科学思维的培养途径

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇科学思维的培养途径范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

科学思维的培养途径范文第1篇

摘要: 素质教育的核心是创新思维和创造力的培养。美术赏鉴是发展高素质人才的有效途径之一。欣赏者通过对美术作品再创造的视觉思维过程，使欣赏者的联想、想象、幻想等能力得到培养，这种过程能有效的激发欣赏者思维的飞跃。产生新的思维、产生创造力。著名的未来学家奈斯比特指出： “处于伟大的知识经济时代，我们最需要的是创造力……。”这种教育的独特作用是其它学科所无法替代的。

关键词：美术鉴赏；创造思维；有效途径

当今社会科学技术的迅猛发展，使各国之间的综合实力竞争日趋激烈。为了适应这种形式的发展的需要，我国提出了教育创新的要求，即通过全面实施素质教育，培养具有创新思维，全面发展高素质人才的战略方针。从中小学到大学推行素质教育，以提高未来人才的综合素质，达到社会发展的要求。美术鉴赏作为素质教育的重要组成部分，由于其自身固有的特点，在培养和开启学生创造性思维方面有着独特的作用与功能。因此，开设美术赏鉴课程，对提高人才的素质和培养创造性思维是一个十分有效的手段。正确地认识并做好这方面的教育工作意义重大。

一、创造力是科学与艺术的共同基础

从古至今科学与艺术都是相通的，不可分离的。文艺复兴时期的艺术巨匠达・芬奇,即是伟大的艺术家,他创作的不朽杰作《蒙娜・丽莎》留给人们永恒的微笑，他又是伟大的科学家，他发明设计出的多种飞行器、坦克车、纺织机、钟表等等，至今仍被视为创造设计的典范。正如诺贝尔物理奖获得者李政道先生所讲：“艺术和科学共同基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。”他还进一步指出：“例如诗歌、绘画、音乐等等，用创新的手法去唤起每个人意识中深藏着的已经存在的情感。情感越珍贵，唤起越强烈，反响越普遍，艺术就越优秀。科学，例如化学、物理、生物等等，对自然界的现象进行新的准确的抽象，这种抽象被称为自然定律。定律的阐述越简单，应用越广泛，科学就越深刻。尽管自然现象不依赖科学家而存在，他们的抽象是一种人为的成果，这和艺术家的创造是一样的。”创造力的培养是教育中十分重要的内容。艺术教育对创造力的培养是其它学科顾不能替代的教育。美术教育是侧重于视觉形象思维的一门科学。人的视知觉是对事物一般普遍性质的把握，通过产生代表某一事物的意象，视知觉便为概念的形成奠定了基础。人的意识总是运用视觉记忆把一生的经验组织到一个由无数视觉形象组成的系统中，意识制造的这些概念（形象）思维机制都是在直接的感知和与储存的经验之间相互作用中进行的。在科学家、艺术家的脑子里都进行着视觉思维活动，这种视觉思维活动深刻地影响人类的一切认识活动，这种活动能激发思维的飞跃，产生新的思想，产生创造力。

二、美术鉴赏课程是培养创造力的有力手段

智力是智慧和能力的综合体现，主要包括感受力、观察力、记忆力、想象力、思维力、创造力等，而以思维力和创造力为其核心。美术鉴赏过程，实际上就是发展和提高各种认知能力，形成完整的智力结构的过程。

1.发展和提高学生的感受力。

感受力，心理学上称之为感知觉能力。通过艺术认识世界是生动形象、具体可感的，也是富于理想和充满激情的，是以美自身的魅 力去唤起人们对美的向往和求知的渴望，以愉悦的心态、理智的情感去获取有关历史与现实、社会与人生的种 种认识。发展和提高学生的观察力方面; 观察是一种有目的、有计划、有思维活动参加的高级形式的知觉过程。观察力是指人们通过观察、感觉和 知觉，使自己同外部世界联系起来而认识客观世界的带有个性特点的能力。学生正是通过良好的观察力获得知 识、形成技能、发展智力，而美育又正是培养、发展和提高学生观察力的重要途径。审美教育中的美术和音乐 ，不能只看作是一种供人娱乐和消遣的活动，而应将其视为训练视觉和听觉、增强观察力的必要科目。比如， 在绘画过程中，通过对具体事物的观察、比较、分析、描绘，使学生较全面、准确、迅速地了解其状态、结构 、色彩等特征，掌握其比例、明暗和空间等关系，以便在二度空间内再现、描绘事物的纵深和各个侧面，造成 视觉上的空间立体感和逼真效果，这就使学生的观察力和敏感性得到了进一步提高，培养了马克思所说的能“ 感受形式美的眼睛”。至于文学艺术的欣赏和创作活动，也有利于促使学生观察人、自然和社会生活，培养他 们敏锐的观察力。而通过美育来发展学生的观察力，本身也就促进了其智力的进一步发展。

