科学思维的特点
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科学思维的特点范文第1篇
1. 模型化
物理学科的研究，以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。对于那些纷繁复杂事物的研究，首先就需要
抓住其主要的特征，而舍去那些次要的因素，形成一种经过抽象概括了的理想化的“典型”，在此基础上去研究“典型”，以发现其中的规律性，建立新的概念。这种以模型概括复杂事物的方法，是对复杂事物的合理的简化。而抽象概括和简化的过程，也正是人脑对事物的思维加工过程。模型就是一种概括的反映，就是概念，亦即是一种思维的形式。
把握好物理模型的思维，是学生学习物理的困难所在之一。然而，在中学物理教学中，模型占有重要的地位。物理教学，首先是引导学生步入模型这个思维的大门，适应并掌握这种思维形式，具备掌握物理模型的思维能力。
2. 多重性
任何一门学科，其内容都不会是孤立的存在，不可避免地会与其他学科有或多或少的联系。在本学科内，一个物理问题的提出、解决，其后所牵涉到的问题可能有许多个环节，问题的解决所经历的思维过程，往往需要分作几个过程、阶段或几个方面、步骤，须经历分析、综合的相互转换，往复循环，逐级上升。本文谓此特点为物理思维的多级性。
一般说，物理思维的多级性亦包括了模型的转换。无疑，这种思维的多级性，要求更高的思维能力，这是对于思维能力培养的一次推进。而对于步入新阶段学习的学生来说，是一个新的水平，也是对思维惰性的一个冲击。从开设物理课开始，便须注意不断地引导并培植学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力，鼓励学生勤于钻研、深于追究的思维品质。
3. 多角度性
许多物理问题的解决，并不只有一种办法。同一个问题，从不同的方面出发，用不同的方法，都可以得到同一个结果。
还有一些问题则不同，并不只有一个结果存在，需要作全面的分析。而解决这类问题所需要的思维过程须是开放性的，即依据一定的知识或事实，灵活而全面地寻求对问题的各种可能的答案。这种特点被称作发散思维或求异思维。
求异、发散是思维的灵活性、广阔性的体现，要求个体具有能从常规、呆板或带有偏见的思维方式中解脱出来，把思维从曾经经历过的思路上转移开来，以探求新的解决办法，又能从不同的角度、方向、方面去思考问题，用多种方法去解决问题。而且，在思考中能灵活地进行分析和综合的转换，全面地把握问题，细心地权衡哪些思维是有利的，哪些思维是正确的。
4. 表述的多样性
物理问题的表达方式也是多种多样的。例如表述物理规律，可以用文字叙述，也可以用公式表示，还可以借助于画图像。有些问题还可以用各种图示。概念的表述亦有类似的方式。每一种表述，都是一种语言，同样是一种思维。
这种表述的多样性，在解决问题的过程中，要求首先对思维的方法要加以选择、优化。选择和优化是对思维的批判性品质的表现，也是思维灵活性品质的表现。物理教学，就需培养学生选择表述方式的意识，学会并掌握物理语言，准确地运用适当的语言思考、论述物理问题的习惯和能力。
5. 思维的转换
思维的转换是物理思维的又一个特点。它要求个体及时地更换自己的思维方向，转换思维的方式，改变语言表达方式，以更简捷、有效的方式进行分析、综合。研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的。
思维的转换，既是物理思维的特点，也是学生学习物理甚觉困难的又一所在。
思维的转换，是思维的灵活性品质的体现，在物理教学中，需要有意识地培植这种品质。
6. 假设与验证
