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關鍵詞:課堂教學;創新思維訓練;原則與方法
作者簡介:王雪琴(1965-),女,陜西合陽人,中國人民公安大學人文社科部,副教授。(北京 100038)
基金項目:本文系2013年中國人民公安大學教學研究項目“《中國近現代史綱要》課堂教學中學生思維能力訓練研究”(項目編號:2013JXYJ04)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0067-02
課堂教學反映高校的教學水平,也在很大程度上決定學生創新能力的強弱。高校課堂教學應將理論知識傳授與創新思維訓練有機結合,使課堂成為創新思維的訓練場所,從而提高課堂教學效果,增強學生的創新思維能力。
一、問題的提出
創新是今天的時代特征,中國高等教育把促進學生有效學習和思維發展看做大學教學的主要任務之一。目前,國內有關創新思維的理論研究相對成熟,但在實踐中如何結合課程教學對學生進行創新思維訓練尚缺乏系統研究。要促進學生創新思維的發展,高校應把創新思維訓練寓于教育活動之中。課堂是學生在學校的主要活動場所,是培養人才的主陣地,但當前我國高校課堂教學主要以知識講授為主,學生接受以教材為主的內容。這種教學方法雖使學生掌握了相關知識,卻在一定程度上忽視了知識被發現、被創造過程中所采用的思維方法,因而影響了學生創新思維的培養。教學過程強調教師主導性,重教有余,重學不足;灌輸有余,啟發不足,妨礙了學生創新能力的發展。如何將知識傳授與創新思維訓練有機結合是目前高校課堂教學亟待解決的主要問題。為此,高校課程課堂教學必須結合學生實際,整合教學內容,創新教學模式,把創新思維訓練寓于課堂教學活動之中。
21世紀是知識經濟時代。知識經濟是以不斷創新的知識為基礎發展起來的智慧型經濟。發展中國家與發達國家的差距本質上是人才的差距,尤其是人才創新能力的差距。培養受教育者的創新性思維已成為時代要求。西方發達國家的教育模式比較重視學生的能力培養,“這種教育模式突出地表現在以培養學生適應性為基礎,訓練動手(實踐)能力為手段,增長創造能力為根本,發展個性為目的”。教育“帶動學生的實踐,引導他們解決實際問題。”[1]全球知名大學哈佛大學強調,“在哈佛大學最重要的不是學到什么,而是怎樣學”。“它不一定培養‘知識分子’,但肯定是培養‘能力分子’”。[2]創新人才培養是衡量高等學校教育質量的重要標志,是高等學校綜合實力的重要體現,也應是高校課堂教學的主要任務之一。
同時,信息化時代帶來了學生知識結構、思維方式的不斷變革,對課堂教學提出挑戰。在經濟全球化和信息網絡化的影響下,21世紀的大學生在視野開闊的同時,接受的信息沖擊在深度、廣度、速度與豐富程度上都遠超其前輩。心理學研究表明,創新是每個人天生就有的潛質,19~22歲是創新思維發展的培養期,是開發創新思維的關鍵期。高校教師首先要主動接受來自時代和學生的挑戰,更新觀念,改變以傳授知識為主的傳統教學模式,尊重學生在課堂中的主體地位,由單純的知識傳授者轉變為學生學習的引導者。其次,信息技術也為教師提供了靈活運用多種教學方法的平臺,使教師有可能把主體性、活動性、問題探究性等自主創新教學模式根據教學實際有機結合起來,促成師生間多向互動教學關系的形成。再次,信息技術使教師從傳授知識的繁重任務中解放出來,從而使課堂思維訓練得以實現。面對日益豐富的信息資源,面對充滿創新潛質的青年學生,教師的主要任務應當是教會學生求知的方法,將促進學生創新思維發展作為首要任務。為此必須探討課堂創新思維訓練的原則和方法,為課堂創新思維訓練提供指導。
二、課堂思維訓練原則
1.強化創新意識教育
只有在強烈的創新意識引導下,人們才能產生創新愿望和動機,樹立創新目標,發揮創造潛能。課堂思維訓練主要是對學生進行創新意識教育,喚起學生的創新沖動,所以教師必須把課堂教學從知識傳授轉移到培養學生創新思維上來,使學生在課堂教學中學會自主學習,使學習過程成為自我思維訓練、建構新知識結構的過程。課堂不僅要教會學生掌握知識,而且要培養學生掌握知識的方法,發展認知能力。在課堂教學中明確新的教學觀,把課堂作為教師主導下學生進行思維訓練的場所,把單純的知識傳授過程變為創造性思維的學習過程,讓學生在課堂中學會求知、學會思考、學會創新,使創新思維訓練成為可持續的課堂教學常態。只有具備這種教學觀念,創新教育才能通過課堂得以體現。
2.尊重學生思維主體地位
自主性和創新性是人作為主體的本質特征,是人之主體力量的展示。失去主體性的人無自主性,創新性更無從談起。因此,課堂教學在承認教師主導作用的同時,要強調學生的主體地位。學生不斷增強內在的主體意識才能充分展示自己的新思想、新觀點和新方法。因此,創新思維訓練中,教師必須根據社會發展要求,順應學生的特點組織教學,激活學生的創新潛能,使其成為充分表現自我的創新主體。課堂教學中要給每一位學生自主參與課程任務的機會,使其積極思維,從思維訓練中得到樂趣,主動融入課程,自主學習、理解課程乃至創新課程,提高自身的思維能力。
3.思維訓練以學生的學習生活經驗為基礎
個體的思維能力只有在學習、探究、解決問題的過程中,隨著主體經驗的豐富得到完善和發展。創新思維是人們調動既有的知識儲備進行新的組合產生新的思維成果,沒有知識和經驗,創新思維無從談起。生活是創新的源泉,只有源于學生生活的教育才能引發他們的創新意識。這種生活體驗式的創新思維訓練以學生學習生活為基礎,引導學生體驗創新思維在學習、生活中的應用。教師必須結合學生實際,提供新材料,設置新情境,提出新問題,激發學生圍繞他們關心的問題積極思考,讓學生感受到課堂學習與他們的生活以及日后面對世界的緊密聯系。這樣就能激活學生的知識儲備,結合學習和生活實際有所思考,通過思考有所創新。
4.思維訓練應循序漸進