2.发展和提高学生的记忆力。

记忆是通过识记、保持、再现或再认等方式，在人们头脑中积累和保存个体经验的心理过程。记忆力是指 把感知过的事物、思考过的问题、体验过的情感或从事过的活动在头脑中贮存起来并再现出来的能力。学生正 是凭藉着记忆才能在感知的基础上形成思维、想象、创造等高级的心理过程。没有记忆，感知觉就不会留下任 何痕迹，智力也就不可能得到发展。而美育则可以利用其显著的直观性 、感受性特点，借助艺术手段培养和训练学生对于具体事物的形象记忆。比如，通过美术教学使学生将看见过 的物象和通过音乐教学使学生把听到过的旋律进行回忆或再认，然后进行描绘或演唱。如此反复训练，便能不断提高他们对图象、色彩、音调、旋律等方面的形象识别与形象记忆能力，并在此基础上强化与深化其它形式 的记忆，提高记忆力，增强创造力。实践证明，美育有助于通过培养学生的记忆力而促使其智力得到进一步发展。

3.发展和提高学生的想象力。

想象力是指在人脑中对以往形成的若干表象进行加工改造而建立新形象的能力，它在创造性活动中具有加速器和催化剂的作用。爱因斯坦就曾指出：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。想象力赋予事物以千姿百态，能令顽石点头，可叫老树开口。如昆明石林的阿诗玛，以普通眼光观看，不过是一根僵硬直立的岩柱。但当我们步入那诗情画意 般的境界，便会触景生情地展开丰富的“想象”：拔地而起的石柱被想象为婷婷玉立的少女躯体，柱身上的裂 纹缝隙被想象为随风飘舞的丝巾裙带，顶端上的石块被想象为少女清秀的脸庞，她似乎正在引吭高唱着动听的 山歌。

不仅自然美能诱发人们的想象，社会美、艺术美同样能激发人的想象力。例如，听到万壑争鸣、松涛咆哮 的声音，具有不同社会生活体验的人，便会产生不同的想象：看罗中立的油画《父亲》，会使人想到中华民族勤劳勇敢、敦厚俭朴的传统美德。听冼星海的《黄河大合唱》，会使人想起中国人民不畏、顽强拼搏的英雄气概。总之，在美育过程中，无论是让学生领略自然美，还是欣赏艺术美，抑或理解社会美，都能够“随风潜入夜，润物细无声”地诱 导和激发他们的丰富想象力，进而全面开发和提高他们的智力。

4.发展和提高学生的思维能力。

思维是一种探索和发现新事物的心理过程。它揭示事物的本质特征和内部联系，预见和推知事物的发展方 向与趋势，是认识的高级形式。美育对学生形象思维力和创造性思维力的提高大有裨益。

首先，美术鉴赏有助于发展学生的形象思维力。美的欣赏和创造，以形象思维活动为主。在学校美育过程中， 无论是引导学生观赏美景、欣赏乐舞、鉴赏字画，还是指导学生朗诵诗歌、阅读散文、赏析名著，都需要通过 形象思维体味其中的意境，领略其中的志趣，把握其中的主旨，获取美的感受和享受。美育中这些对右脑视知 觉分析器官的多通道协同训练，扩展了形象思维的活动空间，推动着大脑左右两半球思维机能在生理上的平衡发展，从而使学生的形象思维力有所提高。

其次，美术鉴赏有助于发展学生的创造性思维力。创造性思维是运用新颖的、独到的方法，创造性地解决问题 ，产生具有社会价值的新思想、新假设、新原理、新产品的思维，是人类思维的高级阶段。智力发展的水平主 要表现在在实践中创造性地运用知识的思维能力上。在创造思维的过程中，学生主要是靠发挥其左脑的逻辑思 维功能去搜集材料、储存经验、检验假设、形成概念；但在创造思维最关键的新思想、新物象、新假设产生的 过程中，则需要充分发挥右脑的想象、联想、直觉、灵感、幻想等非逻辑思维功能。而美育正是培养和发展这些非逻辑思维能力的最佳途径和主要手段。

5.发展和提高学生的创造力。

从世界科技史来看，那些惠及全球的科学成果，正是创造者艺术素质与科学素质相统一、审美追求与科学追求相结合的“产儿”。这种范例不胜枚举，在此仅举三例：一是达・芬奇。他是文艺复兴时期一位多才多艺的巨人，对绘画、人体解剖、透视学、光影色等方面均有精湛的研究，同时还是一位大数学家、力学家、工程师，有关于自然科学、工程学等大量研究手稿问世。二是歌德。他既是诗国的王子，又是科学的天才。以艺术家的胸怀拥抱自然，他以科学家的睿智洞察自然，以自己独特的学术方式研究矿物学、地质学、比较解剖学、植物学、颜色学，并创立了植物变态学这一新的学科。他还发现了颚间骨，早于达尔文70年认为人由动物演变而来。三是爱因斯坦。他创立了狭义相对论和广义相对论，提出了光的量子概念，用量子理论解释光电效应、辐射过程和固体的比热，对现代物理学、数学、哲学等均有极其深刻的影响。而爱因斯坦受其母亲熏陶，自幼喜爱音乐，六岁便开始拉小提琴。在他献身于科学事业的过程中，始终保持了对音乐的爱好，音乐启发了他对科学的思考。正如霍夫曼所言：“爱因斯坦的方法，虽然以渊博的物理学知识为基础，但在本质上是美学的、直觉的。”上述三 位科学巨匠，第一位是美术与科学结合，第二位是诗歌与科学结合，第三位是音乐与科学结合，令人信服地印证了美育对人的创造力的诱导和激励、启发作用。