为解决某一问题的思维所必须经历的步骤一般说有如下四步，即发现问题，认清问题，提出假设，验证假设、得出结论。而其中的假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。在解决有多种可能的问题时，结论与假设有关的，必须加以验证。验证假设的思维是人的认识深化的过程。验证的方法，可以是间接的方法，即推理的方法，也可以是直接的检查，即知觉的方法。但无论以怎样的方法来作验证，都直接地培养了学生思维的广阔性和深刻性。
7. 等效思维
等效方法的运用，是物理思维的又一个特点。所谓等效，即效果相同。例如矢量的合成分解、等效电路等属之，都是简化复杂问题的方法。把复杂的对象等效作一个模型，以便能够应用已有的知识去处理。这种等效处理的方法本身，就是一种思维。
8.实践性
物理知识的另一个特点是它与实践的紧密联系。许多知识是实践观察的总结。
科学思维的特点范文第2篇
思维导图作为一个可以提高我们工作学习效率，促进我们思维扩展的工具，它可以运用到越来越多教育培训中，例如我们传统的教学的过程中，促进教学事业的谈讨与改革；运用到我们日常的生活中，促进我们工作效率的改善与提高；运用到我们的企业管理与培训中，使我们的事业得到更有效的改进与发展……，它会运用到到我们学习工作和生活的各个层面发挥特有的作用，为整个的社会发展做出应有的贡献。思维导图在教学领域中的显现作用越来越突出，成为一个时尚。在科学教学中构建思维导图能够建立起对知识综合的把握，它为学生的学习提供了理想模式。如何在科学教学中把握科学学科特点，找准构建思维导图的契机，较好的运用思维导图，发挥它的真正实效呢？笔者做了一些尝试。
1、调动学生对绘制思维导图的兴趣。
学生对绘制思维导图的兴趣程度会影响他们对教材内容的理解，影响他们对绘制思维导图的投入。因而教师首先要采用多种途径提高学生对绘制思维导图的兴趣程度，让他们不感觉是个作业负担，乐意去做。
（1）向学生介绍有关思维导图的知识，初步感知。
思维导图知识在我国传播的时间较短，尤其对农村小学学生来说，是比较陌生的事物，因而向学生介绍有关思维导图的资料是教师必须要做的一件事。于是我利用多种途径寻找有关思维导图的资料，再借助晨会和午间时间向学生介绍，如：思维导图是什么意思，思维导图的由来，思维导图在中国的发展情况，思维导图的作用等，让学生在头脑中对思维导图有个初浅的印象和认识，同时也调动起学生的好奇心与尝试的欲望。
（2）欣赏其他学生绘制的思维导图
文字的介绍远不能满足学生的内心需求，而且文字的介绍对学生来说也只是抽象的概念，学生的大脑中只有一个模糊的影像。文字对学生的刺激只是一瞬间的兴奋，唯有直观的图像等才能勾起学生长时间的兴趣。我搜集了许多其他学生绘制的思维导图给学生看，让学生感受思维导图的多样性、趣味性。看到学生欣
赏这些思维导图时那惊异与喜悦的神情，我知道效果已经显现。
（3）指导学生学习绘制自己的思维导图，体验成功。
学生的兴趣调动起来后，就该让学生亲身体验了。首先，让学生了解思维导图的绘制方法。明白思维导图的记录用的全都是关键词，这些关键词代表着信息的重点内容。接着，通过具体的一课，教师带领学生一道共同绘制一张思维导图，并借助这张思维导图再次让学生知道如何绘制思维导图。然后，教师指定一课，让学生独立绘制一张思维导图。完成后，四人一小组欣赏他人的作品，评出各人出色之处，全班汇报交流，使每个学生都能体验到成功的喜悦。
2、把握科学学科特点，找准构建思维导图的契机。
各门学科都有它自身的特点，在教学中，不同学科应用思维导图的方式也不一样，因而什么内容可以绘制思维导图，一定要结合学科教材特点。
（1）研究教材，把握科学学科特点。
语文教材虽然也是按单元划分，但每一课内容又是独立的个体，而科学学科单元中每一课内容都有着千丝万缕的联系。如《生命之源——水》这一单元共4课，每一课都介绍了喝水有关的知识，4课的内容构成了水知识这一单元的整体。语文教材每课内容常常是通过品读来体会文章的思想感情、人物的精神品质等，而科学常常是通过观察、实验等手段来让学生了解科学知识，培养科学素养。所以，语文教材中每一课内容都可以绘制思维导图，科学教材中就没有必要每课内容都来绘制思维导图了。