課堂思維訓練必須以學生已有的認知能力為基礎,由低到高逐漸展開。為吸引學生廣泛參與,訓練伊始教師應把思維過程具體分解,逐個加以訓練,最后把過程聯系起來組成完整的思維程序,由易到難,由具體到抽象,由分解到綜合,使學生能夠逐漸適應。同時注意過程性原則,不要急于求成。首先讓學生嘗試完成任務,然后教師提出自己的方法,讓學生進行比較,從中學會不同的思維方式。這其中重要的環節是思維基礎的設置,這一基礎既要源于學生也要略高于學生的現有知識,要讓學生通過創新思維,從已有知識中孕育生長新知識,并以此為基礎,在課堂教學中反復訓練,在反復過程中形成思維能力的螺旋式上升。
三、課堂創新思維訓練方法
1.營造有利于學生創新思維嘗試的氛圍
思維始于對問題的思考,為此教師要有積極的思維習慣。課程教學伊始,教師首先闡明該課程的由來及其不斷完善的歷程,讓學生明白教材的設定,就是學術史上那些勇于探索的人們的創新過程,這一過程仍在進行之中。其次,要有與學生進行探討的愿望。學生感受到教師的期望,激發求知欲,就可能形成積極的思維。課堂教學中教師要調動學生廣泛參與,將學生的積極參與性、觀點的新穎性等納入考評范圍。在引導過程中,注意研究學生思想的最新發展,找到新、舊知識的結合點,點燃頭腦風暴,產生智慧火花。這樣,既使學生看到創新范例,又使學生了解創新的現實性與必要性,激發創新欲望,從而使課堂教學從知識型向思維創新型逐步轉變。
2.精心設計內容
學生的興趣一旦調動起來,必然關注教學內容。教學內容首先要有知識性、學術性,具有向深度、廣度拓展的思維空間。其次,一定要有問題情境,通過問題引導學習,通過學習生成問題。教師創設問題應源于教材,但要層層遞進,由淺入深,體現問題的關鍵性,也要高于教材,體現思想性、挑戰性和一定的拓展性。當然,創設問題要對應學生的思維水平,使學生能夠充分調動已有的知識進行重組再造,從而產生積極思考、不斷探索的思維過程。最后要平衡知識傳授與思維訓練的關系,做好思維訓練的鋪墊,使學生感到既有壓力又有信心。最后注意提問的目的是指向思考方法而不是最終答案,使學生審視自己的思維模式,而不是僅僅知道問題的答案。
3.構建思維訓練型教法體系
隨著學生思考的逐步深入,教師要啟迪創新思維方法,排除思維定勢的影響,進入創新思維。創新思維是發散思維和收斂思維的統一,但發散思維更集中體現思維的創新性特點,是創新思維的核心。發散思維具有流暢性、靈活性、獨創性三大特點。流暢性強調思維的廣闊性和深刻性。靈活性指善于發現事物之間的聯系,提升分析問題的層次。獨創性要求采用聯想、引申、分析和綜合、抽象和概括等方法,由單一思維轉向綜合思維,形成獨創性思維。[3]教師可采取兩種方式引導學生開展發散思維訓練:一是以具體時間為綱進行空間的橫向分析,擴大思維的廣度;二是以具體問題為綱進行時間范圍的縱向延伸,加大思維的深度。
4.收斂思維完成新知識的建構
通過思維的發散,學生思路開闊,形成多種觀點。新的觀點只有通過驗證和評價才能完成真正的知識建構。心理學研究認為,每個人都有強烈的榮譽感和成功感,希望獲得認可。同時,總結自己思考的過程也是自我知識建構、理論升華的過程。此時,教師設計5~10分鐘的總結環節,由學生闡述己見,然后教師點評、歸納。師生之間思想的碰撞隨時都可能產生新的靈感、頓悟,這些靈感和頓悟都將促進創新思維的發展,這一總結過程即是收斂思維。發散思維拓寬視野,收斂思維歸納總結,二者有機結合便形成創新思維。這一創新思維過程在課堂教學中的不斷應用不僅使問題的闡釋更深入,且使學生在思維訓練中孕育創新,從而達到提高教學效果、培養創新人才的目的。
可見,在以上原則和方法指導下的課堂教學就不僅是簡單的知識傳授,而是在掌握知識基礎上的思維訓練。知識不再是被動接受的固定信息,而成為創新思維的前提和基礎。強調知識和思維的合力作用才能培養出充滿自信的創新人才。
參考文獻:
[1]林崇德. 教育與發展——創新人才的心理學整合研究[M]. 北京:北京師范大學出版社,2004:40.
[2]王曉陽. 大學社會功能比較研究[M]. 北京:高等教育出版社,
一些藝術類院校都開設了思維訓練相關的課程,從而更加直接地培養學生的創新思維,對于其他基礎教育的設計課程,學生往往就會忽略在思維訓練課程中的思維方式,以固有的思維去進行設計。這就需要教師在其他設計課程設置中加入思維訓練的相關課題。同樣,在圖形設計課程中,教師也應該幫助學生逐漸開拓設計思維,尋求更多圖形設計的方式方法,達到創新學生思維的目的。
1.想象力與趣味性
對于剛開始接觸圖形設計的學生,教師首先要做的就是使他們對于圖形的變形感興趣,并不是像傳統的教學模式,只注重傳授技能的應用。引發趣味性是最重要的,也是學好設計的關鍵,它會讓學生積極地展開他們的想象力。學生只有對于圖形設計產生趣味,才能主動地去想象、聯想,接受教師所講授的設計方法,從而開拓設計思維并逐漸發現更多的設計方法,促成一個良性的循環。這個循環開始于先讓學生對于身邊熟悉的圖形進行創意變形,尋求新的思維方式和設計方法,構思出不同的設計方案,并利用收斂思維將圖形進行反復設計、推敲,最終將其結合,通過新的視覺形象表現出來。
2.創造力與知識儲備
當學生對圖形設計這門課程產生興趣之后,便會主動地去嘗試各種思維方式和設計手法,但是對于圖形的設計不可能憑空去創造,這就需要學生充實自己的頭腦。雄厚的知識儲備會使思維變得更加活躍,并通過專業的設計反映在圖形上。這種視覺上的語言不僅需要長時間專業知識的積累,更要求學生多閱讀非專業性的書籍,進而使自身的修養擴展到文化的層面。當然與此同時專業經驗的積累也是必不可少的,它可以使我們站在巨人的肩膀上來俯瞰世界。
