如何培养科学思维
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如何培养科学思维范文第1篇
论文摘要：初中学生学习科学课，思维能力决定了其对于课程的理解程度，因此科学思维能力的培养对于科学课的学习尤为重要。本文以培养初中生科学思维能力的重要性分析为基础，总结出初中科学课培养科学思维能力的两种重要方法。
一、培养初中生科学思维能力的重要性
1.科学思维能力简介
科学思维是以科学知识为基础达到思维最优化、科学化，是适应现代化实践方式以及现代化科技创新而创立的方法体系，是对世界的复杂性、整体性和多样性的全局把握。
科学思维能力是指以科学认知得到的以及人的大脑依赖于信息符号对于感性材料加工处理的途径和方式，其实质是通过合理地处理各种科学思维方法之间的辩证关系，从而使其达到最优化，做到科学地、历史地、全面地观察问题、考虑问题，得出符合实际的解决问题的方法。
科学思维方式是一个庞大的方法集合，其中包括科学抽象方法、思维发散法、逻辑方法、模型优化法等。
2.培养科学思维能力的重要性
（1）培养学生科学思维能力是科学课学习的重要基础
初中生在学习科学课的传统过程中，往往是老师把需要传授的知识和课程固定式思维结合起来，学生将老师的思维固化在自己的脑海中，形成模式思维。长此以往，学生容易导致对熟悉的课程和内容铭记于心，但是当遇到新的问题时就会茫然无措，不知道从何入手解决问题。这就是模式化思维与现代教学没有同步前进的结果。而科学课是对自然科学进行探索、求知过程的研究，要求学生具有独立、创新、灵活思维能力，因此培养学生的自主科学思维能力也就成为了学习科学课的重要保证。
（2）初中生习惯于单一思维，缺乏发散思维能力
初中学生在分析和解决自然科学问题的时候，习惯于单一的沿着问题的发展过程考虑问题，思维习惯固定，思维方向难以改变，因此不能够通过多角度多途径解决问题，难以进行发散思维或变换角度思维，解决问题的方法模式化，缺乏一定的灵活性与创新性，没有形成系统的科学思维方法，难以从根本上突破学习科学课的瓶颈。
（3）科学课自身特点对于科学思维能力的要求
科学课对于知识与能力的相互转化十分重视，学生思维能力的塑造是科学课的首要目的。培养科学的思维能力是科学课的基本要求，其知识体系本身特点就决定了其对于学生科学思维能力的要求。随着科学的发展，学生的视野开始变的开阔，知识与信息的来源广泛，如果缺乏科学思维对于知识与信息进行系统化的处理，难以将其应用于实践中。只有让学生拥有科学的思维方法才能够在信息时代合理地运用其来解决实际问题。
二、初中科学课培养科学思维能力的方法
1.培养学生发散式的科学思维能力
培养学生科学思维能力首要任务的是学生思维的灵活性与发散性，即发散式思维，能够从多角度、全方位思考问题，冲破传统观固定化思维模式的单一性与局限性。
以能量的转化与守恒为例，学生在初学该章节时，对于转化与守恒这个概念就有所误解，认为其相互矛盾。既然能量可以相互转化，那么能量还能够守恒么？这是很多学生所产生的疑问。这就是学生考虑问题的时候单从某种能量自身考虑，缺乏能量的整体式思维，而且考虑问题绝对化，把转化与守恒进行绝对化思考，导致对问题难以理解。
该例子说明学生在思考科学问题时候应该从不同的角度思考问题，从个别以及整体不同的角度入手解决问题，该例中很多同学会从单一的势能或者单一的动能出发，没有考虑到能量的总体性，即思考的角度要全方位。因此可以通过教学中的看似矛盾的问题，来培养学生的发散式思维能力。
2.培养学生想象式的思维能力，充分发掘学生的想象力
想象式思维能力是科学中的一种非常重要的抽象逻辑思维能力，因为在科学课的研究中，会遇到边缘科学等许多超越现实的实验条件，现实生活中难以重现实验环境。这就要求学生抓住研究对象的主要因素，排除其他次要因素，使研究对象与实验条件理想化，从而建立理想的实验模型。
例如对于势能的理解，很多学生认为火燃烧时释放出热量这种形象化的能量才是能量，因为它可以通过人体感觉得到。而像重力势能、弹性势能等人体感觉不到的能量，学生就无法理解。因为势能比较抽象化。这就需要学生在理解势能这个概念时采用抽象式、理想式的科学思维方法。将能量作为一个整体抽象的描述印在脑海中，将无形的势能附着于有形的物体上，从而将无形的势能抽象的想象成有形的势能，从而消化对势能概念的理解。
因此，充分发掘学生的想象力，培养学生想象式的思维能力是培养科学思维方法的重要任务。
三、结论
本文通过分析科学课学习过程中一些影响思维能力的常见现象，总结出提升科学思维能力的两种重要方法，如培养学生发散式的科学思维能力、培养学生想象式的思维能力，充分发掘学生的想象力等。相信这些对于培养初中学生学习科学课的科学思维能力具有一定的理论和实践指导意义。
【参考文献】
[1]吴琳娜，等.《科学思维概述》[j].科技信息.2010，1(11).