三. 美术鉴赏过程是培养创造心理品质的温床

培养学生的创新意识，首先应注意保护学生的独特的个性，并给予其自由发挥的环境和空间。在美术鉴赏过程中，应该鼓励学生立足于自身实际，将自己的内心世界以独特的方式大胆地表现出来，同时能对他人的作品发表自已与众不同的见解。这就需要营造出轻松愉快、和谐民主的学习氛围。有利于学生敞开心扉，宣泄释放自己的真实情感。作业中的优点，教师及时给予鼓励和表扬，存在的不足，给予耐心的疏导和帮助。学生在这种民主、温馨、平等的环境下，将非常有利于创造意识的培养，为形成健康的心理素质，完善其个性的发展奠定良好的基础。

1.美术鉴赏可以培养具有创造力的心理品质。

引导学生积极发展创造想象思维和培养观察能力。创造想象是进行创造活动的前提，也是学生创造性活动所必需的。这也是培养学生观察力和想象力为主要教学目的的。运用科学合理及有趣味的教学方法，吸引学生，让他们积极主动地学习，激发起他们对美好事物的表现欲望和创作的冲动。教师应充分利用美术学科的优势，在课堂教学及其他活动中引导学生观察社会和自然现象。要引导学生培养一双画家的眼睛，善于观察，准确观察和敏锐观察，提高创造想象能力。培养学生发现美，鉴赏美，创造美的水平。

艺术家在创作过程中所需的想象力和创造力，这些超过科学所认定和许可的范围。艺术家创作的作品所体现的感觉力，其敏感度、精微度、丰富性也远远超过普通人对自己感觉能力的自觉认识。认识了创造力的本质，我们就更加了解视觉思维的需要，美术欣赏就是欣赏者审美创造的过程，也是一种视觉思维的过程。它是欣赏者通过艺术家创造的成果―艺术品的感受、想象、体验、理解和鉴别等一系列视觉思维活动，通过对艺术作品的欣赏，从而达到开阔视野、扩大认识领域、提高艺术素养和审美能力的目的。更为重要的是给我们一种新的思维方式。欣赏者一旦和这些杰出伟大的艺术品相接触，便会产生出强烈的凡响，促使原来自身已经具有的感觉力更加强化，而获得满足和激发，从而加深对创造力和人生的体验，逐渐有所发现，有所领悟，最终激发出内在的创造活力。

2.美术鉴赏过程就是再度创造思维过程。

在美术鉴赏的过程中，由于欣赏者面对的是富于启发性的典型视觉形象，所以会自然地唤起种种有关的联想和想象。在这些联想和想象的作用下，极大的丰富了我们的思维空间和思维方式。中国古代诗论中就有：“象外之象，景外之景”之说。所以，宋代诗人梅尧臣就谈到作者与欣赏者的关系为：“作者得于心，览者会以意。”美术鉴赏离不开视觉思维的参与，美术作品（绘画、雕塑、建筑）若用一般性的语言（文字、表述）转评它的信息，是难以具体准确地表达对它的感受的，必须是欣赏者直接与作品进行交流。当我们面对中国画家山人朱耷的《花鸟》作品时，我们眼前可视的只有一只小鸟。一枝残荷在一片白色的空间里，这只缩着脑袋的孤独小鸟显出荒寒孤倦之状，所蕴涵对旧宦新贵的讽刺，表现出作者们的勇敢悲愤情调……,而画面留下的大片空白，我们可想象，可联想那是广阔的天空或碧波的湖塘……。中国画的这种留白的艺术手法，正是留给欣赏者想象和再创造的空间，艺术作品为欣赏提供了创造力驰骋的广阔天地，这是欣赏者对艺术作品再创造的过程。艺术家的创作过程完成了客观世界艺术化反映，把丰富的客观内容凝缩到特定艺术手段所表现的典型形象之中，而欣赏过程则起到某种还原作用，客观事物的形象由到作者和欣赏者的两次加工而获得了巨大的认识价值和审美效果。艺术作品不管表现的多么完整、具体，都留有广阔的想象空间和联想的余地，这些空间都需要欣赏者通过联想和想象去丰富和发展，这正是对欣赏者的想象力的充分发挥，使形象思维能力得到进一步的培养与提高。美术鉴赏与美术创作一样，都是一个创造的过程。卡西尔就曾说过：“为了冥想和欣赏艺术品，他必须以自己方式创造它。我们若不在某种程度上重复和重构一件艺术作品得以产生创造性的过程，我们就不会理解或感受它。美术鉴赏就是欣赏者通过这种二度创造过程，把潜在在欣赏者内在的创造性激发出来，使美术鉴赏活动到达对欣赏者创造力的训练。创造力的培养是素质教育的核心，美术鉴赏正适合这种创造心理的培养。