從專業的設計中總結經驗會讓我們的思維得到拓展,不斷增強創新意識,提高創造能力,最終應用在圖形的設計之中。不過常規性的知識與經驗也會束縛我們的思想,成為創造性思維的羈絆,這就需要教師做更深入的指導和啟發。圖形設計本身就是思維運動的過程,創新思維可以幫助視覺形象和內容主旨準確地表達。只有打破思維的局限,將異于常規的要素進行理性地分析并組織起來,這種分析才可能是邏輯思維、直覺思維、頭腦風暴等,然后通過感性的設計將其表達,才能真正鍛煉學生的創新思維能力,進而達到課程的最終目標。
3.潛能力與獨創性
在短短幾周的圖形設計課程中,教師能教授給學生的只能是設計的方式方法,而通過課程的學習,學生最終需要掌握的是怎樣去創新思維,這就要求學生在課后做進一步深入的學習和研究,發揮自我的潛能力。除了閱讀相關書籍和總結設計經驗,還應該對圖形做重復性的設計。所謂重復性的設計,不僅僅指的是從經典圖形中去臨摹和借用,還應該主動地觀察身邊一切事物,在自然中去發現可能為設計所用的符號、圖形,并從中提取出草稿,再經過邏輯思維進行反復的修改完善,這樣的圖形設計才是用心去思考的,也是學生挖掘自身潛能力的結果。如果教師懂得挖掘學生的潛力,每位學生都會設計出富有獨特個性的圖形。當然教師在引導學生的過程中,對于學生的想法、理念要善于啟發和鼓勵,在圖形設計課程中,學生獨特性品質的培養是創新思維訓練的關鍵。
4.表現力與傳播性
設計者對于圖形的設計是希望能夠更加直接地表現訴求本身,通過理念信息的傳達來實現最終的傳播,所以教師在課程設置中也應該添加相關內容,把對于圖形設計中的創意思維同樣應用在相關媒介中,使學生懂得學以致用,從創意到設計以及如何應用于成果都要體現在平時的訓練中,最后達到理論與實踐、創意設計與市場需求相結合的目的。在整個教學中,教師要注重思維的引導,以免學生走入設計即為了設計本身的誤區。設計是一種方式,學生在訓練中要學會利用這種方式,讓觀者對圖形的設計進行閱讀,理解圖形深層次的概念,達到表現設計者意圖的目的,而不是僅僅為了強調表面形式做刻意變形。社會已經進入到讀圖時代,讀者在圖形觀看、看懂、產生興趣的過程中,非常注重圖形表現和傳播的重要性,所以在圖形設計課程中,要求教師和學生也要注重圖形設計表現力和傳播性的創新思維訓練。
二、結語
當前網絡工程專業課程教學中存在如下問題:(1)傳統的教學模式中,教師在課堂上側重傳授專業知識,課堂以“教師講、學生聽”為主,學生缺乏創新思維方法訓練;(2)專業課程雖然內容豐富,但課堂授課只著重于單門課程知識本身,沒有課程知識在網絡應用方面的拓展;(3)學生參與課程學習的主動性較弱;(4)部分學生對于課堂理論知識掌握得較好,但知識拓展和創新能力不足。
1.1創新思維教學法
科學思維的內涵是相信存在客觀事實,愿意探究和認識未知事物;基于已有經驗知識和理論知識,通過思考提出對未知事物的猜想,通過科學方法進行推理論證,得出事實。科學方法是認識改造客觀世界的手段、方法和工具。科學方法有兩類:一類是描述事實的經驗認知方法;一類是解釋事實的歸納、演繹和推理方法。先進的教學方法應當以培養善于學習者和創新者為目標,教師應有傳授專業知識和培養學生創新能力的責任。學習的一般認知規律是學習新知識時以知識點為基礎,逐個學習各個知識點,積少成多,形成知識體系,達到掌握該領域知識的目標,而學生創新能力的培養需要在專業課學習中不斷融入創新思維訓練;因此,教師傳授專業知識是基礎,對學生進行創新思維訓練是保障,將兩者結合起來才能更好地培養創新人才。我們提出的創新思維教學法CTT=Function(Knowledge,Question,Interactive,Experiments)包含如下核心要素。(1)Knowledge是課程知識點。知識是基礎,知識包含低層次的經驗知識和高層次的理論知識。觀察報告、實驗記錄等經驗知識是由一系列“是什么”組成的知識,而用來回答“為什么”的則是理論知識。(2)Question是探究性問題。問題是驅動,教師在備課階段需精心準備每個知識點所包含的具有啟發性、能引起學生興趣的探究性問題,引導學生課前帶著問題預習,進而參與課堂教學;課后通過研討交流給出問題的解決方案并進行知識的拓展與應用。(3)Interactive是師生互動。學生通過課前預習思考,對探究性問題有了初步認識;在教師授課時,可以參與到授課過程中,加深對理論知識的理解和掌握;課后通過教師博客、網絡教學平臺和研究型學習與創新項目,增強師生間在課下的交流溝通,拓展課程知識應用。(4)Experiments是實驗。實驗是對理論知識的驗證,學生通過上機實驗可以驗證課堂理論知識,通過分析實驗結果可進一步引發新的思考和問題。(5)Function是創新思維教學法的函數實現,需綜合運用knowledge,Question,Interactive,Experiments這4個元素;教師在傳授知識時需對學生進行創新思維能力訓練。
1.2創新思維教學法實踐
創新思維教學法包括作好課前預習(思考)、增加課堂研討(實驗驗證)、增強課后交流3個教學環節。學生課前查閱相關教學資源和資料,進行自主學習;課上以小組形式合作交流,輔以教師的實驗課教學引導學生進行實驗驗證;課后通過網絡教學平臺和教師博客,增強師生間的交流。教師鼓勵學生參加研究型學習與創新項目,拓展知識應用技能訓練。(1)作好課前預習。教師在備課階段對課程內容進行梳理,理清課程核心知識點,精心設計每個核心知識點所包含的具有啟發性的、能引起學生興趣的探究性問題,引導學生課前帶著這些問題預習,查閱資料,思考并獲得初步認知。(2)增加課堂探討。在課堂授課環節,教師以“問題驅動法”講授課程知識點,調動學生參與課堂教學的積極性,加強師生互動,引導學生積極思考并參與教學研討,通過實驗課驗證加深學生對核心知識點的掌握。(3)增強課后交流。學生課后可通過網絡教學平臺討論區和教師博客加強師生間的交流,開發課下拓展知識的潛能。圍繞教師提出的問題,師生互動得越頻繁,學生的知識遷移和能力擴展就可能越主動和高效。學生主動性和積極性的充分發揮,必然促進學生對知識技能的理解與掌握,有利于創新思維與創新能力的形成與發展。