（2）探索教材中适于学生构建思维导图的内容，找准构建思维导图的契机让学生体验成功。
鉴于科学学科的特殊性，教师要把握教材特点，找准科学教材中构建思维导图的契机，让学生体验成功，使思维导图能更好的为学生的学习服务。我觉得可以在以下几种情形时，让学生去绘制思维导图。
课前预习是学生提高听课效果的重要环节。科学课的预习和语文课的预
习不同，语文课的预习是单课预习，科学课的预习是单元预习。如《它们是什么做的》单元，学生在预习这一单元时，绘制出单元预习后的思维导图，构建出材料单元的知识框架，初步感受天然材料与人工材料的区别；了解各种材料在日常生活中的作用等。课堂教学时，学生对照自己绘制的思维导图听课、实验，会显得目标性更强。
复习是巩固知识、提高运用知识能力的重要环节。对于小学生来说，单元预习时的思维导图的绘制难度较大，尤其对三、四年级的小学生难度更大。科学这门课程从三年级才开设，相对而言比较生疏，让学生学完一单元的内容后让学生通过自己对本单元知识点进行总结,并依自己的理解画出思维导图，既降低了难度，又能通过此举巩固一单元所学知识。除了一单元结束后可以应用思维导图外，整册书学完后也可以让学生去构建思维导图。
科学思维的特点范文第3篇
一、问题引领，激发思维
儿童的思维是以直观形象的思维方式为主，感知具体事物、获得先期感性认识是儿童进行思维活动的基础。因此，在教学中，我们应该重视问题情境的创设，根据学生的年龄、认知特点和生活经验创设与教学内容相关的情境，帮助学生梳理出统领本节内容的驱动性问题，一方面调动学生学习新知、参与实践的积极性；同时激发学生思维，让学生带着问题实践，带着问题学习，在问题引领下主动建构知识。
二、亲身实践，发展认知
建构主义的学习观认为：学习不是教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程，学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义。科学活动是科学教学的载体，在科学课堂中让学生亲身实践、主动构建知识、发展认知、提升思维能力是有效教学的核心所在。在科学活动中，教师可以从以下两个方面帮助学生构建知识、发展认知。
（一）提供有结构的材料，帮助学生探究新知
有结构的材料是指教师经过精心设计的典型教学材料的组合。这个组合要揭示与教学内容相关的一系列现象，又要符合学生的年龄特征、认知规律。让学生通过对材料的探索发现问题、解决问题、获得新知。
（二）精心设计有利于揭示事物本质的实践活动
小学生由于受年龄特点、认知特点及知识储备等方面的限制，其思维能力不适宜开展复杂、难度大的实践活动。加上小学生一般只对实验现象感兴趣，而很少对实验现象进行深入的分析与思考，所以教师要对学生实践活动进行精心设计，尽量设计一些实验现象与事物本质之间联系紧密、关联度大的实践活动，让学生通过观察实验现象能较好抓住事物本质，构建科学概念。
例如四年级的学生在日常生活中对声音有一定的了解，很多同学认为声音的产生是由于“敲打”、“物体撞击”产生的。但很多老师在上《声音是怎样产生的》这一课时，并没有关注到学生的前概念，没有关注培养学生思维，他们大多会给学生几种材料，让学生利用材料发出声音，最后要么学生从书本中得出“声音是由物体振动产生的”这一结论，要么老师给出“结论”。其实在这个活动过程中，学生关注的是声音，特别是不同材料发出的不同声音，学生观察到的现象与声音产生的原因之间没有密切的联系，学生很难抓住事物的本质，难以构建认知，学生的思维能力也没法得到提升。笔者认为这一活动可以稍微调整一下，让学生轻敲鼓面、拨动钢尺、拨动拉伸的橡皮筋，并观察鼓面、钢尺和橡皮筋的运动情况，用画图或者文字记录下来。通过这一观察，学生不难发现鼓面、钢尺和橡皮筋的运动相似，都在来回摆动或者往返运动，由此教师可以引出“振动”。教师的这一精心设计，让学生在观察中抓住事物的本质，有利于学生构建概念，发展认知。