美术鉴赏涉及到人类文明的诸多领域，通过对不同时期，不同风格的美术作品的欣赏，可以促使欣赏者对美的事物感知力更加敏锐，情感体验也更加丰富。同时，可使学生扩充知识面，开阔视野，并培养他们形成一种多角度思考问题的思维能力和方法。美术作品中所体现出的人格力量和创造精神，是社会前进必不可少的动力。

参考文献：

[1]李政道，科学与艺术[J]，装饰: 1993(4)。

[2]金开诚，文艺心理学论稿[M]，北京: 北京大学出版社 1982。

科学思维的培养途径范文第2篇

关键词：化学；培养；能力；有效途径

《全日制普通高级中学化学教学大纲》指出：高中化学教学要培养和发展学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力，使学生初步学会获取信息和加工信息的基本方法，能综合应用化学和其他科学知识、技能解释和解决一些简单的实际问题。因此，在高中化学教学中，我们必须十分重视培养学生的能力。而培养学生的能力的有效途径究竟有哪些，就成了摆在每一位高中化学教师面前的一个重要问题。

一、培养观察能力和实验能力的有效途径

众所周知，观察是一切认识活动的起点。要切实提高学生的观察能力，就要求教师在备课过程中认真分析，合理设计，教学中引导学生对教材内容、图表、自然现象、实验现象等进行详细地观察，并逐步学会如何规范地记录观察结果。高中化学有许多演示实验和学生分组实验，为了增强实验教学的实效性，教学中每次实验时教师都要尽可能使实验内容条理化、问题化，以便引起学生的兴趣和求知欲。

二、培养思维能力的有效途径

在教学过程中，思维能力的培养，要结合化学学科知识的特点，从培养学生化学素养入手，以化学事实或现象认真地进行观察、分析，选择适合化学学科特点的思维方法，如：比较、归纳、推理，形象思维、发散思维等思维方式，学习就是从“已知”到达“未知”的过程。在创造性思维活动中学生获得的体验和思维方法的积淀就会演变为学生良好的思维习惯和思维能力，培养终身学习的能力。

1.设计情境式问题，调动学生思维的积极性

通过在化学教学活动中结合学习内容设计不同的情境式问题，提出疑问、巧计悬念，激发学生的学习兴趣和求知欲，活跃课堂气氛，调动学生学习化学的积极性。

2.设计发散性问题，培养学生思维的灵活性

在课堂教学过程中，我们要经常有意识地对一些学生在思维上存在的普遍问题，通过合理设计发散性问题让学生进行讨论，在讨论过程中让学生体会到不同的思维角度和方向，可以有多种不同的解题途径，在讨论和学习体验中增强发散性思维与知识的综合运用，培养和提高学生的思维能力，增强学生思维的习惯性和灵活性。

3.设计探究式问题，提高学生思维的创造性

能及时获得信息、处理信息、高度应变的创新能力是当代人才的各种创新能力中，具有决定意义的能力，而创造性思维能力又是创新能力的核心，它是人类思维活动的最高层次。课堂教学中要重视探究问题的组织与引导，在探究中让学生体会到学习的成就感。

三、培养自学能力的有效途径

自学能力是一种比较综合的独立学习能力，在化学教学中，培养学生的自学能力的有效途径主要有：

1.重视学生阅读能力的培养，指导学生掌握科学的阅读方法

阅读能力是自学能力的基础。学生没有好的阅读能力，就往往不能正确理解书中的一些字、词、句、段的含义，也就抓不住教学内容的中心思想，不会合理使用教科书或教辅资料帮助解决问题，久而久之，就会失去阅读书籍的兴趣。因此，教师应根据教学内容的需要，经常有意识、有组织、有计划、有目的地引导学生进行阅读训练。

2.对学生的学习方法进行科学训练

培养学生掌握科学的学习方法，有利于学生自学能力的培养和良好自学习惯的形成，使学生受益终生。

学法指导中应突出如下几个方面：①专心听课；②及时复习；③按时完成作业；④课外阅读。也可以在适当时机提出一个专项问题，让学生有目的地进行课外学习，然后教师把学生搜集的材料加以整理、归纳和拓展，并在必要时上一节专题课，以巩固学生自学的成果，提高学生自学的兴趣。

除此之外，通过巧问、善诱、引导学生设计多种简单的实验方案去完成某项实验任务等可培养学生的创新精神和实践能力；通过有意识地设置和训练一些简答题、鉴别题、推断题、制取题、实验评价题等，可培养学生的语言表达能力和推理能力。

综上所述，学生能力培养的途径是多种多样的，不是一朝一夕就能做好的。但只要教师在平时的化学教学中经常有意识地、坚持不懈地参照上述办法去多启发、多培养、多实践、多训练，切实提高学生能力培养的有效性，学生的观察能力、实验能力、思维能力、自学能力等各种能力定会得到稳步提高。

