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在建筑创作中,每个建筑师不但需要从逻辑思维上将自己从形式逻辑上升到对称逻辑以达到建筑设计各要素的和谐,更需要非逻辑思维中的形象思维、灵感与直觉思维和创造性思维,努力寻求逻辑思维与非逻辑思维的有机结合,以展现建筑创作的科学性与艺术性的紧密结合。
Abstract
In architectural design, each architect will not only need logical thinking from their own form of logic up to the symmetrical logic in order to achieve the harmony of the elements of architectural design, but also requires a non-logical thinking in the image of the thinking, inspiration and intuitive thinking and creative thinking , to seek non-logical thinking and logical thinking combine to show the construction of scientific and artistic creativity closely.
关键词:建筑创作;思维方式;辩证关系;形象思维;创造性思维;形式逻辑;矛盾逻辑;对称逻辑
引言
建筑创作是科学的、哲学的、艺术的综合,是一种合规律性与合目的性的创作,是按照自然法则、社会法则、经济法则的准绳展开的;是一种有目的、有主体的创作活动。
因此,建筑创作是在情与理的双轨上运行;是理想与浪漫的交织;是一种有目标的控制性科学想象和以社会逻辑为原型的自由想象相结合的创意。它既要运用逻辑思维中的判断、推理和论证以促使建筑概念的生成;又要借助非逻辑思维中的意象、联想、想象乃至直觉与灵感,注入建筑以活力与神韵。那么建筑创作中的各思维方式的有着怎样的相互作用?它们的辩证关系怎样?建筑创作活动又是怎样由于这种对立统一的关系不断发展直至建筑产品的成功产生的?本文通过对蕴含在建筑创作中的各思维方式辩证关系的探索希望有助于建筑师在建筑创作过程中思维方式的合理运用。
一、建筑创作中的思维方式
建筑师在运用思维进行设计时,主要依靠的是分析、综合、判断、推理、演绎等建立在感性认识基础上的理性的逻辑思维和具有直觉与灵感思维、形象思维和创造性思维等感性的非逻辑思维。也就是说建筑设计的思维特征是形象性和逻辑性。形象性具体地体现为使用视觉的思维工具,逻辑性集中体现在建筑设计是一个逻辑的解题过程。
1.1建筑创作中的逻辑思维
逻辑思维(Logical thinking),是指人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程。
逻辑思维在建筑创作中主要表现为通过分析与比较进行项目的确定与目标的选择,通过分析与综合对外部环境对该建筑设计的影响及建筑设计的内在各功能要求与关系进行逐个分析与总体概括,通过归纳与演绎分析意志与观念的辩证关系以确定建筑创作的主要思路与手段及对整个创作的过程进行不断地鉴定、修正、完善。
可以说,逻辑思维所运用的分析、比较、演绎、推理等手段是一种理性的思考过程,在建筑的哲学方面也反映了建筑的物质性。
1.2 建筑创作中的非逻辑思维
建筑创作中的非逻辑思维包括形象思维、直觉思维和灵感思维、创造性思维等,其中形象思维又分为具象思维和抽象思维两种手法,创造性思维又包含了发散思维和收敛思维两个方面。
形象思维在建筑创作中也称“艺术思维”,与艺术创作相似,都是在创作过程中对大量表象进行高度的分析、综合、抽象、概括,并需要通过二维图形-平、立、剖面来表达三维的形体与空间。