三、深入分析，提升思维
对实验现象、实验数据进行深入的思考与分析、抽象出现象或数据背后隐藏的事物的特点、本质及规律是科学实践活动中重要的一个环节，也是培养和提升学生科学思维能力的有效途径。小学生以直观思维为主，只对现象感兴趣，加上本身认知和思维能力的限制，对现象、数据的分析存在一定的困难，如何引导、帮助学生深入分析现象、数据，提升学生思维能力是科学教师的一大考验。不同的数据有不同的方法，没有统一的方法，需要在实践中灵活运用。在分析时教师要注意，一方面要给学生足够的时间观察、思考得到的现象或数据，另一方面要避免一开口就询问学生发现了什么，而是利用表格、坐标轴等让学生把结果呈现在其中，引导学生横向、纵向进行比较，从一些细小的地方入手，适时提出问题，打开学生思维，引领学生有目的进行思考与分析。
科学思维的特点范文第4篇
1.针对生物学科的主要特点,构建符合初中学生认知规律的学科达标规程
生物学是一门以观察、实验为基础的自然科学。教材设有“看一看,想一想"“演示实验"“动动脑"“动动手"等部分,并配有大量而系统的形态结构插图、表示生理活动规律的动态图解以及指导实验方法步骤、规范操作的图解。教材知识结构的重要内容是对生物学有关概念的学习,分门别类地对生物的生活习性、生物体的形态结构、生理功能的规律特点及生物与外界环境相统一的辩证认识。突出地体现了对学生进行观察、实验、自学、思维这4种能力培养的教学要求。
学生学习生物学知识,一般是从形象、直观、生动的生命活动现象开始,由表及里,由现象到本质,由整体局部整体,由个性共性个性探索生命活动规律。初中学生的认知规律及思维特征,正处于由形象、具体的思维方式向抽象的思维方式的过渡阶段,他们对抽象的生命规律的学习,尚需要具体的感性经验的直接支持和帮助。针对初中生物教材的主要特点和初中学生的心理及思维方式特征,构建以·提·示·观·察·启·发·探·究·引·导·整·合为主的学科达标规程,经笔者及我市部分生物教师在不同层次的学校进行教学操作的实践证明,该达标规程广泛适用于初中生物教学中观察(实物、模型、演示)、实验的大部分教学内容的教学操作,符合素质教育的要求和学生的认知规律,体现了教学的直观性、启发性等原则,明确了对教师教法、学生学法的指导及能力培养的教学导向要求。
(1)提示观察是生物教学中的一种有目的有计划的教学活动。教师充分利用实物、标本、模型、图表、演示等为学生提供感性材料或通过提示观察的具体要求(顺序、颜色、结构层次、排列、反应特点等),引导学生进行有序的观察比较,抓住观察对象的形态结构特点和本质特征,培养学生的观察能力、实验能力以及对观察现象的描述能力等。
(2)启发探究是指教师紧扣教学目标,在感性认识的基础上,激疑启思,引导学生沿着精心设计的实验、问题及演示的现象进行探索,积极主动地思考,进行比较、分析、抽象、概括、演绎等一系列思维活动。以追究问题的原因,得出正确结论,寻求解决问题的方法技能。教师则对要点及存在的问题进行及时的提示、点拨、疏导、指导,激发有序的思维活动,培养思维能力,发展创造性思维。
(3)引导整合是指教师指导学生把通过学习观察、实验操作等获得的表象、具体的感性材料,按其内在的本质规律进行梳理,突出主体,分出层次、类别,把认知结构重组和构建,使之条理化、系统化、结构化。完成由感性认识到理性认识的飞跃,培养学生的思维能力和自学能力。
上述达标规程的构建及教学操作程序的探索,遵循了目标教学的理论观点和学生的认知规律,能体现导学达标过程中教师的教法、手段和对学生的学法指导及能力培养的教学要求。但在教学实践中,操作上不是一成不变,还需要根据学科特点、不同的教学内容、课型、学校条件、班级特点,并结合教师自身的教学风格灵活变通,做扩展延伸或对应变动,构建相应的达标规程。