[2]陈吉明.《创新实践课程教学中科学思维能力的培养》[j].实验室研究与探索.2011，30(2)．
如何培养科学思维范文第2篇
关键词：抽象思维 科学方法
【中图分类号】G633.7
在初中科学六册内容里，有很大一部分教学内容是需要学生具备一定的抽象思维能力。因此这些内容往往是初中科学的教学难点。从学生心理发展的规律来讲，学生的大脑正处在从其形象思维向抽象思维转变的阶段。形象思维是借助于具体形象来展开的思维过程，亦称直感思维。抽象思维是运用概念、判断、推理等来反映现实的思维过程，抽象思维也称逻辑思维。大部分学生难以解决的内容：例如浮力、运动、力、电路等方面的问题。这些方面往往是因为学生只是应用其本身的形象思维去判断问题所呈现的情景，过多依靠了学生自己的直觉。 像浮力、运动、力、电路等方面问题情景的疏理往往需要学生能表象中分离出本质的信息，再应用科学的规律进行分析和判断。但是让学生从形象思维转变到抽象思维，让学生凭直觉来判断转变科学分析不是一蹴而就的事情。熟练应用科学方法则有助于学生对思维难点的疏理和分析。在长期间的教学中，体会到科学方法的教学指导不应该是简单的方法介绍，而是能让学生熟练应用各种科学方法。
科学方法有控制变量法、理想模型法、实验推理法等方法。在科学教学中充分让学生熟练运用这些科学方法，有助于学生对科学规律和科学概念的理解。科学方法不只是单纯的以知识的形式传递给学生。在实际的教学中，教师不应该仅仅介绍科学六册教材中有哪些内容分别使用哪些科学方法，而是在教学过程中更多地作为主要的教学内容让学生熟练应用。其实，科学方法的应用往往成为学生理解抽象内容的关键。下面介绍几种常见的科学方法在教学中深层次的应用：
1、理想模型法
理想模型法就是在用科学规律对实际事物进行研究或揭示物理现象在某种特定 条件 下遵循的某种规律时 。能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。运用理想实验方法 ， 可以简化和纯化研究对象及其所处状态和发展变化的过程 ，大大方便了对物理问题的处理 ；因此在教学中应该强调理想模型法的一些特点，以及如何把具体的实物模型化。对于教师反复分析过的模型或者情景，学生往往都能很好地了解。对于新模型或新情景学生就不能学会利用理想模型的方法来分析问题，对于事物就停留在形象思维层面上，解决问题最后也是靠学生自己的直觉。以下题为例：
小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个铁支架小明取书时，作用在按压块上的力始终与按压块垂直，铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中，小明所用的力的大小______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
很多学生第一次看到这个杠杆模型的时候，有一些学生甚至没有和杠杆联系起来。还有一些学生没能很好地分析出杠杆的五要素，并错误回答所用力大小的变化情况。本题中的书架可以进行模型化处理，从中分析出杠杆五要素。杠杆模型的五个要素：动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂都需要由它们的定义来找出。对于新模型或新情景学生就不能学会分析，只能凭直觉判断不能进行有效抽象分析。这其中与学生没有建立模型的观念和掌握相应模型化技能。因此在教学过程中，应该强调学生应用理想模型法进行熟练应用，并树立事物分析时的模型意识。
2.实验推理法。
实验推理法它以大量的可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示规律的本质，是科学研究的一种重要的思想方法。推理熟练应用对于学生加强抽象思维的严密性和完整性具有很重要的作用。推理也有助于学生对科学本质更深入的理解和学习。在教学中时时渗透推理思维，对于学生抽象思维能力的培养应该有积极的影响。学生学会敢于科学推理，拒绝接受式科学知识学习，树立学生良好的科学价值观。