参考文献：

［1］马庆年.浅议化学教学中学生自学能力的培养［J］．中学化学教学参考，2008（4）．

［2］史俊清.如何培养学生的自学能力［J］．化学教育，2006：1-2．

科学思维的培养途径范文第3篇

一、激发兴趣点燃创新火花

兴趣是学生学习、发展的巨大推动力，只有学生对学习产生浓厚兴趣，积极参与，才能获得良好的学习效果。处在儿童时期的小学生好奇、好问，好动手、好探索，对直观、形象的事物容易引起注意，并产生求知欲望。通过让学生欣赏大量的科学幻想作品来激发学生的学习兴趣，把学生带入美妙的学习乐园。先让学生从感性上喜好这种绘画表现形式，并逐渐把这种兴趣转化成持久的情感态度。接着再用灵活多变的教学方法从理性上引导学生观察认识理解少儿科幻画的属性：少儿科幻画它不同于一般的神话故事、童话故事的绘画作品，它是描绘“虚拟的真实”，它是富有时念，带有前瞻性、科学性和带有技术内容含量的绘画作品。引导孩子们寻找发现画面的创新点，感受科学幻想艺术作品的审美趋向，点燃创新思维的火花。

二、走进生活丰富储备

知识技能、形象思维和真情实感是美术活动的基础。形象和情感有赖于学生大量接触实际事物和具体环境，除了要求学生注意平时多看书多留心观察感受身边的事物外，还经常给孩子们讲科学家的成长，仔细讲解科技发明的过程，带他们参观科学博物馆，和他们一起做科学实验，满足他们的好奇心和求知欲。开展小制作、小饲养、植物栽培、小实验等动手实践的科技活动，带领他们走进生活，引导他们对自然现象的观察兴趣，让他们了解一些有关科学事物的知识与技能。通过采用以上多种方式，不断丰富着学生的知识、形象和情感储备，学生的形象思维能力和创造能力也得到了逐步的培养和提高。

三、创设情境启发想象

科学思维的培养途径范文第4篇

【关键词】实验 化学教学 主导作用

化学是一门以实验为基础的自然学科，化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。实验一直是化学研究的手段，更是化学教学过程中的亮点和重点。在教学中我一直坚持以实验为着手点，进行教改尝试，希望找到一条能培养学生探究意识、掌握探究方法的教学方式，使学生在充分参与探究的过程中，发现问题、解决问题，培养科学的态度和严谨的治学方法。长期的教学实践证明了实验在化学教学中的主导作用。

1.实验是实现化学创新学习的一条重要途径

化学实验不仅是使学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高各种能力的重要途径，而且它对学生的创新精神和创新能力的培养，是其它学科所不能及的。因此，我们必须立足化学实验这个基础，努力构建和培养学生的创新能力。

1.1 实验设计可以激发学生的创新意识。

人们常说：“实践出真知”，说明实践是获取知识的一条重要途径。实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。比如在“探究金属生锈和防治”实验设计过程中，为了揭示生锈的原因，我首先启发学生考虑铁生锈的各种情况，如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈，但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈；在空气中的铁制品很容易生锈，但涂了油漆或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。为什么会出现这种现象？铁生锈到底与哪些因素有关？学生思维活跃，大胆联想，认真设计，努力创新，设计出了很多种实验方案。这些方案不但新颖，还把化学知识与物理知识进行了充分的结合。首先设计出来的同学又将自己的设计思路介绍给其他同学，使同学们对实验方案的可行性进行认真的讨论。这就使学生在手脑并用的活动中迸发出了创造的火花，从而起到了激发创新意识的作用，收到了事半功倍的教学效果。

1.2 实验改进可以增进学生的创新能力。

在新课程理念下，改进实验、利用实验来增进学生的创新能力，化学学科有着得天独厚的条件。因为化学是一门实验性很强的学科，化学实验教学由于生动、直观、有趣、具有探究性等优势，在培养学生动手操作能力、激发学生对学习化学的浓厚兴趣、促进创造性思维的发展，树立科学的思维方式等方面具有独特的作用。在教师指导下的学生实验是培养学生的科学精神和观察能力、实验能力及创新思维能力的最佳途径。对于一些课堂演示实验，遇到现象不明显，操作复杂，污染物不易处理时，我先带领同学们共同分析实验的不足之处，然后鼓励学生去改进实验，设计合理的实验方案。这样不仅激发了学生敢于创新的意识，还增进了学生的创新思维能力。这说明通过引导学生根据实验目的和原理自行改进实验，独立完成有关实验，不但可以有效地培养锻炼他们的实验能力，并在改进实验操作过程中，使他们创造性思维得以发展，增进了学生的创新能力。

1.3 实验探究可以培养学生的创新精神。

在实验探究中，总是会出现一些未预料到的偶然现象，但只要在保证安全这一前提下，揪住“偶然”不放，询问老师、查找资料和反复实验，就往往会有新的发现。实际上，很多新发明或新发现，就是在一些“偶然”中得到的。比如：中国古代的炼丹家在一次失火事故中发明了火药；细菌学家弗莱明对一偶然现象的深入研究，最终发现了青霉素；溴的偶然发现；以及近年来获得诺贝尔大奖的一些重大成果，都不乏在偶然中获取成功的事例。