2.根据不同的教学内容及课型特点,探索构建初中生物学科达标规程体系纵观初中生物教材,课文大都是以先提出问题,启发引入,提示观察实物、插图、演示,启发探究生命活动规律,指导实验操作,引导分析比较,归纳总结规律或导出结论,解释生命原理为主线。抓住这一主线进行探索,辨析异同,分化出几种不同的课型。针对不同的课型特点、教学内容,初步探索构建的初中生物达标规程体系。
上述达标规程体系的构建,尚属探索阶段,有待于在实践中进一步探索、完善。
3.遵循规律,科学进行学科达标规程的教学操作
“教学有法、但无定法"。达标规程作为学科课堂教学导学达标活动的规律程序,在教学操作上还需要教师紧扣教学目标,针对教学内容和学科特点,根据学校的条件,结合自身的教学风格,采取相应的教学组织形式,优选教法,科学应用现代教育技术等灵活进行教学操作,使之体现科学有序的优化组合效应和学科特点优势。
科学思维的特点范文第5篇
思维活动引领着所有的设计行为。信息设计指的不仅仅是简单的信息技术与某一种艺术行为的融合，而是从他们所涉及的实际内容中去归纳、总结。整个思维转变的过程就是先进行逻辑思维辨别，然后是形象思维激发，最后进行逻辑思维转变。设计师应该认真严谨地分析各类信息，寻找形态数据协调变化的规律，然后除去原有的逻辑想法，对研究目标和四周的环境进行逆向分析，用分散式的思维通过联想与想象激发灵感，以直观图像的方式直接体现在人们眼前。在这里，信息设计的过程也就是发散思维的过程。利用信息技术设计出来的一些科学对比数字及有关图形以艺术设计的情感语言表现出来，可以使大家感觉更舒适，容易产生认同感，进而利用逻辑思维更深入地了解，形成形象化的概念。信息技术假如可以准确并富有美感地被表达出来，为人们带去愉快的心灵感受就表示成功了。设计师对信息进行思维转变的水平决定着信息重组的艺术体现模式及表达效果，是信息设计创造性的精神所在。
2信息设计中的运用表现——视觉化设计
艺术设计和高科技整向着多样化的、对信息质量美的重视与研究的方向发展。信息视觉化设计能够将科技信息中很难展现的比较抽象的、乏味的、繁琐的数据形式通过分析、整理、总结，转变为乐趣性更强、更具个性化的可视化图像形式，可以更快速便捷地提供给人们想要了解的信息。具体的设计流程是根据人们在视觉生理及心理上对图像、颜色等内容的信息辨别特点，应用艺术设计行为获得视觉表达上完善感觉认识的信息传达。国际知名心理学家康纳德在《情感化设计》中的观点可以用在此处，将艺术领域中的视觉化设计归纳为三个特点，即：信息美、形式美、情感美。
2.1准确清晰的表达特点——信息美
对于搜集整理到的信息资源全方位的、多方面的综合评定，使其与客观规律相适应，并在认识思维规律的条件下从事设计活动，确保表达信息的完整性、准确性，重点表达视觉艺术。准确清晰的信息是信息美的基本特点。
2.2简单易懂的表达特点——形式美
一个成功的信息设计在表达的内容上是容易理解的，形式上是简单明了的。将设计对象通过视觉化的处理形式表现出来，更体现了信息设计的表现力，这样可以提升信息表达的效率。未来社会的“图形图像”将成为国际上通用的表达方式，是一类可以高效表达强烈情感的传播形式。图形图像表达方式是展现信息形式美最有效的表达行为及视觉对话行为。
2.3创新协调的表达特点——情感美
在进行整理归纳信息的过程中，利用图形图像对复杂的公式等难懂的要素进行重组，使得信息可以通过一次感性及理性双重角度的验证，最后以新面貌回到原点，这是一类高级别的表现方式。信息设计的精髓在于对同一个表达对象，在不相同的环境中用不相同的想法表达出来，利用某种情景激发人们的兴趣，引起人们的情感共鸣使其被感动，从而达到信息传递的目标。认知科学领域的艺术设计实践，信息设计需要不断建立三维建筑的思维形式，促进设计不仅能够对人的视觉产生影响，同时能够触动人类其他感官。可以利用语音、文字、图像、视频等多媒体形式对信息进行插图、图标活网络艺术、虚拟现实艺术、游戏等设计。信息设计与科技紧密结合，这样就会具有体验性、交互性和实时性的特色，这样，科学数据也就不仅是原来的古板的方式，而是富有多样化的特点，使信息与普通的文字相比更加具有说服力和感染力。
3结束语