灵感与直觉思维是一种人们自己无法控制的创造力高度发挥的突发性心理现象,是未经逻辑推理就直接迅速地对事物做出理解和结论的一种思维方式。对建筑创作而言,灵感与直觉思维就是建筑设计师在设计过程由于受到某种因素的激发产生顿悟,而使问题豁然澄清的思维过程。
创造性思维是一种打破常规、开拓创新的思维形式,创造之意在于想出新的方法,建立新的理论,做出新的成绩。
二、建筑创作中逻辑思维的阶段性分析
逻辑思维要遵循逻辑规律,这主要是形式逻辑的同一律、矛盾律、排中律、辩证逻辑的对立统一、质量互变、否定之否定等规律,违背这些规律,思维就会发生偷换概念,偷换论题、自相矛盾、形而上学等逻辑错误,认识就是混乱和错误的。
对于建筑创作而言,在其逻辑思维方面仍然要遵循逻辑规律,即建筑创作的逻辑思维要遵循逻辑发展的三个阶段,即形式逻辑阶段、矛盾逻辑阶段和对称逻辑阶段。
在形式逻辑阶段,建筑师要做的工作即是对该设计相关资料的搜集及相关国家、地方规范的认知,构造出一个线性的演算系统,达到对该建筑项目的一个知性认识。
在形式逻辑阶段,建筑师已经对某个建筑设计项目的项目类型,所需规范以及对各功能空间的大小等有了一个宏观的认识,然而形式逻辑阶段只是逻辑思维的初级阶段,在建筑创作方面,当建筑师对所需功能空间、规范要求等有了线性的认识并再次回到具体的建筑设计项目时,必然会遇到一系列具体的问题,诸如,当地的软环境(文化属性、价值观念、审美准则、人口构成等)和硬环境(自然条件、城市形态、基地状况等)对设计的制约,技术手段的选择与预期目标的矛盾等,此时建筑创作便上升到了矛盾逻辑阶段,建筑师要做的是根据否定之否定原理合理的处理每一个宏观理论与实际项目相悖的方面,将每个矛盾各方面各就各位,找到合适的时空层次定位,以辩证唯物主义的观点,通过分析、综合、取舍,找出方案生成的起点。由于建筑设计的特点是没有唯一解,这就增加了对矛盾判断、评价的难度。但是,建筑设计过程总的趋势是问题越来越明朗化,只要抓住主要矛盾,设计就会沿着正确的取向发展,紧跟着出现的许多技术矛盾一般不会颠覆先前的成果。
当项目的一切矛盾趋于缓和并最终解决时,建筑师的建筑创作逻辑思维便达到了对称逻辑阶段,此时建筑师已对该建筑项目的各因素有了充分的认识,并建立起了一个完整的演算系统,在其设计中体现了思维主体与思维客体、科学本质与客观本质的对称性,建筑创作对称逻辑阶段也是建筑创作逻辑思维的最高阶段。
建筑创作逻辑思维的三个阶段的发展总体是由低到高线性发展的,它的发展也伴随着逻辑演算系统的不断完善,凝结着建筑师不断地判断、推理、演绎、论证过程,而一个建筑师在矛盾逻辑阶段的处理好坏往往决定了其最终建筑设计成果的优劣。
三、建筑创作中非逻辑思维的种类及辨证关系
建筑创作中非逻辑思维包括形象思维、灵感与直觉思维、创造性思维等。
形象思维是对形象信息传递的客观形象体系进行感受、储存的基础上,结合主观的认识和情感进行识别,并用一定的形式、手段和工具创造和描述形象的一种基本的思维形式。在建筑创作中,形象思维又包括具象思维和抽象思维两种手法。具象能够启迪人们的联想,产生于建筑师设计意图的心理共鸣。例如萨里宁设计的纽约肯尼迪机场TWA候机楼,它像只苍鹰展翅欲飞,使人很容易引起对航空的联想(图表1)。抽象思维则是阴喻非自身属性的抽象概念,表现的是人们的感知与思维转化而成的精神上的含义,如勒・柯布西耶设计的朗香教堂便是抽象思维的代表作
图表 2 朗香教堂的奇特设计
。
建筑由于其不同于其他的一般设计产品和艺术品,在建筑设计过程中队许多可能性进行选择时,单靠逻辑思维是无法完成的,这时就要靠灵感与直觉思维。如伍重对悉尼歌剧院的设计。
创造性思维是设计思维中的高级而复杂的思维形态,它涉及到社会科学、自然科学,也涉及到人的复杂心理因素。它的形式主要呈现为发散性思维和收敛性思维。