1.4 实验过程还可以培养学生的科学素质。

化学实验是一种重要的探究活动，可以把观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于一体。在实验中应引导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，这些是探究性学习的必要条件，也是学生在未来社会全面发展所必需的基本素质。

在化学实验探究的实践中，要尽量给学生动脑、动手的机会，培养他们独立思考的习惯，发展他们的创造能力，充分发挥化学实验的创新功能，是全面提高学生素质的重要途径、培养学生实践能力和创新精神的有效方法。

2.实验是化学探究性学习的一种重要手段

探究性学习是一种以学生为中心的学习方式，其特点是以充分体现学生的主体性、参与性为前提，以个人或小组探究为主要形式，学生在真实的情境中按照探究方式不断发现问题、分析问题、解决问题，从而获得新知识，提高学习能力。实验是学生学习中的能动的实践活动形式。实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。实验作为一个实践性的教学过程，不仅是探索和验证化学规律的重要手段，而且也是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。化学实验的功能和探究性学习的特征决定了实验教学必然是探究性学习的重要手段。

2.1 学科特征决定了实验可以作为探究性学习的重要手段。

化学的基本特征是“以实验为基础”。即使在由经验化学向理论化学发展的今天， 实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的探究载体。

学科的基本特征决定了学科的学习特点，在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的学习方法之一。在化学实验中，学生通过实验认识和研究物质，掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的方法。因而，以实验为基础的学科特征，决定了实验可以作为化学探究性学习的重要手段。

2.2 化学实验的过程本身就是一个创造性地探究的过程。

化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明：化学上的任何一项重大的突破，无一例外地是经过化学实验而取得的。正如科学家波义耳说：“没有实验，任何新的东西都不能深知。”中学阶段的化学实验，虽然绝大多数是对物质及其变化的认识和再认识，但从本质上看，这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的手段时，化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手的同时，也体验到科学探究创新的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜说。所以，在学生的化学学习过程中，完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。

2.3 化学实验在探究性学习中为验证假设提供了科学方法。

和科学家进行的科学探究一样，探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中，针对发现的问题，在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上，作出大胆假设或猜想，通过化学实验对提出的假设或猜想进行求真。所以，化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法，也为学生将来从事科学研究提供了科学方法。化学实验以它特有的魅力在探究性学习中占有一席之地，为学生形成探究性学习的方式，培养学生解决问题的能力提供了条件。

3.实验在化学课堂教学中凸显重要作用

在实验中我鼓励学生通过实验进行自主学习、合作学习和探究学习，充分挖掘实验在课堂教学中的主要功能，充分发挥实验在课堂教学中的重要作用，引导学生通过实验去发现问题、探究问题和解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。

3.1 以化学实验帮助学生形成化学概念。

概念是思维的产物，在思维领域里概念用来反映思维对象特有属性或本质属性。而化学概念是用简练的语言高度概括出来的，常包括定义、原理、反应规律等表达形式。学生形成化学概念，感知是第一要素，而化学实验就是通过学生的视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的。通过直接作用于感官的真实实验，能有助于学生形成科学的思维方法，加深对反映物质特性的化学概念的理解。如，在化学基本反应类型的教学中，我们借助木炭、硫粉、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验（其中有非金属与金属的典型代表物质），通过这些典型、系列的化学反应，指导、培养学生形成抽象的化合反应概念。此外，分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念，也都是通过典型、系列的化学实验后，归纳、总结形成的。

3.2 以化学实验激发学生的学习兴趣。

怎样才能使学生由“老师要我学”转变为“我喜欢学”呢？采取多种措施，提高学生听课兴趣，积极参与课堂活动培养兴趣很重要。因为兴趣是动机产生的内因，良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。

初中生刚接触化学，如何激发学生的学习兴趣呢？课堂教学中可通过一系列趣味性实验，用五彩缤纷的实验现象来吸引学生。如“无中生有”、“魔棒点灯”、“水变牛奶”等实验能让学生对化学产生浓厚的好奇心，激发学习兴趣，随之就会有不断求知的欲望，继而产生今后愉快、主动学习化学的动力。托尔斯泰曾经说过：“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生学习的兴趣。”努力激发培养学生学习兴趣，使学生享受学习的乐趣，也是提高课堂教学质量的有效途径。

3.3 化学实验可以营造良好的学习氛围。

中学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望，学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发。教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的氛围。

科学思维的培养途径范文第5篇

关键词：卓越工程师；素质结构；工程思维；培养途径

Elementary analysis of quality structure and cultivation approaches of outstanding engineer

Zhang Yanqiu， Jiang Shuyong， Tang Ming， Tong Yongxiang， Wu Bin

Harbin Engineering University， Harbin， 150001， China

Abstract： Cultivation of outstanding engineer plays a significant role in enhancing innovation ability as well as international competition in our country. Quality structure of outstanding engineer is discussed in terms of the basic characteristics of engineering activity as well as the basic connotation of engineering thinking. Based on knowledge system of theory curriculum， curriculum system of practice teaching， cultivation of practice teaching team and establishment of engineering simulation platform， the basic approaches to cultivating outstanding engineer is generalized.