二、創新思維教學法在網絡工程專業課程群中的研究與應用
創新思維教學法不是通過一門課就能讓學生建立起創新能力,而是需要將創新思維訓練融合到網絡工程專業各門課程教學中。根據網絡工程專業課程知識體系和課程的特點,青島大學信息工程學院建設了網絡工程專業核心課程群,課程群教師定期集體備課和交流,對于課程中相互交叉和具有連貫性的知識點進行歸納梳理。教師在學生參與教學的全過程中均采取記分制,對課堂與網絡討論、實驗、課后作業和理論考試給予不同的權重并計分。
2.1創新思維教學法訓練舉例
教師組織學生以學習小組(包括3~5名學生)為單位參與教學活動全過程。學生以交流協作和相互督促的方式進行預習、準備課堂討論發言、收集網絡資料、討論學習重點難點和交流學習方法等。在課前預習階段和課后討論階段,教師圍繞課程知識點提出一些探究性問題,組織3~5名學生以學習小組為單位,進行資料查詢和問題交流討論,給出解決方案或算法設計,準備PPT并在課堂研討階段進行宣講,在課后形成總結報告和實驗報告。在計算機網絡原理這門課程中,教師對于網絡層知識點準備的探究性問題舉例如下。(1)課前預習問題:對于網絡層的路由選擇協議,教師可給出一個具體的網絡拓撲結構,要求學生思考并構造拓撲圖中結點的最短路徑。教師可提示學生:路由器可以與相鄰結點交換信息(即基于距離矢量的路由選擇算法);或者將路由器的路由信息匯集到某處計算處理(Dijkstra算法);又或者采用類似于交換機的自學習方法等。教師在課前要求學生以學習小組為單位進行課前自主學習討論,提出想法,進行總結,形成小組PPT;在課堂研討時,挑選2~3個小組的方案并由學生在課堂宣講和討論,鼓勵學生提出發散、創新思維觀點,分析算法利弊,引導學生得出正確結論。教師在進行實驗課教學時,可引導學生配置路由器的RIP和OSPF協議、觀察路由選擇協議的工作過程、記錄報文交換的內容、觀察鏈路狀態變化后兩種協議收斂的過程,使學生通過實驗手段直接驗證理論算法,并在網絡實驗環境下比較兩種算法的不同思想、優缺點及適用網絡。課后學生以小組為單位進行討論與交流,完善算法和實驗結果分析,形成研究報告和實驗報告。(2)課后研討問題:子網劃分和利用路由聚合技術構造超網問題。教師可給出具體的網絡拓撲,將給定IP地址空間222.118.1.0/24劃分為兩個子網,分配給局域網1和局域網2,保證每個局域網至少包含120個IP地址,要求學生給出R2的路由表,使其明確包括到局域網1的路由、局域網2的路由、域名服務器的主機路由和互聯網的路由;使用路由聚合技術給出R1到局域網1和局域網2的路由,構造路由器R1的路由表。教師可提示學生如下知識點。①劃分子網是從兩極IP地址到三級IP地址。劃分子網的基本思路是從網絡的主機號借用若干比特作為子網號,而主機號就相應減少若干個比特,于是兩極IP地址在本單位內部就變為三級IP地址:網絡號、子網號和主機號。②在路由表中利用無分類編址CIDR地址塊查找目的網絡,這種地址的聚合稱為路由聚合,它使得路由表中的一項可用來表示很多個原來傳統分類地址的路由,也稱為構造超網。③路由表項中包含到目的網絡的表項、特定主機的表項、默認路由表項。
2.2網絡教學平臺的輔作用
校園網絡教學平臺整合了專業課程群教改成果,提供每門課程教學大綱、教學日歷、教學課件、教師教學錄像、教學筆記、常見問題解答、研究型教學文檔、課后習題等教學內容,并鏈接檢測習題庫以供學生進行自我測試。學生可以通過網絡教學平臺查詢相關資料,開展網上討論和答疑,在探究過程完成后以學習小組為單位提交總結報告。
2.3研究性學習與創新實驗項目培養學生的創新能力
網絡工程專業教學計劃對于研究型學習與創新實驗項目設置3個學分,主要在探索性實驗開發環節,為網絡工程專業二、三年級學生提供一些與專業課程相關的研究型學習與創新實驗項目,鼓勵學生以3~5人為一個小組參與到項目的研究與開發中,在學生中逐步營造研究型學習氛圍,帶動多數學生積極參與到研究型學習與創新實驗項目和教師的科研項目中。為期1年的研究型學習與創新實驗項目的開展,可以讓學生參與項目分析、設計、開發的全過程。學生通過查閱資料、提出設計方案、進行實踐開發和系統測試等一系列科研活動,開展與教師和同組同學的交流學習,拓寬了視野,提高了科研創新能力。我們通過對青島大學信息工程學院2007級、2008級和2009級成功考研的學生進行調查統計發現,有近90%的學生在二、三年級時參加過研究型學習與創新實驗項目,并且通過該項目提高了創新思維和主動學習能力。
三、結語
關鍵詞:初中數學;創新思維;教學創新
初中階段是學生鍛煉邏輯思維、塑造性格的關鍵時期,但是從以往初中數學教學的實際情況來看,很多學生在學習中出現障礙和困難,由于缺乏創造性及邏輯思維能力,不能運用理論知識解決實際問題,再加上學習的積極性不高、解題思路混亂等,嚴重影響了學習成績的提高和能力的增長。由于數學學科的特殊性,對學生的思維能力提出了較高要求,要想提高學習成績,就要求學生必須具備創新精神和創新思維,才能滿足新課改教學的需要。因此,教師在日常教學中要增強培養學生創新思維的意識,提高學生的創新能力。
一、轉變教學思路與教學方法
從當前初中數學課堂教學的實際情況來看,由于受到中考的限制,很多教師仍然采用傳統灌輸式、題海戰術式的教學方法,無暇顧及學生創新思維的培養,與當前新課程改革對學生的培養要求不相符。因此,要想真正培養學生的創新思維,首先教師就要轉變觀念,充分了解初中生的特征,制訂具有個性化的教學方案,將培養學生的創新思維貫穿于整個教學過程中,探索并嘗試使用全新的教學方法。其次,教師在教學中應加強對創新思維培養工作的重視,能夠將理論與實際相結合,引導學生充分理解數學知識,形成數學意識,運用已學知識解決實際問題,激發學生的創新思維,將抽象的數學知識以具象化的形式表現出來,大幅度提高學生參與學習的積極性。