与逻辑思维发展的三个阶段不同,建筑创作中的非逻辑思维的几种主要思维方式并不是直接的线性的关系,而是贯穿在整个建筑创作的框架中连续性的、相互性的对建筑创作起着潜移默化的作用,并呈现不断反复、不断修缮的现象。
首先,在非逻辑思维的范围内首先给予建筑师创作帮助的是其形象思维,这是一个建筑师应该具有的基本思维能力,反映在实际操作中即是对以往建筑方案的图示收集与积累,利用其娴熟的绘画技术积累一系列与该项目有关的历史资料,并在资料积累的基础上将自己的具象思维与抽象思维用图示的手法反映在二维的平立剖图面中。
其次,由于灵感是人们头脑中不断出现的新思想的顿悟现象,伴随着建筑创作的进行,建筑师的头脑中也不断出现着对于某个建筑项目新的顿悟,便有了建筑创作的新的灵感与直觉,这些新的灵感与直觉便反作用于建筑师的图纸中,使得已初步建立的图示思维、形象思维需要修正甚至重新洗牌。
第三,由于建筑设计的问题求解是多向量和不定性的,答案没有唯一解,这就需要建筑师运用思维发散性原理,从若干试误性探索方案中寻求一个相对合理的答案。在建筑师通过同向发散、多向发散、逆向发散对建筑项目进行求新途径探索后,建筑师需要对发散思维的若干思路以及所产生的方案进行分析、比较、评价、鉴别、综合,这便产生了对建筑创作的收敛性思维,而且,这两种思维并不是一次性完成的,往往要经过发散―收敛―再发散―再收敛,循环往复,知道问题得到圆满解决。
总之,在建筑创作中,建筑师所用到的各种非逻辑思维方式之间的关系并不是简单的线性提升,而是伴随着时间上的循环往复与思维内容上的不断充实,三者彼此之间都存在着A―B―再A―再B的创作关系,在这种思维下,建筑师对于建筑项目的掌握也随之提高。
四、建筑创作中逻辑思维与非逻辑思维的关系
在建筑创作中,一般来讲常从逻辑思维入手,摸清设计的主要问题,为设计思路打开通道。特别是对于功能性强,关系复杂的建筑尤其要搞清内外条件与要求。另一方面,有时却需要从形象思维入手,如一些纪念性强或对建筑形象要求高的建筑,需先有一个形象的构思,然后再处理好功能与形式的关系。
在建筑创作中的逻辑思维和非逻辑思维一方面是有区别的,前者以理性的抽象活动为主,后者是一种较感性的具像的思维活动方式。两者在实际操作中往往要共同经历两个阶段。第一阶段是理性与感性的互溶,第二阶段是通过感性形式表现出来。在建筑项目设计的初期,需要以逻辑思维为主的理性思考,并从形式思维上升到矛盾思维,随着建筑设计的深入进行,非逻辑思维开始渗入到建筑创作的每一个要素,面对着矛盾思维的种种内在的对立统一,建筑师需要用形象思维、灵感与直觉思维和创造性思维交织于创作思维中使得建筑创作中出现的各种矛盾得到合理解决,最终在逻辑上达到建筑作品的对称逻辑。
在设计中,逻辑思维往往指导着非逻辑思维的具体运用。如形象思维的“深化法”、“分化法”、“变异法”等,多是在推导或建立验算系统的方式下进行的。以一个或多个命题为基础,建立多项验算系统,得到符合设想或构想的最终形象,体现审美规律的同时,满足其要求。
逻辑思维与非逻辑思维的发生先后不以各自的特点而独立地、明确地体现出来,更多的情况下,二者可能同时发生或间歇式发生,并无一定的先后顺序。在逻辑推理和逻辑运算中就包括了各种对对象的运用和理解;在运用非逻辑思维如发散思维时,也会有逻辑规律的运用和指导。
五、结束语
作为建筑业龙头项目的建筑创作领域,不仅仅有其物质性的因素,而且具有与其他建筑行业有着根本区别的社会属性和人文属性,本文是站在建筑创作的心理方面分析建筑创作中各思维方式的辩证关系,只有将理性和感性融汇其中,以感性的非逻辑思维开道,以理性的逻辑思维证实,在逻辑思维走不通的地方,用非逻辑思维的方法打开通道,并及时地在新旧认识之间架上逻辑的桥梁,这样才能深刻的体现建筑创作的科学性与艺术性。
参考文献
[1]邱文鑫.建筑设计思维方式初探[J].重庆科技学院学报.2007(1).