Key words： outstanding engineer； quality structure； engineering thinking； cultivation approach

西方发达国家的高等工程教育经历了以技术经验为导向的技术教育、以基础科学为导向的科学教育和以工程实践为导向的工程教育，对卓越工程师的培养，已经进入了成熟期，极大地提高了国家的创新能力和国际竞争力。我国的高等工程教育由于长期以科学教育模式为主，专业划分过窄、过细，并且忽视工程实践教育，因此，对卓越工程师的培养表现出明显的不足。为此，2010年6月，教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”，该计划的实施，表明我国对卓越工程师培养的重视，也为我国高等工程教育指明了发展发向[1-3]。毋庸置疑，“卓越工程师教育培养计划”是我国近年来的重大教育改革项目，该计划的实施有助于促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，其根本目的是培养一批具有较强创新能力的高质量各类型工程技术人才，真正适应我国社会经济发展的需要，实现人才强国战略，使我国成为具有国际竞争力的创新型国家。然而，究竟什么样的工程师才是卓越工程师，卓越工程师应该具备哪些素质呢，应该采用怎样的模式培养卓越工程师呢，这些问题，都是我们广大教育工作者长期思考的课题，也是卓越计划急需解决的问题。笔者以工程活动的基本特征为切入点，深入剖析工程思维的基本内涵，探讨卓越工程师的素质结构，并介绍其培养途径。

1 工程活动与工程思维

工程作为一种社会实践活动，存在的目的就是对客观物质世界进行改造以满足人类需要。工程的核心特征是构建性，工程活动必须能够为人类创造物质财富，能够促进人类社会的物质文明建设。然而，工程活动在改造客观物质时，必须立足于科学的基本原理，以技术为基本手段，才能真正达到预期的目的。因此，在研究工程活动的基本内涵时，就不能不涉及科学和技术问题。不可否认，科学、技术和工程是推动人类社会走向文明的三大社会实践活动，它们之间有着必然的联系。科学是一种理论化的知识体系，但它同样是人类不断探索真理的一种社会实践活动，是人类认识世界的方式和方法；而技术也是人类为了满足社会需要的一种实践活动，可以看做是改造、控制和协调多种要素的社会实践活动中所创造的劳动手段、工艺方法和技能体系的总称。在人类历史的发展过程中，人们所形成的劳动技能、技巧、经验、方法和知识，都可以看作是技术的表现形式。当然，任何技术的发明，都需要以科学知识为基础。科学、技术和工程的区别与联系可以用图1来概括。

图1 科学、技术和工程的区别与联系

从图1可以看出，科学、技术和工程属于不同的社会实践活动，三种实践活动的主体人员在社会中所扮演的角色和所承担的责任是不同的，他们的思维方式也必然存在着明显的区别，当然也有一定的联系。与科学思维和技术思维相比，工程思维在内涵上更宽泛，在形式上更复杂，在内容上更丰富。李伯聪等学者在其《工程哲学》中系统阐述了工程思维的基本概念和基本特征，认为工程思维是在工程设计、研究和实践中形成的思维，是一种筹划性的思维，其核心是运用各种知识解决工程实际问题，并赋予工程思维科学性、艺术性、逻辑性、可错性、可靠性和容错性等多元化特点[4]。

2 卓越工程师的素质结构

卓越工程师之所以能够卓越，是因为他们具有良好的素质结构。卓越工程师的素质结构应该包含丰富的知识结构、合理的技术结构和良好的思维结构。在知识结构方面，首先应该具备深厚的科学知识，如数学、物理学、化学和力学等基础知识；其次要具备相关法律、经济、财务、管理、环境等方面的知识。一名卓越工程师只有具备了这样的知识结构，才能在工程建造过程中不会因违背科学常识而导致工程项目失败，也不会违反政策法规或破坏生态环境。在技术结构方面，卓越工程师可能会因为所从事专业的不同而不同，如对一名机械设计工程师而言，他应该具备机械产品设计与制造技术，能够熟练应用平面设计软件和三维建模软件，能够精通有限元模拟技术等，而对于一名材料工程师而言，他应该具备材料的设计、合成与加工技术，掌握材料的分析测试技术，能够精通材料设计和分析的计算模拟软件。在思维结构方面，卓越工程师不仅要具有基本的科学思维和技术思维，更重要的是具有工程思维，尤其是创新思维。在工程师的素质结构中，思维结构对其发展起着主导作用。一名工程师，只有具备了严密的逻辑思维，才能保证工程产品的设计可靠而不出差错。而发散性思维、收敛思维和逆向思维，更有助于工程师的创新。一名工程师只有具备良好的发散性思维，在遇到工程难题时，才能想到更多的突破办法，找到更多的解决渠道。一名工程师只有具备良好的收敛思维，才能从众多的工程信息中找到最核心、最有价值的部分。

