如何培养科学思维方法,如何运用科学思维方式( 五 )
又如 , 力学课程离不开实验 , 几乎所有教师都知道实验的重要性 。 但多数教师为图省事 , 往往利用多媒体手段以动画、视频的方式进行演示 。 首先 , 这种演示实验的效果绝不可能超过教师亲自去操作实验 , 更不如学生自己动手去做实验 。 更重要的是 , 这种做法并不能改变学生目前的这种被动式学习的习惯 。 麻省理工学院的名誉教授Walter H. G. Lewin博士在讲述经典力学时利用大量的经典实验去验证所讲述的理论 , 并将实验测得的结果与理论计算结果相比较 , 分析引起误差的原因 。 每一个分析步骤都显示出科学求实的精神 , 不但给学生留下了深刻的印象 , 更重要的是让学生养成用科学实验检验真理、探索未知世界的习惯 。
3.提供创新实践机会 。 适时讲述与所学理论相关的科学创新实例 , 包括科研、工程和生活中应用相关理论解决实际问题或者技术改进、发明创造等事例 。 如在运动学中讲述定轴转动刚体上各点速度时 , 介绍电动剃须刀的改进与该理论的关系;讲述静力学中的摩擦问题时 , 介绍利用交通事故中车轮与地面的摩擦印迹判断事发前的车速等等 , 以激发学生的兴趣 , 鼓励他们参加大学生科技创新活动 。 在活动中 , 要引导学生进行理论指导下的创新实践活动 , 以科学思维方式作为科技创新的基础 。 同时 , 学校应提供更多的创新实践机会 。 除了省级、国家级的大学生科技创新活动 , 还应组织一些范围更广、更有课程针对性的专题创新实践活动 , 以激励更多的学生加入其中 , 扩大其影响范围 。 如很多学校成功举办的桥梁模型设计制作大赛、省力机构设计大赛、高空落物缓冲机构设计大赛等活动无不体现了理论指导实践 , 实践促进理论的科学理念 , 对科学思维方式培养均取得了良好的效果 。
4.培养科学探索精神 。 纵观中外著名的科学家 , 无不以科学探索为其毕生的追求 。 中国近代力学之父钱伟长先生在1957年的“反右”运动中被打成“右派” , 在下放农村期间仍坚持科学研究 。 研究受到红卫兵的阻挠时 , 他就趁晚上把窗户堵上 , 彻夜苦读 。 真正的科学家对学习和科研工作绝不以功利为目的 , 而以科学的态度探索未知世界的奥秘才是他们的追求 , 甚至是一种乐趣 。 这种精神是在长期的科学思维方式下养成的科学思维习惯中逐渐形成的 , 是科研工作者所追求的最高境界 。
四、总结
长期对中小学的应试教育不仅造成其思维方式的缺陷 , 也使其在高考之后迅速丧失学习兴趣 , 进入大学后缺乏学习的动力 。 要改变这一现状 , 必须通过长期在教学中坚持科学思维方式的培养 , 使学生逐渐走上科学研究的正轨 。 另一方面 , 作为教学主导的教师不但自己对科研和教学要有科学的态度 , 还需要具有扎实的理论基础和实践经验 , 更需要有一份责任心和奉献精神 。 此外 , 科学思维方式的培养单靠一两门课程的努力是远远不够的 , 这种科学思维的理念也应该在其他自然科学的学习中得到体现 。 而要彻底赶上西方发达国家的教育水平 , 还需要从教育体制的源头上着手解决 , 任重而道远 。
如何掌握科学思维方法? 每个孩子都具有天赋的探索欲望 , 表现为好奇 , 好动 。 在美国 , 老师通常认为孩子们完全能够胜任探究者的角色 , 而老师只是孩子们探究知识的引导者 。 在课堂上 , 孩子可以提问、大胆猜想 , 与小组成员一起设计实验步骤 , 老师也会引导孩子进行创造性地思考 , 动手进行操作 , 从而验证孩子的猜想 , 总结得出结论 。 今天和大家一起分享一下美国小学的课堂是如何培养孩子的科学思维 。
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