[2]黎志涛.建筑设计方法入门[M].北京.中国建筑工业出版社.1996.7-11.
[3]邢凯.建筑设计创新思维研究[C].哈尔滨工业大学,2009(03).
在学生合作学习的过程中,我始终参与其中,关注他们合作的进程和出现的问题,平等地和他们交流,给他们建议,给他们启示,积极加以引导。教师作为一名特殊的学习伙伴,他应当是更优秀的“学习性他者”,学生合作过程中,教师只有最大限度的收集信息、提供适时帮助和指导,才能更有效地关注学生合作学习后对问题的解决。
引起中学生数学应用意识和能力差的原因
1、对数学的价值认识不足。
“科学技术是第一生产力”,“科学技术的基础是应用科学,而应用科学的基础是数学”。这一论述揭示了数学在生产力中的巨大作用。数学作为从量的方面处理现实世界中各种关系的科学,当然也要处理有关生产关系的问题。这就是数学的价值。但由于历史的影响,教师们在过去的教学中过份强调数学的逻辑性、严谨性、系统性和理论性,宁可一遍遍地去重复那些严谨的数学概念、讲授那些主要为解题服务的技巧,却很少去讲数学的精神、数学的价值、数学结论的形成与发现过程、数学对科学进步所起的作用等等内容。这使学生对数学的认识片面化、狭隘化,比如许多学生就认为“数学不过是一些逻辑证明和计算,”甚至认为“数学只是一个考试科目。”
2、用数学的意识差
用数学的意识,简言之就是用数学的眼光,从数学的角度观察事物、阐释现象、分析问题, 意识是一个思想认识问题,也是一种心理倾向,其重在自觉性、自主选择性,它需要在较长时间中通过一定量的实践才能形成。我国旧的数学教育内容的选择,由于受苏联模式的影响,以在体系结构上追求严格的理论推导和论述为主的“理论型教材”占多数。课程内容的选择在极大程度上反映了数学应用的程度和水平,理论型教材对实施数学应用教育是极其不利的,这是造成学生缺乏、甚至是逐渐丧失应用意识的主要原因。显而易见,学生在学习与社会实践中缺乏用数学的自觉自愿,又何从谈起用数学解决问题。
数学教学需要培养学生很多种能力,包括运算能力、判断能力、定量思维、提炼数学模型能力、对数学解的分析能力、空间想象能力和逻辑推理能力等,这些都是逻辑思维能力的具体表现。逻辑思维能力是指按照逻辑思维规律,运用逻辑方法,来进行思考、推理论证的能力。数学中逻辑思维能力是指根据正确思维规律和形式对数学对象的属性进行分析综合、抽象概括,推理证明的能力。逻辑思维能力是学生数学能力的一个重要内容,这是由数学的极度抽象性决定的。逻辑思维能力的培养,主要通过学习数学知识本身得到,而且这是最重要的途径。因此,在传授数学知识过程中,教师要严格遵守逻辑规律,正确运用逻辑思维形示,作出示范,潜移默化是培养学生逻辑思维能力的宽广途径。
关键词 美术学 逻辑方法 非逻辑方法
作为人文学科之一的美术学。它包涵着美术实践与美术理论两个方面。从思维科学的角度来看,美术实践与美术理论各自有着不同的思维方式,并且它们之间也存在着某些交叉与互补的关系。美术实践主要是通过形象思维的过程来完成的,但它并不完全拒绝逻辑思维的方法:美术理论则主要是通过逻辑思维的过程来完成的,但它亦不排斥形象思维等非逻辑方法的应用。美术理论是关于美术实践的科学总结,它包括美术史、美术基础理论和美术批评等,即“美术史论”。