二、注重控制學生的學習過程
培養學生的創新思維,就要讓學生掌握正確的學習方法,強化創新思路,因此加強對學習過程的重視非常重要,關注學生的學習過程,可及時發現其中存在的不足并采取優化措施。對學生學習過程的控制與管理,主要可從以下幾方面著手:(1)合理安排教學時間,加強對學生學習方法的指導,確保學生能夠掌握數學基礎知識,在此基礎上才能鍛煉邏輯思維能力。教會學生如何進行課前預習及課后復習,并保證課堂認真聽講,夯實基礎。(2)選擇科學的學習方法。創新思維的運用,需要學生集中注意力,全神貫注地思考問題和解決問題,并且在自主學習過程中創新學習方法,改進學習思路,從而激發創新思維與創新能力。(3)掌握基本的學習規律。一定的學習規律能夠幫助學生更好地記憶和理解數學知識點。例如,要求學生在課堂學習時做好筆記,課后及時復習,嘗試運用所學知識點解決復雜的問題,總結各個知識點之間的關聯,鍛煉邏輯思維。(4)創設寬松、愉悅、自由的學習環境,讓學生在濃厚的學習氛圍中增強探索精神、創新精神,自覺參加到課堂活動中,能夠大膽思考、大膽發言、敢于探究,與同學或者教師一起思考問題,在潛移默化中形成了創新思維。
三、鼓勵學生大膽質疑
在初中數學課堂上培養學生的創新思維,必須摒棄傳統的教學觀念與學習方法,遵循標新立異原則,給學生更多表現自我的機會,鼓勵學生獨立思考、提出質疑,允許不同思路和不同觀點的存在,敢于突破傳統定向思維模式的挑戰,從多角度、多種方法思考問題和解決問題。例如,在學習有關“圓”的知識點時,教師可在新課導入環節引導學生提出質疑,在課前提出問題:同學們,請大家思考一下,假設在兩個圓心角、兩條弧及兩條弦的軸心距中有一組相等的量,那么它們所對應的其他各組量是否相等?在這個問題中,既有學生已經掌握的舊知識點,也有新的質疑點,所以學生想要解決問題的積極性很高,他們采取小組討論的形式,開展質疑、猜測和激烈的辯論,推出了“圓的定理”,通過觀察和思考掌握了圓形的相關知識點,獲得了學習的成就感,并且意識到創新思維在解決問題中的應用,進而提高了學習的自信心。
四、強化思維與發散思維訓練
增強學生的創新思維與創新品質,離不開教師的引導與啟發。在初中數學課堂中,教師應多培養學生的集中與發散思維,如多提出一題多解的問題,反復訓練學生的邏輯思維,將原本零散的數學知識點整合起來,找到數學的解題規律。課堂教學內容要以教材為出發點,教師應多挖掘教材中的有利資源,通過縱向與橫向相結合、本類與它類相結合的方法,讓學生展開豐富的聯想,掌握數學知識點之間的關聯,同時也開拓了思維。學生通過分析、歸納、總結、反思知識點,形成了獨特的數學邏輯思維,并且動手動腦解決問題,激發了主動探究、主動思考的良好習慣,能夠自覺地與其他學生合作,共同解決問題。例如,在教學中提出命題:在兩個銳角三角形中,有兩個邊與其中一個邊的高度相等,則這兩個三角形為全等三角形。如果將“銳角”這個條件去掉,那么命題是否仍然成立?這個問題是對知識點的進一步考核與深化,需要學生逆向思考,增強思維的發散性。
總之,在初中數學課堂教學中培養學生的創新思維,需要教師與學生共同努力。一方面教師要轉變教學觀念、改進教學方法,給學生創造更多發散思維的機會,激發學生的學習興趣,提高學習能力;另一方面學生要增強參與課堂學習的意識,樂于思考,體會到學習的快樂與成就感。通過增強學生的創新思維,更好地落實新課程的改革目標。
參考文獻:
[關鍵詞]高校美術教育 創新思維能力 培養 提升
[中圖分類號]J20-4 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2013)10-0222-01
僅僅教學生畫畫已經不能滿足高校美術教育的要求,素質教育的發展也已經無法缺少高校美術課程的開設。德智體美勞全面發展的素質教育就是課程教學的重點,培養學生的創新能力尤為重要。現代社會,人類生存的重要條件之一就是創新能力,所以,全方位培養學生的思維創新能力勢在必行。
一、教育觀念更新
我國當前在教育改革方面的重中之重就是素質教育的全面推行與實施。教師教育觀念的改革關系到全面實施素質教育,培養學生創新能力的重點就在于素質教育知識的傳遞和創新是否能夠有效實現。所以,要想培養出具備創新思維能力的學生,就必須選擇具有創新素質的教師。
二、創新思維的培養
在高校美術教學中,首先要提升教師團隊的美術創新思維,進而更好地培養學生的創新性思維能力。在教學中可以看出,如果學生對哪一門學科有著特殊的偏愛的話,他就會在這門學科上下工夫,用大量的時間和精力,因此,這時對于課程的互動進行就顯得更加完美。當學生對那門課程處于一種積極的心理狀態時,就有利于培養學生的思維創造能力,這種積極的心理狀態就是興趣。要想成為一名優秀的高校美術教師,應隨著課程的改革實施,以學生為主體,激發學生對學習興趣的產生。這樣的課堂氣氛應當成為每一位教師的追求,在認識過程中,要帶領學生充分發揮其自身的主體地位,讓其有意識地在思維創新能力方面得到培養。
三、創新能力的提升
首先,打下扎實的基礎。要讓還習慣于從直觀事物中學習的大學生了解到,創新需要深厚的文化積累。要想培養學生的思維創新能力,就必須讓學生認識到知識的積累對創新能力培養的重要性。
其次,對大膽想象創新的學生要給予鼓勵。通過形象思維,再憑借對記憶的表象,對腦中接受的和過去已經存在的信息進行處理,得到未知的甚至未存在的事物的過程就是想象。無論是欣賞課還是實踐課,想象能力都是作為創新思維的重要途徑之一,是美術課程的主要特征。實踐表明,學生通過積極大膽的想象,在完成教學任務的同時,不但能夠欣賞到美,而且學生思維創新能力直接得到了培養。
