲等比数列时,可用史料一尺之棰,日取其半,万世不歇。引起学生对等比数列的好奇心,迫切的想知道“只有一之长的棰一天取一半竟然会万世不衰”,这里边到蕴涵着什么道理。也可以问学生在64格棋盘上按倍增的方式放小麦,一共要放多少粒呢?我说没有一个人的家里储藏有这么多小麦。这张小小的棋盘上一共有多少粒小麦呢?假如你是会计,你能计算出来吗?如果能的话,那你又是怎样计算出来的呢?
2、指导学生探索概念的形成过程
引导学生探索概念的形成过程,让学生亲自体验探索发现概念带来的成功喜悦,培养学生发现和解决问题的能力。让学生发现概念引起的情感震撼,增强学习数学的自信心。进一步培养了学生对数学的兴趣,从中提高他们独立思考的能力和观察能力,增强学生的自学能力。并且学生的数学直觉思维也得到一定程度的训练。明白概念的来龙去脉,为深入理解概念,准确地把握概念的内涵和外延做好准备。
2.1对直接从客观事物的空间形式或数量关系得到的概念,在引出材料的基础上,再给出一些与概念有关的基本事实,实际背景,让学生获得一定程度的感性认识。然后指导启发学生运用直觉和已有经验进行大胆猜测。从问题出发,由具体到一般,由特殊到一般去分析问题。指导学生发现事物的共同属性,本质特征,再概括出概念。在暴露概念再发现过程中必要时可以适当注入自己的理解或感受,帮助学生跨过思维障碍,尽量让学生经历概念发现再创造的过程,享受成功的乐趣。如:
“圆周角定义”这一课「4:
老师在黑板上画出O。在O。上任取两点A和B,,连接AB,再画一条弦AC
如图(1)所示
师:同学们,你们看到了什么?
生:看到圆、弧、角。
师:图中的角A叫圆周角。那么什么叫圆周角?
生甲:圆周角是圆和角的组合
生乙:圆内相交两弦组成的角。
师:这两位同学的回答是否正确?如果你认为不正确,可以通过画图举反例。
(有些学生画出了圆内两弦组成的角不是圆周角的反例,如右图〔2〉所示)
师:要使圆内相交两弦组成的角是圆周角,这两条弦要满
足什么条件?
生:交点在圆上。
师:如何给圆周角下定义?
生丙:圆上一点出发的两条弦所夹的角叫圆周角。⑵
师:很好,这个定义可以用这个同学的名字来命名。请同学们阅读书中的定义(顶点在圆上并且两边都和圆相交的角,叫圆周角)。
师:书上的定义与刚才那位同学的定义有何不同?
生:那位同学是用弦来定义的,而书中的定义是用角的两边定义的。角的边是射线,弦是线段。
2.2对在已有的数学概念的基础上经过多层次抽象概括而成的概念,要找新概念与旧概念潜在的距离。启发和引导学生去探索、观察给出的材料,发现旧概念和新概念的差异。可以运用类比、特殊化、一般化、互逆化等方法去摸索概念的形成过程。让学生组织和调动自己原有的认识结构去探索解决问题。如:根与系数的关系这一节课,可以让学生先解几条具体的方程,然后观察每个方程两个根的和,两个根的积与原方程的系数的关系。接着猜测根与系数的关系的一般形式,最后运用上节课讲过的求根公式来检验证明猜想的正确性。
2.3充分利用多媒体技术,把概念中的难点化成形象直观的图例。文字、符号、图象相结合,不但可以活跃课堂气氛,还使枯燥的理论生动化,简单的结论充实化,在教师的指导下,学生观察、分析、推理、归纳、概括出新的概念。如:在讲角的平分线的这一节课,不运用多媒体技术,学生很难理解这节课的内容。如果用几何画板把两个定理画成两个形象生动的动画,学生通过观察图形的变化和其对应的数据的变化,可以很快地总结出角平分线的两个定理。
3、对概念的内涵和外延的剖析
深入理解概念是在探索的过程的基础上,指导、启发学生通过分析、综合、类比等思维活动,弄清楚概念的内涵和外延。概念的内涵,是指“反映在概念中的对象的本质属性的总和”「5。也就是通常所说的“概念的含义”。它回答的是概念反映了什么事物。研究内涵一般从正反两个角度去探讨。概念的外延是指具有概念所反映的本质属性的类「4。也就是概念的适用范围。在研究概念的内涵时不仅要摸索清这个概念包含那些对象还要知道它的不包含的那些对象。通过反例或“临界状态”弄清概念外延的“边界”,即弄懂概念描述的对象,成立的条件,适用的范围。从中培养学生剖析问题的能力。