由于美术实践与美术理论存在着密切而辩证的关系,由于美术理论研究的对象具有较强的实践性特征,再由于当代中国美术理论的科学体系建构尚处于一个探索阶段,传统的美术理论研究方式又缺少分析和推理的特征,缺少方法、规律和科学描述的探讨,因而,在当今美术理论研究中,许多美术实践者甚至美术理论家往往凭着某些具体的感受和体验来代替缜密而严格的推理判断,在美术理论研究中,对逻辑思维方法与非逻辑思维方法合理、有机的应用,还未能引起研究者的普遍重视,两种不同类型的思维方法在艺术理论研究中常常会出现主次不分、含混不清的状态。这种状态不仅消释着美术理论研究的学术性特征,同时也制约着中国美术理论学科的建设以及当代中国美术的总体发展。科学的方法不仅是学术研究最一般的基础,同时也是学术发展的有效机制。
笔者以为,美术理论是对美术的理性的认识。理性认识是认识过程的高级阶段和高级形式,是人们凭借抽象思维把握事物的本质和内部联系的有效方式。理性认识以抽象性、间接性、普遍性为特征,以事物的本质、规律为对象和内容。作为理性认识的美术理论主要是通过逻辑方法来完成的。逻辑方法是以研究概念、判断、推理及其相互联系的规律、规则,从而帮助人们正确地思维和认识客观真理的方法。逻辑的思维形式是抽象思维。抽象与感性直观是对立的,一切科学的概念或范畴都是抽象的结果。抽象既与感性直观相区别,又是感性直观的发展,它是以感性直观为中介的对客观对象的间接反映,它所提供的关于对象本质的知识是感性直观不能达到的,因而,它又是一种创造性的思维过程。人类只有借助于思维的抽象力才能揭示和把握感性直观所不可能发现的客观对象的本质及其运动规律。抽象思维作为一种基本的思维类型,它主要是指应用概念、判断、推理等形式反映事物内在本质和一般规律的过程与方式,是通过逻辑方法而获得认识成果。按照逻辑规则,借用概念、判断、推理、比较、分类、类比、证明、反驳、归纳、演绎、分析、综合等方法完成的。因而,抽象思维与逻辑方法即构成了人们理性认识过程的两个不同侧面。
关 键 词:美术理论 逻辑方法 非逻辑方法
美术作为人文学科之一,它包含着美术实践与美术理论两个方面。从思维科学的角度来看,美术实践与美术理论各自有着不同的思维方式,同时,它们之间也存在着某些交叉与互补的关系。美术实践主要是通过形象思维的过程来完成的,但它并不完全拒绝逻辑思维的方法;美术理论则主要是通过逻辑思维的过程来完成的,但它亦不排斥形象思维等非逻辑方法的应用。
所以说,美术理论是对美术的理性的认识。理性认识是认识过程的高级阶段和高级形式,是人们凭借抽象思维把握事物的本质和内部联系的有效方式。理性认识以抽象性、间接性、普遍性为特征,以事物的本质、规律为对象和内容。作为理性认识的美术理论主要是通过逻辑方法来完成的。逻辑方法是研究概念、判断、推理及其相互联系的规律、规则,从而帮助人们正确地思维和认识客观真理的方法。逻辑的思维形式是抽象思维。抽象与感性直观是对立的,一切科学的概念或范畴都是抽象的结果。抽象既与感性直观相区别,又是感性直观的发展,它是以感性直观为中介的对客观对象的间接反映,它所提供的关于对象本质的认识是感性直观不能达到的,因而,它又是一种创造性的思维过程。WWW.133229.COM人类只有借助于思维的抽象力才能揭示和把握感性直观所不可能发现的客观对象的本质及其运动规律。