学生在学习牛顿第一定律的时候，对于运动是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动原因的理解存在主观上形象认识错误。在教学中充分利用伽利略斜面实验对实验与推理想结合的方法进行方法教学，让学生的主观判断和实验推理发生思维冲突以激发学生深入的思考。
在探究空气能传声的实验中，逐渐将真空罩内的空气抽出，听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱。很多学生在回答本实验本身可以得出什么结论时，答案往往都是声音在真空中不能传播。由于无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的，因此实验中并没有真正做到真空，也不能得出声音在真空中不能传播的结论，而只能说明声音的传播需要空气等介质。
声音不能再真空中传播这个结论是需要在实验的基础上推理得出。由此，学生才能深刻体会到推理方法在科学中的重要性。
3. 类比法
类比法就是在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的科学量时，因为有一些比较相识的概念比较难以理解，所以相互类比彼此的相同之处和不同之处。在科学教材中常见的类比有：电流类比水流，电压类比水压，电路类比水路，电源类比水泵，，导线类比水管，研究声波时类比水波。
如何培养科学思维范文第3篇
发散思维:也叫多向思维,即思维的广阔性,从所认识的对象的广泛联系出发,多角度、多方面、多层次来认识事物。
通过多年的教学实践,我认为应该从下面几个方面着手来培养学生的发散思维.
一. 让学生建立知识体系, 从宏观上整理知识,构建知识网络,培养学生发散思维能力
1.采用系统的方法,把所学知识以”本”为单位,形成一个完整的体系,在这个体系中,把所学某本书的知识按照其内在逻辑形成网络.具体做法:-------让学生先研究一本书的总目录,形成网络的第1个界面,即总网;再分课研究,把每一课书的知识按其内在逻辑形成一个个分网络.
例如:以<哲学上册>为例------总网:
辨证唯物论--------物质---------意识-----关系-----一切从实际出发
唯物辩证法---------联系 发展 矛盾
(2)运用联系的方法,把每一课和各课之间的相关知识进行清理,形成知识的纵向和横向联系
要真正做到一切从实际出发-------1.要全面地把握实际2.要在变化发展中把握实际,通过这么一联,就把唯物论和辩证法联系起来了,这是分网中的横向联系
联系-----联系的普遍性,客观性,联系的多样性,联系的条件性
发展------从发展的原因,发展的状态,发展的趋势三个方面
矛盾----矛盾的普遍性,矛盾的特殊性------主次矛盾关系,矛盾的主次方面的关系
这是分网中的纵向联系
通过这两个层面的结网,把唯物论和辩证法有机的结合起来,形成对知识的整体把握.
二.以问题为中心进行知识,使学生形成知识的整体和思维的发散
一是创设问题情境,激活学生思维。实践证明,疑问、矛盾、问题是思维的“启发剂”,它能使学生求知欲由潜伏状态转入活跃状态,有力地调动学生思维的积极性和主动性,是开启学生思维器官的钥匙。有经验的教师都很注意通过质疑问难,创设问题情境,让学生在这些问题面前自求自得,探索思悟。
二是应注意遵循学生的认识规律,循序渐进。学生的思维发展总是从具体到抽象、从个别到一般、从简单到复杂的,教师循其“序”而导引,可以使学生课堂思维活动富有节奏感和逻辑性。不过,有时故意打破顺序,使学生超越知识空白而跳跃前进,这也是发散思维的需要.