最后,授課過程中帶動創新。根據學生思維能力的特點,教授在講授的過程中要靈活地帶動創新思維的培養,比如橫向思維、逆向思維和發散性思維。而且,在知識點總結的方面可以嘗試運用對比的方法,可能不是所有學生的想法都符合,但是,在學生積極思考、積極配合的過程中,他們的創新思維都得到了有效的訓練,對知識的加深記憶以及知識點的鞏固起到非常好的作用。
四、競爭機制引進
在快節奏的現代生活中,競爭這個詞已經越來越被人們熟知和認同。那么與此同時,社會就更加需要具備創新能力和創新意識的學生和人才,去創新和開發有利于我們生活節奏的一切物質所需,讓我們的生活變得更加方便、快捷。所以,培養具有創新思維能力的高校大學生迫在眉睫,已經成為一項長期而艱巨的任務。并且要求教師本身就具備這種能力,在日常的教學過程中,運用其創新能力,根據學生的特點及共性,有計劃、有步驟的大膽探索,引入“競爭”到課堂教學活動中。通過這種進取性的個性心理變現,積極有效的對思維創新能力進行訓練,提高學生的思維創新能力。
綜上所述,高校美術學生思維創新能力培養的重點就在于教學過程中師生間的配合與互動,教師改革教學觀念,營造輕松課堂環境,學生積極配合,培養自身興趣,以達到創新思維能力訓練的最佳狀態。教育觀念的更新、創新思維的培養、創新能力的提高,再加上競爭機制的運用,在高校創新思維能力的培養中必將起到至關重要的作用。
【參考文獻】
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關鍵詞:體育教育;教學;創新思維;應用研討
一、體育教學中創新思維的內涵及特點
1.創新思維內涵
創新思維是一種突破思維定式的創新型思維方式,它要求人們站在不同的角度,采用不同的思路思考和解決問題。體育教學中的創新思維是指在日常的體育教學活動中,利用創新思維活動揭示事物的本質,產生不同的思維結果。這種思維結果是一種創新性的思維設想。
2.創新思維特點
(1)課堂以學生為主體,自由活躍。教師采取多種教學方式,營造自由、輕松的學習氣氛,激發學生學習的激情與興趣,調動學習積極性,提高自主學習能力,鼓勵學生發表自己的觀點。
(2)因材施教,促進學生個性發展。教學過程中,教師要充分挖掘學生個性,并進行針對性教學。如,對于肥胖生、體質差的學生,設計不同的教學方案。另外,挖掘學生潛能,如,會對力氣大、速度快的學生進行專業性培養,充分發揮學生的優勢。
(3)鼓勵學生多思考,培養創新思維。教學過程中,不僅要加強學生的技能、專業訓練,還要注重培養學生的創新思維,鼓勵、引導學生在訓練過程中,多思考、總結,發表自己的看法,鼓勵和表揚那些有新觀點、新思路的學生,激發學習動力,培養學生的創新思維能力。
二、體育教育教學中創新思維的應用
創新思維對于教學體制的改革,教學質量的提高具有建設性意義,作為教師,必須確保創新思維在教學活動中的有效性,筆者根據自身多年的教學經驗,談談加強創新思維的看法。
1.轉變傳統的體育教學理念
傳統的體育教學也是一種應試教學,只要求學生掌握一些理論知識與一些基本的技能即可,如,掌握相關體育項目的比賽規則、基本的動作要領等,卻忽視學生能夠靈活運用所學知識去運動、去打比賽的重要性。所以,必須轉變教學觀念,課堂以學生為主體,而教師只是引導者、指導者,教師可充分采用討論式、探索式的教學方法,引導學生獨立思考、團隊協作,構建自己的知識體系,注重自我提升,樹立正確的學習觀,提高自主學習的意識,從而有效加強創新能力。
2.營造良好的體育教學氛圍
良好的教學氛圍,對于學生創新思維的培養具有一定的促進作用,學生只有在輕松、自由的環境下學習,才能激發自己的創新意識,提高學習的積極性與創造性。(1)教師要為學生營造安全、穩定的心理學習環境,讓學生在心理層面上能感受到學習的自由性,減少壓力,教師對學生要多表揚、鼓勵,對于那些出錯的學生要注意引導其糾正,提高學習質量。(2)營造愉快、輕松的教學環境,教師要多組織開展實踐教學活動,帶學生走出去,汲取學生所提的改善實踐課程的意見,提高學生的地位,激發學生的學習興趣。(3)積極設疑,引導學生思考問題、分析問題、解決問題、總結經驗,設置闖關關卡,在活躍課堂氣氛的同時還能激發學生的闖關意識,一定程度上提高學生創新思維能力。教師在營造教學氣氛時,必須將學生納入其中,多與學生溝通、交流,提高學生的存在感。
3.創新體育教學方法
教學方法的有效性直接影響教學質量的高低,單一的教學方法只會導致教師、學生思維定式,因此,必須創新采用多種教學方法。首先,分析研究現有的教學方法的優勢與不足,滲透創新的思維。如,在開展武術課程教學時,在傳統的教學法中,教師會示范給學生看,講解其中的要點,學生只是觀看教師的動作,沒有實際操作經驗,最終導致動作不規范、缺乏實戰性。其次,必須創新實踐教學方法,多開展不同的實踐教學活動,考慮學生的學習能力、身體狀況、教學條件等多種因素,采用靈活多年的教學方法,提高學生的創新思維。另外,教師之間應多開展交流活動,互相分享教學經驗,取長補短。
4.改革體育教學考核評價體系
現階段,還應改革學校的教學考核評價體系,首先,明確考核評價的內容,由于體育教學具有復雜性,每項體育活動的操作性都非常高,因此,確定具體的考核評價活動,不設置教學目標,也不設置成績,讓學生自由發揮,從中可以看出學生的創造能力,反應創新思維能力。其次,落實考核評價體系,教師根據課程內容設計考核評價的內容,確保以學生為主體。綜上所述,筆者認為,體育教學考核評價體系不需要固定的考核評價程序、模式,應進行動態管理,具有針對性,教師可以將教學中的重難點作為考核評價體系中的具體內容。
綜上所述,隨著新課標的深入,我國一改以往的應試教育體制,注重培養創新思維,提高教學質量。體育教學中,創新思維的應用,有利于激發學生學習興趣,調動學習積極性,促進學生全面發展,培養符合國家和社會發展需求的人才。
參考文獻:
[1]馮斌程.分析體育教育教學中創新思維的應用[J].科技向導,2014.