抽象思维作为一种基本的思维类型,它主要是指应用概念、判断、推理等形式反映事物内在本质和一般规律的过程与方式。它是通过逻辑方法而获得认识成果的。逻辑是一门以推理形式为主要研究对象的科学。推理是以一个或几个命题为根据或理由以得出一个命题的思维过程。作为根据或理由的那一个或几个命题是推理的前提,由前提得出的那个命题是推理的结论。逻辑作为一门科学,不仅研究个别的正确推理形式,而且还研究各种正确推理形式之间的关系和提出关于正确推理形式的系统理论。
人们的思维活动除了理性的、逻辑的因素外,它还包括着感性的、非逻辑因素。非逻辑因素一般主要指人的认知、情感、意志、动机、欲望、信念、信仰、习惯、想象、联想、灵感、直觉、顿悟等。非逻辑方法一般可分为形象思维和灵感思维两大类。我们在这里所说的非逻辑方法,是指美术理论研究中的非逻辑方法,而并非是指美术实践中的非逻辑方法。逻辑方法与非逻辑方法虽然存在着差异,但二者却具有相互补充的功能。在学术研究中,逻辑方法出现阻隔时,非逻辑方法往往是另辟蹊径的有效手法,而一旦用非逻辑方法沟通了认识的渠道之后,又需在新旧认识的鸿沟上架起逻辑的桥梁。
我们强调逻辑思维在美术理论研究中的重要性,但并非排斥非逻辑思维的价值与地位;恰恰相反,由于美术理论研究的对象具有较强的实践特征,这种实践特征本身又具有鲜明的非逻辑思维因素,因而,不仅在理论研究的过程中需要非逻辑思维方法的补充,同时在对研究对象做出客观和科学的认知时,还需要研究者必须对非逻辑思维方法有一定的把握,在某些方面,它还要求研究者甚至要具备非逻辑思维的实践经验。不可想象,一个不具备色彩感知的人会在色彩艺术理论研究中取得什么可靠的理论成果,一个缺乏对毛笔性能掌握的人会在书法基础理论研究中得出符合客观实际的结论……可以说,一个缺乏对美术品的直觉感受或对美术实践不曾有过直接体验的人,其所谓“理论成果”往往是不可靠的,有时甚至还是美术理论中的“伪科学”。我们无须要求每个理论家都必须是实践家,更无须要求每个实践家都必须是理论家。但对视觉形式的感知与体验,却应是从事美术理论研究工作的基本前提,没有这个前提,一切“理论”必然建立在虚无之中,这亦是美术理论研究的一个至关重要的特征,这个特征也是美术自身特征所决定的。我们认为它甚至应该成为从事美术理论研究的一个不可或缺的基本条件。
美术理论作为一种学术形态,它的研究对象和研究特征决定了它无法对非逻辑思维方法采取忽视的态度。事实上,人们在思维的过程中,逻辑的与非逻辑的方式往往呈现着一种浑然一体、相辅相成的有机状态,两者之间仅仅会在不同的研究方式中出现主次差异而已。
综上所述,我们认为逻辑方法在现实生活中影响和制约着人们的感性认识活动;它加工整理感性认识材料,把实践经验由个别提升到一般;它能从已有的知识推出更新的知识,并把知识构建成系统而严密的体系;它可以借助于被实践检验过的知识去探求假说是否具有真实性;它能预测事物发展的前景,给人的实践活动以目标与信心。非逻辑方法则排除了运用概念进行判断或按照逻辑程序进行推理的理性范式,从而有助于人的内在潜能和创造性思维的发展;它借助人们可以感知的形象,传达着人类用语言或理性方式所无法表述的思想与情感;它的形象特征和情感因素往往给人们完整地认识客观事物提供直接的帮助;它的思维方式也往往成为学术创新的基因。在美术理论研究中首先必须遵循逻辑思维的方法和范式,在对研究对象进行理性分析的基础上,合理应用非逻辑方法,注重个人感受与生命体验,在以逻辑方法为主体,并在逻辑方法与非逻辑方法有机结合的情况下,才能科学地揭示出美术发展的规律,从而达到学术的创新。