例如:经济学的复习就可以以问题为中心来进行思维的发散:在市场经济条件下,我国的企业应该怎么办? 加入WTO以后,我国应该如何应对?面对国际的倾销,我国怎么办?如何整顿市场经济秩序?我国如何保护消费者的合法权益?围绕这些问题,就可以把学过的有关知识进行串联,多角度地思考问题和解决问题.反复的进行训练,学生的思维自然就会多维.
如何培养科学思维范文第4篇
【关键词】培养 数学思维品质 课堂教学
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）08-0144-01
著名数学家华罗庚说过：“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用智繁，无处不用数学。”廖廖数语，概括了数学的地位、作用。而要学好数学，思维又是极其重要。在数学教学中，如何设计教法，从而有效地培养和开发学生的思维品质，是我们经常遇到并且必须解决的问题。本文就自己多年的教学为例，对培养思维能力，优化思维品质作一点粗浅的探索。
一、注重培养学生思维的主动性。
思维的主动性，表现在学生对数学充满热情，以学习数学为乐趣，在获得知识时有一种惬意的满足感。例如在讲函数的定义时，教师与学生可以一起探讨，强调函数体现的是一个变化过程。然后针对生活实例设置问题情境：匀速行驶的车子所行驶的路程随时间的增加会怎样变化？竖直上抛物体的位置随时间增加又会怎样变化？从而提出讨论函数的变化趋势即函数值y随自变量x变化而变化的趋势成为一种必然。 通过以上过程，不仅巩固了函数的定义，还从更深层次上提出对函数新知的探索，使学生沉浸于对新知的期盼，探求的情境之中，积极的思维活动得以触发。
二、注重培养学生思维的敏捷性。
思维的敏捷性表现在思考问题时，以敏捷的感知迅速地提取信息，进行成功地预见，正确地判断，进而果断、简捷地解决问题。不妨以常见的二次函数y=x2为例，让学生观察这个函数y轴右侧的图象的变化趋势（图像上升还是下降）。在学生得出结论后教师马上问：如何把“y轴右侧图象是上升的”这一抽象的语言用精确的数学语言来描述？此时学生在探索活动中碰到困难，教师可因势利导：既然线是由点组成的，研究线是上升的即研究组成线的所有点是逐渐上升的，那研究所有的点只需研究几个点？此时学生可能会回答“一个”，教师此时应及时引导：有比较才有鉴别，一个点能“鉴别”出“增减”吗？在学生认识到是两个点后，教师应马上强调提出：这两个点是任意取的，还是指定的。学生脑海里迅速再现函数的相关知识，并马上分辨出取点方式（任意取）。如何用两个点来表示“上升”这个特征。教师此时可引导学生思考：既然坐标系中点的位置是用坐标表示的，那两个点就必有相对位置，相对位置可通过比较坐标得到。然后学生就可以比较的轻松地在老师的引导下得出“对任意的两个自变量的取值x1、x2，当x1
三、注重培养学生思维的周密性。
思维的周密性表现在抓住概念特征，准确而深刻的理解，严密而科学地认识。我们可以接上面的例子：学生在得出“图象是上升的”描述之后，往往会觉得大松一口气，以为问题得到了彻底解决，此时教师应趁热打铁，请学生回答：我们的描述是否完整？学生会发现图象特征中“y轴右侧”尚未描述，老师不妨让学生自己完成。在以上查漏补缺的过程中，再次让学生感受到了数学语言的精炼之美，数学思维的严密之美。
四、注重培养学生思维的归纳性。
思维的归纳性，就是善于将所掌握的知识归纳整理，使之有条理、有层次、系统化的一种思维品质。归纳提炼阶段：师生共同完成了函数y=x2右侧图像特征的数学语言描述后，再由学生自己观察左侧的图像特征并用数学语言描述，然后纵观两部分，分析异同，在的前提下尝试将这个具体的函数性质转化为一般函数的性质。通过上述推导，函数的单调性的概念在学生脑海中也已呼之欲出了。此时，老师可大胆地让学生尝试归纳总结，对学生出现的疏漏之处予以补充说明，并让学生指出概念中的关键词，特别要强调函数的单调性是相对于区间而言。在以上过程中，学生通过对已占有的信息予以加工、整理、归纳形成了一个较完整的系统，从而培养了思维的归纳性。