3 卓越工程师素质结构培养途径

3.1 完善理论课程知识体系

为了培养学生具备卓越工程师的优良素质结构，高校需要不断丰富和完善理论课程体系。因此，要打破传统单一的科学教育或技术教育模式，实现科学教育、技术教育和工程教育的有机结合。在课程设置方面，不仅要开设数学、物理学、化学和力学等基础课程，而且要丰富专业技术课程体系，还应该开设一些培养学生思维的课程。即使在开设的科学基础课程和专业技术课程中，也要注重学生思维方式的培养。总之，科学基础知识和专业技术知识容易被学生掌握和接受，但思维的培养则是一个潜移默化的过程。因此，思维方式的培养应该是无处不在的，应该是一个长期的过程，应该贯穿于每一门课程中。对于一名优秀的工程师，良好思维习惯的养成远比单纯地积累知识更重要，这也是能够促进其成长和发展的重要保障。

3.2 丰富实践教学课程体系

对卓越工程师素质结构的培养，实践教学占有举足轻重的地位。然而，从目前高等工程教育的实践课程体系设置分析，实践教学的比重略显不足，而且实践教学的模式单一。从基础实践教学的角度而言，工程训练中心仍是工程实践教学的主要载体和平台。但从目前全国工程训练中心工程实践课程体系的设置来看，工程训练中心实践教学的内容和形式不断丰富，但其课程体系的设置仍以传统的金工实习为主。客观而言，金工实习中铸、锻、焊、车、铣、刨、磨等实践教学环节，对于培养学生的动手能力，即技能实践，具有重要的作用。然而，它对于培养学生动脑思考的能力，即思维实践方面，作用很小。不可否认，一名工科本科毕业生应该成为一名优秀的工程师，而不是成为一名熟练的技术工人。一名卓越工程师的创新能力来自于他的创造性思维，而不是他的熟练技能操作。因此，在工程训练中心工程实践教学课程体系中，应该开设一些能够培养学生思维能力的教学环节，使学生的动脑和动手相结合，最终实现学生技能实践和思维实践的相互融合。

3.3 加强实践教学队伍建设

在卓越工程师素质结构的培养过程中，其知识结构和技术结构的培养相对容易，因为科学知识和技术知识与理论的距离更近一些，对教材和课本有更多的依赖性，而且目前高校中并不缺乏理论教学的师资队伍。然而，对于卓越工程师思维结构的培养，则不是理论教学所能实现的，只有在工程实践教学中才能达到预期的培养目标。在目前高等工科院校的师资队伍中，具有深厚工程背景的教师数量较少，无法满足培养卓越工程师所需要的师资队伍的要求。事实上，培养卓越工程师对教师的要求很高，他不仅要具有坚实的科学基础知识，更重要的是具备深厚的工程技术背景。要想培养出一名卓越工程师，教师首先应该是一名卓越的工程师，他对工程设计、工程运行和工程管理等活动要有深刻的理解，并亲身经历过各种工程实际问题，而且能够加以有效解决。只有这样的教师，才能在教学实践中，将学生带入工程情景中，给予学生更多的实践指导，引导学生走入工程思维之中，达到培养学生工程素质的目标。对于缺乏工程背景的教师而言，如果只是根据书本上的知识照本宣科地给学生讲解工程知识，很难激发学生的学习兴趣，也很难解答学生提出的关于工程实践的疑问。因此，高等工科院校要想培养出卓越工程师，必须首先加强实践教学师资队伍建设。

3.4 建立工程模拟教学平台

我国目前的高等工程教育人才培养模式，无论理论教学课程体系的设置，还是实践教学课程体系的设置，都很难真正让学生建立起工程概念，更谈不上培养学生的工程意识和工程精神。学生工程概念的建立和工程意识的培养，必须在真实的工程活动情境中才能达到预期的效果。对工程知识的学习，再多的理论教学和单一的实践教学，也不如学生亲身经历工程产品设计、制造、运行和管理等工程活动收获多。然而，我国高等工程教育在资源配置上相对匮乏，而且高等工科院校产学研的结合不尽如人意，所以，高校很难利用自身的资源建立实际的工程环境。因此，当务之急是选择合适的教学载体，在投入较少的教学成本的条件下，建立一个虚拟的工程模拟教学平台。所谓工程模拟教学平台，是以某一个工程项目或工程产品为依托，选择合适的教学模式，让学生经历产品的开发、设计、制造、质保、销售等工程链的运行模式，能够从这种虚拟的工程环境中感受工程、体验工程和学习工程，从而达到建立工程概念、培养工程意识、提升工程素质的教学目标。

4 结束语

笔者基于工程活动的基本特征和工程思维的基本内涵，对卓越工程师的素质结构进行了简单探讨，同时，对于卓越工程师的培养途径提出了自己的见解，期望有更多的工程教育工作者关注卓越工程师的培养，相互切磋交流，共同促进我国卓越工程师培养。

参考文献

[1] 林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[2] 张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究，2010（57）：21.