参考文献:
1 学生逻辑思维能力现状
由于我国应试教育的长期盛行,在中学生物学科教学中,相当多的教师、学生、家长,甚至某些专家,都有这么一种误解:中学生物学是一门偏重于文科的学科,学好生物的关键主要是加强记忆,用功看书、背书。他们轻视,甚至是完全忽视了对学生学习的思维能力,尤其是逻辑思维能力的培养。这使得不少学校的高中生物学科的教育方式严重滞后于日益深化的提倡素质教育的改革目标。
笔者随机对南京市鼓楼区、秦淮区和栖霞区的三所普通高中的100名学生进行了有关生物学习的问卷调查。调查的结果见表1。
通过以上调查结果,也印证了在学生主观感受中认为,现阶段高中生物教学对学生逻辑思维能力培养以及对学生自主学习能力培养的欠缺。这一现象应当得到所有生物教师的重视。
2 高中生物教学中培养学生逻辑思维能力的教学策略
2.1 巧设问题,启迪逻辑思维
任何的思维都是由问题开始的,然后在研究问题和解决问题的过程中进行发展,但并不是所有的提问过程都是思维教学过程。如果所提的问题和原有的认知结构之间缺乏必然的联系,过难或过易,缺乏提问的方式等,都不利于学生逻辑思维能力的培养。设置课堂提问的目的是为了启迪学生思维,因此要实现这个目的,提问必须具备目的明确、层次分明、把握时机、面向全体学生等基本要求。例如,在讲解一对相对性状的杂交实验时,笔者先请学生设计紫花为父本、白花为母本的豌豆杂交实验,让学生掌握异花传粉的过程,并请学生大胆猜测后代的情况。有的学生认为有紫花,也有白花;有的认为是浅紫色。此时,笔者播放模拟实验的过程和结果:全是紫花。学生的好奇心被充分调动,教师乘机再提问:这是母本在起作用吗?学生主动进行思考,很容易想到:用白花豌豆去雄做母本,紫花豌豆提供花粉做父本,进行反交实验。此时,笔者请学生继续对实验结果作出猜测,结果仍然全部为紫花,结果又一次出乎了学生的意料。由此,学生的思维充分展开,主动l生也充分调动了起来。
2.2 优化认知结构,激发逻辑思维
怎样将较好的知识结构转变为学生头脑中的认知结构,是教师在教学中研究的中心问题。由于较好的知识结构是以一定的思维方法为指导构建起来的,故其本身蕴涵着思维方法。在高中阶段,学生的认知各要素虽然都在迅速发展,但教师的引导很重要。教师不能只停留在知识的表面,而要体现出知识所蕴含的思维方法,提高学生的分析、比较、逻辑推理等能力,这就要提到思路教学。
所谓思路教学,就是教师在研究教材思路和学生思路的基础上,根据学科知识的逻辑结构和学生的思维特征,设计出适合学生已有知识水平,并有目的地促进其发展的科学思路,让学生循着这条思路探索知识的教学过程。思路教学的本质是以思维活动的显示来激发学生的逻辑思维能力。教师在进行教学时根据教材思路,理清思维脉络,先讲科学思维的方法和过程,再导出思维的结果,这样就可以激发学生的逻辑思维能力,培养学生探索科学的兴趣和能力。在思路教学中教师要坚持教材思路、教师思路、学生思路三者相结合,以教师思路引导学生思维,训练逻辑思维能力,就可以使学生学会科学的思维方法,而后去主动地学习、思考、探索问题,提高学生科学素养,促进学生全面发展。例如,在讲解基因的分离定律时,教师可以遵循孟德尔的实验思路,让学生去设计实验,在学生一次次的思维冲击中掌握知识,在调动学生学习兴趣的同时,激发学生的逻辑思维。