3.1要深入理解概念,在清楚概念来龙去脉的基础上,启发、指导学生认真阅读概念,逐字逐句推敲。切底弄清楚概念的内涵和外延。结合概念的再创造过程,通过改变与概念内涵有关但非概念内涵的因素,想一想概念是否还成立。在容易理解错的地方设计问题。通过错误来暴露学生理解概念的思维,还可以加强记忆力。对各种适用范围的研究,从而达到充分理解概念的目的。如对线段的垂直平分线和圆周角定义的剖析:学习概念的垂直平分线时,要注意到是一条直线(不是线段或射线),垂直(不是一般的相交或平行),线段(不是点或直线或射线),并且经过线段的中点(不是线段上随便的一点),(接圆周角的定义这一节课)
师:很好,圆周角定义的要点是什么?
生:1)角的顶点在圆上;2〉两边都与圆相交。
师:如果有一个条件不满足,是否为圆周角?
生:不是。
师:请大家画一个不是圆周角的角与圆的组合图形。
(有些学生很快画出了右边的两个图形(3)和(4)
师:有没有顶点在圆上,但不是圆周角的角?
生:有.
〔有些学生又画出了右边的两个图形(5)和(6)〕
这样学生就切底地理解什么样的角才是圆周角。
3.2关键词解析:即对比较抽象、学生难理解和掌握的概念或者是概念中高度概括、抽象的关键词。要给出现实生活中的例子或图例,把概念化为通俗易懂的形式,方便学生理解消化。如:用图例表示平行线截线段成比例。
3.3注意概念中的规定。培养学生养成一种严密的逻辑思维。数学概念中的规定总是某种需要的呼唤而不是无病或多此一举。如:a°=1(a≠0)与0!=1是保证了am÷an=am-n在m=n时也成立等。
4、新旧知识纵横对比不断完善原来的认识结构
记忆空间是由许多知识块作为元素组成的。它是指学生己经掌握的概念贮存在大脑中,为应用而准备的。为了自由快速灵活存取知识,就必须把新旧知识进行类比。把学过的概念通过分析、比较、综合、抽象、概括,归纳入前边所学的知识体系中,形成系统化、结构化、网络化的认知结构。这种知识结构具有二种功能:一是能够迅速吸收新的知识;二是能灵活运用知识。从整体上驾驽学过的知识,养成纵横分析问题的习惯。
4.1抽取概念的共同属性即把具有相同“外延”或一个概念的外延包含在另外一个概念的外延的概念融合在一起。这样容易形成清晰的记忆便于应用。也便于知识的迁移。如:三角形的外心、内心、重心、垂心四心合一。四边形、平行四边形、矩形、菱形、正方形具有前包后的关系即后边的是前边的特殊情况。解一元二次不等式,要分ax2+bx+c>0(a>0)和ax2+bx+c0)两种情况;每一种情况又要分>0,=0和
4.2从把外延有且只有一部分是重合的系统化:把以前所学的各单元、局部、分散.零碎的知识通过分析、综合归入某种一定的顺序统一体中。充分利用数学的逻辑的严谨性,可用前边的知识加快对新学概念的理解,反过来用新学的概念进一步完善前边学过的知识。这种对概念的瞻前顾后的理解,不断用新学的知识改造。充实,完善旧的知识。从总体上认识局部、孤立概念之间的内部联系。建立起概念间形式和实质的联系,能把容易混淆的概念从本质上区别开来。如:高中学生学习了六个“距离”概念,要弄懂它们之间的区别和联系。两点之间的距离,点到直线之间的距离,两条平行线之间的距离,点到平面的距离,两平行平面之间的距离,两异面直线之间的距离,这六个“距离”的共同点是:“距离”都是指两点之间的线段之长;不同点是:相应的两个点的位置取法不同(点间的距离是它们之间的线段长度,点线指到直线的垂线段长,平行线指两线间的垂线段长,点面是指点到面的垂线段长,平行面指平行面间的垂线段长,异面直线指的也是他们之间的垂线段长不过它们的交点不在同一平面上。
4.3概念的地位和作用归类:把概念分成三类即源头性概念、过度性概念、结果性概念「6,其中结果性概念又分主体概念和附属概念。如:与三角形有关的一组〈直线,射线、角,三角形,三角形的垂心〉;与三角函数有关的一组(任意角,弧度,正弦函数,正弦函数的周期〉。