關鍵詞:高中;地理教學;創造性;思維能力
前言:思維的創新和提高是高中地理教學中的重點工作。高中學生的學習結構基本已經確立,在針對一些理科學科類有關的學科,學生的創新思維占據了優勢。更因為地理所屬于文科類,相比較理科類學生的數學、物理等學科中的發散思維能力較差,因此,地理教學中,應該著重培養學生的創新思維。
一、高中地理思維能力的類型
高中地理的思維能力培養主要應該分為三種類型,空間思維能力、邏輯思維能力和創新思維能力。高中學生的思維模式還在建立的過程,可以加大培養力度,為日后的大學學習或社會實踐增加創新能力。空間思維能力是指地理教學中涉及到的地理時間的空間分布和結構差異、空間的聯系和空間運動變化規律等,對空間的思維能力具有分析、概括和評價的能力;邏輯思維能力又被稱作為抽象思維能力,是對地理實物的分析、比較、抽象概括、判斷、推理等科學的邏輯方法表達出自己的思維想法的能力;創新思維能力是指在學習地理課程時,能夠對問題進行創新、對問題具有創造性思考方式和創新解決問題的能力,這是一種腦部智力的活動體現。
在教學過程中,教師應該注重培養學生思維的創造性,思維創造又分為集中思維與發散思維、邏輯思維與直覺思維、抽象思維與形象思維的相結合。
二、高中地理教學中創新思維能力的培養
(一)空間思維能力的培養
教師需要加強學生地理知識的學習能力,潛移默化的構建學生心理的地圖,增強空間意識。學習地理的學生必然需要構建一個心理地圖,這是學習地理的重要工具。教師需要帶領學生對地圖進行詳細的了解,讓學生具備較高的地圖識讀能力和運用能力。從地理表象、各類地圖的三維效果、人口分布等在思維中構成圖像,心理地圖的形成是積累的過程,不能急于求成,要反復的觀看并加以運用,這是培養學生空間思維能力的關鍵所在。直觀的思維培養,可以借助工具來進行演示,幫助學生方便理解、建立直觀的空間思維[1]。
在教學過程中,通過提問的方式來鍛煉學生的空間思維能力,地理教學中經常出現一些依靠想象形成的問題,這能夠進一步激發學生對地理的學習興趣。
(二)邏輯思維能力的培養
課堂教學中可以分為邏輯思維和非邏輯思維教學,邏輯思維是正常的講授、學習,學生的學習結構便是邏輯思維的一種體現方式;非邏輯思維是不按照現有結構進行思考、分析事物,在兩者之間隱藏的內容進行推導的一種思維方式,因此,邏輯思維相比非邏輯思維,較難獲取突破性的創新。
在培養邏輯思維能力的同時,教師需要幫助學生對知識的特點、規律進行總結和歸納,在遇到新問題時通過已有的學習結構,從規律中找到問題、方法。因此,在地理教學中,教師需要將地理時間準確的分析和講述,利用明確的本質特征,在基礎之間進行各要素的聯系,并加以概括。教師還需要培養學生的推理歸納能力,推理是從一個或者多個已知判斷中創新出來新的判斷的思維形式,從問題條件到推理結果,從中尋找事物因果關系的過程[2]。
(三)創新思維能力的培養
創新思維的培養方式應該基于激發好奇心和求知欲望之上,學生具有好奇心和求知欲才能在平常事物中以創新思維發現問題。創造性的問題是創新思維能力的重要組成因素。好奇心也可以通過學生進行挖掘,能夠變成學習的動力,學生在學習過程中帶著好奇心和求知欲才能從創新思維中得到能力提高,教師將這種好奇心和求知欲加以正確的引導,將創新思維能力維持的更持久,從而培養創新思維能力[3]。
教學過程中,教師不僅需要培養學生的創新思維,還應該激發、擴展學生的創新思維。在地理教學中,提出創造性的問題,再加以各種思維訓練來培養創新能力。思維的訓練應該在以下幾方面:①逆向思維的訓練;②思維流暢性的訓練;③求異思維的訓練;④靈活性思維的訓練;⑤發散性思維的訓練。對于這幾方面的思維訓練,教師需要集中訓練并強化訓練的過程,保證學生的思維得以升華[4]。
地理課堂中學習到的知識并不能夠達到全面性,因此,教師應該多加組織并且參加課外活動,在課外活動中,利用地理墻報、模型制作、氣象預測、環保等方面的組建,讓學生的思維能力得以創新,并能夠增強學生的文化知識、豐富學生的情感,從而促進學生的地理創造性思維能力的構成。
地理課程中的創造性思維是學生學習地理知識最基礎的能力,教師應該圍繞地理的邏輯性、思維性,將地理的教育當作一個不斷提高學生綜合素質的方式,對于培養出的創造性思維能力加以運用,提出創新性問題并得以解決,這樣才能夠全面、徹底的培養學生的地理知識[5]。
結論:綜上所述,地理教學中的創新性思維能力有助于地理知識的學習,創新性思維具有空間思維、邏輯思維和創新思維三種思維能力。在學習中,結合創新思維訓練將地理知識得以貫穿,構建學生的學習結構,使高中學生的創新思維能力得以明顯提高,對日后的大學學習和社會實踐都具有一定的幫助。
參考文獻:
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關鍵詞:創新;本科教學;科研思維;創新思維;教學方式;計算機組成原理;計算機系統結構
近10余年來,各高校不斷推進教學內容改革,設立各類激發大學生創新能力的實驗室,提供各種增強大學生創新能力的平臺和比賽。這些實踐表明,高校的創新機制確實較好地培養和提高了學生的創新能力,在一定程度上推動了教學和科研的發展。不過,文獻也指出,目前高校在創新人才培養方面還存在一些問題,如重知識傳授而輕能力培養等。文獻對大學生的創新能力進行了調查,表明當前高校的創新機制對大學生創造力培養有一定的幫助,但總體上大學生創造力有待進一步提高。
科學和技術發展史表明,創新能力培養必須依賴于合理而充分的科研思維和創新思維的訓練。其中,科研思維是指個體運用一定的科學方法進行思考的過程;創新思維是指具有開創意義的思維活動,即開拓人類認識新領域、開創人類認識新成果的思維活動。科研思維將能在較大的程度上保證創新過程的合理性和創新的有效性;而創新思維將能在方向上較好地引導科研思維發揮更大的作用。然而,縱觀我國中小學教育體制和傳統的本科教學方式,大學生尤其是低年級學生在較大程度上都尚未經過良好的科研思維訓練。現今的本科教學內容中,很少開設專門進行科研思維和創新思維訓練的課程。因此,如何讓大學生尤其是低年級學生接受科研思維和創新思維的熏陶和訓練,是有效培養和提高大學生創新能力的關鍵問題。