2.3 拓展生物实验,活跃逻辑思维
生物学科是一门实验性学科,生物实验作为生物教学的重要组成部分,在发展学生逻辑思维能力方面有其独特的地位和作用。一方面,生物实验以其丰富的生物对象吸引着学生的注意力,刺激着学生的感官,使学生精神振奋,思维活跃;另一方面,学生在通过对实验现象的深入细致观察,获得了大量的感性知识后,在教师科学思维方法的指导下进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程,无疑可提高学生的逻辑思维能力。无数的实践证明,在高中生物课堂教学中适时地引入实验,努力改进、增补演示实验,是培养学生逻辑思维能力的重要途径和方法。
例如,在学生掌握物质的跨膜运输、生物膜的流动性以及细胞的结构等相关知识的同时,通过观察植物细胞的质壁分离与复原实验,教师还可以引导学生按照以下过程继续进行实验:
①用0.5g/mL蔗糖溶液处理,再用清水处理。
②用质量分数为7%的尿素溶液处理。
③将材料放人100℃热水中3min取出,重复教材中的实验。
通过对此实验的增补和改进,学生不仅能够了解成熟的植物细胞是一个渗透系统,而且还知道了利用这个实验可以判断细胞的死活、测量植物细胞的细胞液浓度范围,对于选择透过性也有了进一步的认识。在观察、比较、分析、综合、推理的过程中,培养了学生严谨的逻辑思维能力。
2.4 构建概念图,训练逻辑思维
概念图是以命题的形式显示概念间的意义联系,展示概念间层级结构的示意图。它可以形成关于某主题的概念或命题的知识网络,以形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。
构建概念图不仅要求学生要储备相关的基础知识,还要善于理解知识点间的逻辑联系,并在整体上把握知识点间的相互关系,且能进行相关的归纳和推理。因此,在高中生物教学过程中,指导、帮助学生构建各种相关概念的概念图,有助于学生形象地理解各相关概念之间的逻辑联系,能有效提高学生的逻辑思维能力,使得学生的学习更有逻辑和广度。
如图1所示的概念图可以很好地帮助学生在学生中,理解大分子和小分子物质在跨膜运输的方式中是以什么方式出入细胞的以及这些概念之间的逻辑关系。通过概念图的构建,学生形成了概念的知识网络,使知识变得一目了然,对于提高学生的逻辑思维能力很有帮助。
3 实施结果与讨论
笔者对南京市栖霞区某中学高一年级的2个普通班进行了实验研究,其中,实验班采取以上有利于培养学生逻辑思维能力的教学策略进行实验教学;对照班仍沿用常规的以讲授为主的教学模式。同时,分别对学生实验前后的生物考试成绩和逻辑思维能力进行统计、分析,比较其差异性。分析结果见表2-表5。
如表2、表3所示,对照班和实验班学生的前测逻辑思维能力和第一学期生物第一次月考的平均分、标准差都较为接近,两者差异不显著,说明实验前两个班学生的逻辑思维能力几乎相同。
如表4、表5所示,对照班学生的逻辑思维测试的得分与前测相比,并没有显著的提高。而实验班学生逻辑思维测试的得分和第二学期生物期末考试成绩都有了显著的提高,其平均分数不仅明显高于对照班,也显著高于本身前测实验的平均分数。根据T检验的结果P值均小于0.05,说明两班级之间的差异是显著的。由此可以得出,经过一学年的实验教学,实验班的逻辑思维能力和生物考试成绩较对照班已经有了显著的提高。