4.4概念的歌诀化:把课本中的概念的表达形式重新描述成自己的语言或者把概念制成图表信息,形成自己的思维,从高层次把握使之易于记忆、联想和应用。如:一元一次不等式,可以把它们概括为“大大取大,小小取小,相向取中,相背为空”;而在三角诱导公式时,可把众多的公式化为一句话来概括即“奇变偶不变,符号看象限”。
参考文献
[1]田万海.《数学教育学》,浙江浙江教育出版社出版,2001,3
[2]朱成杰.《数学思想方法教学研究导论》,文汇出版社,2001,7
[3]张峰.“对概念导入和问题设计的思考”,《中学数学教学参考》,2000,11
[4]唐瑞芬.《数学教学理论选讲》,上海华东师范大学出版社,2001,1
关键词:高中物理概念教学引入方法理解掌握
在高中物理教学中,最重要的一项内容就是如何讲清物理概念,使学生全面理解概念的内涵与外延,并学会运用概念分析、解决问题。概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引入方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动。本人结合自己的教学实践,谈谈引入物理概念教学的几种方法,以供参考。
一、实验法
大多数物理概念的教学方法是通过实验演示,让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化了学生对概念的理解和记忆。
二、类比法
类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法引入教学。这样,可以使学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。
三、设疑法
设疑如同悬念,能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境,这是引入物理概念的一种好方法。
四、联结法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。
五、激趣法
心理学家认为:一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣,便会自觉地集中注意力,全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学,其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化的现象。因此,在物理教学中引入概念时注意结合有趣的物理现象进行讲述来吸引学生,有助于学生对概念的了解,并激发出浓厚的学习兴趣,这是值得注意采纳的方法。
六、外延法
物理学中,有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的。而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受,因此,对于这样的概念在教学时最好从其外延开始引入。只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才容易理解与掌握,同时还可逐步训练和提高学生的归纳概括和抽象思维能力。
七、实例法
在物理学中,有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的,因此,在对这类概念引入教学时,我们不妨也模仿概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解,再结合学生已有的认知基础,帮助学生形成、理解并掌握该概念的涵义。
八、直接法