事實上,本科課程中的相關知識,無一不是經過前人的深入研究并經系統整理而得到的,也就是說知識被發現或創造的過程本身就已經包含了科學研究思維和方法。因此,若能有意識地在授課時還原這一思維過程,就能較好地讓學生了解、熟悉并掌握一定的科研思維和創新思維。
筆者在教學過程中對本科生的科研思維和創新思維訓練進行了初步的探討和有益的嘗試,提出在教學中加強科研思維和創新思維訓練的思路和方法。
1、教學中加強科研思維訓練
為了方便學習,各類教科書都對相關知識,進行了系統化和條理化。傳統的教學側重于讓學生理解和掌握這些知識,建立完整的知識系統結構,并在可能的情況下學會應用基本的原理和方法。這種傳統的教學與學習方法,雖然讓學生掌握了相關知識體系,卻沒能讓其接受到知識本身被發現/創造的過程中所采用的科學的思維和方法,因而影響科研思維和創新思維的培養。
那么,如何在教學中加強科研思維的訓練?首先,在教學準備中,授課教師將需要講授的知識點所對應的問題找出來,經提煉后將此問題還原成一個科學問題。然后,梳理解決此問題的思路和方法。接下去在教學的過程中,教師可以逐步地還原該問題的解決思路和解決方法,并最終引導到書本的知識點上。
為了應對授課時間有限的問題,在還原知識被發現/創造過程的教學中,可以采用兩種不同的教學方式:第一種是“步步為營”的探索引導方式,第二種是講故事的形式。對第一種教學方式,可以將已還原的“待解決”問題與學生已掌握的某些知識或日常現象關聯起來,引導他們思考解決該問題可以從哪些方向入手,然后再逐個方向去引導他們探索解決問題的具體方法。最后,去掉不能恰當解決問題的方向,留下可以解決問題的方向及解決方法,并籍此引導歸納得出書本的知識點。這種教學方式,適合于時間充裕的教學環節,它能充分調動學生的課堂參與度,激發學生的思考熱情。長期堅持能較好地訓練學生的研究思維和研究方法。
對于第二種教學方式,適合于授課時間不是很充裕的情況。主要是采用介紹性的方式還原問題的分析解決過程。例如,可以通過講述當年的科研故事來說明相關研究人員是怎么思考這個問題的,怎么走彎路的,最后又是怎么正確解決問題的。通過講述研究故事,既能夠增加課堂的趣味性,又能讓學生從中領略到探索研究過程的波折、思維、方法和經驗。
通過上述兩種方式的組合,可以讓學生了解和熟悉相關的科研思維,并在潛移默化中得到科研思維的訓練。
2、教學中加強創新思維訓練
創新的實質是發現新問題和解決新問題,從而以更少的代價獲得更好的結果。從不同方向發現或提煉新問題開始,進而用科學的研究思維和研究方法來解決新問題,這就是創新。因此,通過在教學中還原知識所對應的科學問題以及介紹問題的解決過程,也能有助于創新思維的訓練。
在教學中,還原出知識點所對應的科學問題后,無論采用“步步為營”探索還是講述故事的教學方式,都可以讓學生了解和熟悉在解決問題之初是如何朝不同方向思考而打開思路的,以及如何從不同的角度去探索解決問題的方法。經過這種方式的反復訓練及歸納總結,學生將能逐步認識和理解在解決問題之初可以朝哪些方向進行嘗試和探索。因此,在需要創新或解決問題的實踐場合,學生將能較好地朝不同方向進行探索嘗試。這就是在創新思維上得到了一定程度的訓練。
此外,針對同一個科學問題,不同的研究人員會從不同的角度進行分析,從而形成不同的解決方案。因此,在還原科學問題并介紹不同解決方案的時候,可以引導學生了解不同解決方案的出發點和解決思路。在一定數量的訓練后,學生將能發現各種出發點和解決思路。經過不斷的歸納總結,學生將能熟悉如何在已有的基礎上嘗試創新的方向與思路。
若教學時間受限,則可以通過以點帶面的方式來進行。例如,教師可以引導學生根據已了解的創新方式設想不同的解決方向,然后用其中若干個與需要傳授的知識點相關的方向在課堂上引導,而把其余方向留給學生作為課后作業。若后續的時間允許,可以在后續的課堂上適當選一些學生介紹他們對其余方向的探索過程和探索結果。另外,也可以將相關的最新研究成果與某個方向關聯起來,引導學生去查相關資料以進一步深入理解該問題的現狀和趨勢。在這些過程中,將有可能激發學生找到新的問題,并產生新的成果。
綜上所述,在教學中加強科研思維和創新思維的訓練,都是從還原知識所對應的科學問題開始的,也都有比較相似的教學過程,甚至還有機地融為一體。不過,創新思維的訓練側重于如何打開思路,從而用不同的方向來形成不同角度的子問題,并嘗試用不同的方法來解決;而科研思維的訓練則側重于如何用合理的、科學的研究思維和方法來解決已經提出的科學問題。
3、科研思維和創新思維訓練實例
對于在教學中加強科研思維和創新思維訓練的教學方式,我們在計算機組成原理和計算機系統結構等課程中進行了一些嘗試和探索。
例如,在計算機系統結構課程中,有一個知識點涉及重疊執行和先行控制。該知識點先依次介紹順序執行、一次重疊和二次重疊,然后再介紹先行控制原理。為加強科研思維和創新思維的訓練,備課時可以根據課程內容提煉出一個科學問題:如何提高指令的執行速度,以便提升CPU的性能?為回答這個問題,首先考查傳統的指令執行存在什么問題(如傳統的順序執行過程中,存在指令部件利用率低的問題),然后再考慮如何去解決存在的問題從而提高指令的執行速度(學生自然會想到要提高利用率來解決問題)。在考慮這個問題的時候,可以從不同角度不同程度去思考分析(如可以考慮一次重疊執行、二次重疊執行等;可以考慮增加指令執行部件資源;可以考慮提高CPU主頻等)。
備課時梳理好上述思路后,授課的時候就可以用來進行科研思維和創新思維的訓練。從創新思維訓練的角度,側重于讓學生領悟到為回答該問題應如何打開思路,如先考查傳統指令執行存在的問題,然后以此為突破口進行改進,進而想到一次甚至二次重疊執行的方法;或者另辟蹊徑,考慮提升CPU的主頻等。針對引導過程中提出的不同思路,可以逐一分析并嘗試提出解決方案,如一次和二次重疊執行要怎么進行,在進行重疊的時候會引入什么問題以及又該如何解決等。這實質上就是訓練科研思維,從中可以讓學生學習到具體的解決問題的思路和方法。
上述過程,圍繞同一個科學問題,同時兼顧科研思維訓練和創新思維訓練。若在時間允許的情況下,可以安排合適時間引導學生逐步完成,最后得出書本上甚至超越書本上的結論。
4、結語