五、通过变换培养思维的创造性。
思维的创造性就是指主动地、独创地发现新事物、提出新见解、解决新问题的一种思维品质。可分为下面几个阶段：
1.创意设计：每人画两个在单调性上具有特色的函数图象，并由同桌写出单调区间并判断相应区间的单调性。最后将有创意的图象展示。
2.知识拓展：若a>b，则1/a
3.总结探讨：竖直上抛运动的物体的位移随时间究竟如何变化？
总之，由于数学本身的特点：高度抽象，内容丰富，推理严谨，历史漫长，根据美国数学家L.A斯蒂恩统计：“现代的美国人能学到一点超过18世纪数学知识的，还不到百分之一。”所以说数学教学的根本任务不仅在于传授知识，更重要的是要优化学生的思维品质。要把数学教学变成学生愿意参加的感兴趣的，富有魅力的活动，就应竭尽全力地去揭示数学的思维过程，培养数学思维品质。
参考文献：
如何培养科学思维范文第5篇
创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭的动力。教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培养创新精神和创新人才的摇篮。几千年来，我国在教育教学方法上几乎都是注入式教育占主导地位。甚至到了近现代的教学，为了片面追求升学率，无不采取题海战术，教师成了保姆，学生成了书本的奴隶，高分低能。现今，我们国家的大力提倡素质教育，要求改变过去传统的教育模式，在这种形势下，要求我们站在教育第一线的教师转变教育观念，调整教师在教学中的角色地位，不断提高自身的业务素质，探索新的教学方法。本人在教育第一线从事初中数学教学工作10多年，在多年的工作实践中，我发现培养学生的创造思维能力是初中数学教师应该引起注意和重视。那么如何培养学生的创造思维能力呢？
一、指导观察
观察是信息输入的通道，是思维探索的大门。敏锐的观察能力是创造思维的起步器。可以说，没有观察就没有发现，更不能有创造。儿童的观察能力是在学习过程中实现的，在课堂中，怎样培养学生的观察力呢？首先，在观察之前，要给学生提出明确而又具体的目的、任务和要求。其次，要在观察中及时指导。比如要指导学生根据观察的对象有顺序地进行观察，要指导学生选择适当的观察方法，要指导学生及时地对观察的结果进行分析总结等。第三，要科学地运用直观教具及现代教学技术，以支持学生对研究的问题做仔细、深入的观察。第四，要努力培养学生浓厚的观察兴趣。例如：教学圆的认识时，我把一根细线的两端各系一个小球，然后，甩动其中一个小球，使它旋转成一个圆。引导学生观察小球被甩动时，一端固定不动，另一端旋转一周形成圆的过程。提问：“你发现了什么？”学生们纷纷发言：“小球旋转形成了一个小圆”小球始终绕着中心旋转而不跑到别的地方去。”我还看见好像有无数条线——从这些学生朴素的语言中，看到“无数条线”则为理解圆的半径有无数条提供了感性材料。
二、引导对象
想象是思维的翅膀。爱因斯坦说：“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象可以包罗整个宇宙。”在教学中，引导学生进行数学想象，往往能缩短解决问题的时间，获得数学发现的机会，锻炼数学思维。想象不同于胡思乱想。数学想象一般有以下几个基本要素。第一，因为想象往往是一种知识飞跃性的联结，因此要有扎实的基础知识和丰富的经验的支持。第二，是要有能迅速摆脱表象干扰的敏锐的洞察力和丰富的想象力。第三，要有执着追求的情感。因此培养学生的想象力，首先要使学生学好有关的基础知识。其次，新知识的产生除去推理外，常常包含前人得想象因素，因此在教学中应根据教材潜在的因素，创设想象情境，提供想象材料，诱发学生的创造性想象。例如在复习三角形、平行四边形、梯形面积时，要求学生想象如何把梯形的上底变得与下底同样长，这时变成什么图形？于梯形面积有什么关系？如果把梯形上底缩短为0，这时又变成了什么图形？与梯形面积有什么关系？问题一提出学生想象的闸门打开了：三角形可以看作上底为0的梯形，平行四边形可以看作拾上底和下底相等的梯形。这样拓宽了学生思维的空间，培养了学生想象思维能力。