在物理教学中,有些物理概念是直接引入被采用的,是用揭示概念外延的方法给出的,这样的概念比较具体直观,学生易于理解和掌握。如:重力、机械运动、平抛运动、动能和势能、温度、热量、磁通量、电磁振荡的周期和频率等等,都是直接引入的概念。为此,对于这类概念的教学,我们不必做太多的分析与讲解而直接引入。
除了以上常见的几种引入方法外,还有很多。新课的导入如同桥梁,联系着旧知和新知;新课的导入如同序幕,预示着后面的高潮和结局;新课的导入如同航标,引导着学生思维的方向。
新概念教学的引入除了针对不同的教材内容采取不同的方法外,教师还应深入了解学生,注重学生的心理研究,根据学生的认知心理特征选择教学策略。要根据学生的实际情况,确定引入新课的形式与引入的深浅程度,弄清哪些是学习新概念的关键,以决定引入新课的方法。教学中要创造适合学习的环境,有意识地增强情感教育,尊重学生,建立和谐、民主、平等的师生关系,充分发挥情感的潜在教育功能,让学生积极主动地探索和发现知识、发展能力。只要做教学的有心人,一定能使学生感到学习物理的乐趣,使他们学习投入。
参考文献
[1]丘光明怎样激发学生学习物理的兴趣.中学物理,教育出版社,2014,6。
1.在数学概念的教学中
很多教师往往不注重概念的形成过程,只重视概念的运用,忽视数学知识的产生与形成的重要阶段,强行地将一些新的数学概念灌输给学生,无从体现学生的主体性,将严重影响学生形成正确的数学观,阻碍学生的能力发展。造成这种现象的原因,一方面是由于教师的教学观念比较陈旧,在教学中不重视学生的思维活动,不能使学生的认知过程成为一个再创造的过程,实现发现、理解、创造与应用;另一方面是许多教师不知如何创设数学概念形成的问题情景,循序渐进地引导学生开展探索活动。在数学概念教学中,如何设计有效的问题情景,充分调动学生参与课堂教学活动,使学生经历观察、分析、类比、猜想、归纳、抽象、概括、推广等思维活动,探究规律,得出新的数学概念。从而使学生体验到数学概念的产生过程,提高他们对数学的认识水平,掌握数学思想方法,培养数学能力,这是数学概念教学要研究的首要问题。
2.任何一个数学概念都有它确定的含义以及所确定的对象范围
是由它的内涵和外延组成。在数学教学中,正确的思维要求概念明确,就是要明确概念的内涵和外延。学习概念一是要知道它的外延意义,二是要理解它的内涵意义。数学概念的内涵和外延相互联系、互相依赖,给定一个概念,意味着就确定了它的内涵和外延。也就是说,概念的内涵严格地确定概念的外延,反之概念的外延也完全确定着概念的内涵。而内涵意义是概念名称在学习者内部唤起的,独特的、个人的、情感的和态度的反应。学习者的这类反应,取决于他们对这类物体的特定经验。
3.激发学生的学习兴趣,加强学生参与意识
在课堂教学中教师要千方百计激发学生的学习兴趣,唤起学生学习动机,变"要我学"为"我要学"。比如:首先要在课堂导入上下功夫,若导入有趣,不但能将学生在课间散放的心很快吸引到课堂教学上来,而且能引人入胜,激发同学们听课情绪,甚至对这堂课的成功,乃至整个数学教学效果,都会产生直接的影响。当然,要注意引导的内容要与课题联系紧密,才能更快让学生回到课堂上。此外,要给学生创造成功机会,这也能激发学生的学习兴趣。事实证明,经常得到表扬的学生,学习兴趣会不断的巩固和加强。所以,在教学过程中,我们要想激发起全体学生的学习兴趣,就要创造条件,使每一个学生都有获得成功的机会。比如:在课堂提问中,较难的问题请成绩较好的学生回答;较容易的题目,则要请中等偏下的学生回答。不可让回答问题成为少数人的特权,否则会让其他的学生自暴自弃,降低学习的兴趣。当学生在回答问题遇到困难时,教师应适时地、委婉地给予启发指点和鼓励,使学生能够顺利完成任务。这样通过因人而异、难易有别的提问,使每一个学生都可能取得成功而受到老师的表扬和鼓励,从而让他们感受到成功的欢乐,体会到学习是有趣的。当然,激发学生学习数学兴趣的方法很多,比如说游戏教学,设问教学等等,需要我们老师要不断研究学生,总结教法。
4.结合生活实际,创设教学情境,让学生有身临其境感