科学思维方法的特征

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科学思维方法的特征范文第1篇

关键词：新课程标准 实验教学 自主学习

一、物理学以实验为基础，物理教学方式应加强理论联系实际和实验教学

物理课堂教学应理论联系实际，注重应用。这既是物理学科基本特征的必然体现，也是普通高中课程改革的迫切要求。从物理学的发展历程来看，伽利略开创了实验研究的先河，他对自由落体的研究堪称科学探究的典范。物理学以实验为基础，在人们的社会生活、生产及现代科学技术中有着极其广泛的应用。在我们的生活周围，物理现象随处可见。在各行各业生产实践中包含的物理知识、物理原则也极为丰富。在现代科学技术中，物理学更是一马当先。因此在课堂教学中，教师应尽量列举大量的生活、生产中的实例，向学生介绍现代科技知识。这样可拓展学生的视野，提高认识问题和解问题的能力。充分遵循“物理课标”理念，从生活走向物理，从物理走向社会。加强课堂演示实验教学。实验教学是改变物理课堂教学方式的有效途径。课堂演示实验能直观再显抽象的物理规律，有利于培养学生的观察、分析问题的能力，有利于培养学生动手、动脑的良好习惯。所以我们物理教师在课堂教学中要尽可能多做演示实验，除了课本上必做的演示实验外，应当善于引导学生观察，挖掘生活实例中的物理原则，共同设计一些实验装置在课堂上演示，增强学生的参与意识，激发学生的探究兴趣。

二、科学探究是物理学科的本质特征之一，是改变物理教学方式的重要组成部分

科学探究是物理学科的本质特征之一，但以往在我国中学物理教学中一直被忽视，新课程改革以来才开始积极探索。国际物理教育委员会在《物理教育研究与教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质。文章作者弗伦奇(APFrench)指出：“总的来说，科学的本质就是观察和探究我们周围的世界，试图从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。物理学主要研究无生命的世界，总是力图确认最基本的原理，并把诸多规律统一起来。”他从科学的本质出发，指出了物理学与其他自然科学的区别与联系。物理学的本质特征可以看作由两方面组成，一方面是其过程性特征，即对自然界的观察和探究，体现了自然科学的共性；另一方面是研究对象和追求目标上的特征，以无生命的世界为主要研究领域，力图确认世界最基本的原理，追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的，在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是物理学的本质特征，是物理教学首先要体现的。

三、注重学生自主学习，提倡教学方式多样化

“教学有法，教无定法”，即说明教学方法的灵活性和多样性。教师在课堂教学中，应根据课程结构设置、内容特点、课型特征以及学生的实际和教学环境，采用灵活多变的教学方式和手段，达到最佳教学效果。知识方法教育要灵活。在课堂教学上，教师应根据不同的课型采取不同的教学方法。例如，探索型课应注重发现法，验证型课应注重实验观察法，论证型课应注重逻辑推理法等。同时教师应结合学生的实际水平，恰当设疑，热情鼓励，积极引导，通过类比、联想等手段，培养学生掌握获取知识方法的灵活性。思维方法训练要灵活。

在解决物理问题过程中，教师应引导学生，从不同角度、不同侧面去分析问题。做到一题多思，一题多变，一题多解，多题一解，最后达到一题多得的效果。教师应当有目的对学生进行各种思维训练。例如：逻辑思维、直觉思维、逆向思维、聚合和发散思维、类比和联想思维、局部和整体思维、批判和创新思维等等。具体表现为在常规思维解题方法的基础上，引导学生挖掘特殊的思维方法技巧。例如：理想法与估算法，等效法与类比法，对称法与极限法，微元法与整体法等等，逐步提高学生的应变能力和思维的灵活性。

四、加强科学方法教育，改变教学方式培养学生科学素质

科学思维方法的特征范文第2篇

关键词：高中化学；科学探究；化学教学；特征；解读

文章编号：1008-0546（2013）06-0056-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

科学探究（scientific inquiry）原本是指科学家解决问题的过程，探究是指“深入探讨，反复研究”。《牛津英语词典》中对“探究”的解释是：“求索知识或信息，特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。”《美国国家科学教育标准》指出：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指学生建构知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”

中学化学开展“科学探究”教学，是以解决问题为中心，把“研究性学习”的思想积极贯彻到化学教学中去的一种教学方式，高中化学实施科学探究教学应有如下一些特征。

一、问题情境特征

科学探究是以问题为核心的，问题需是以情境或任务驱动的。科学探究作为一种个体认识化学的活动，是以展示情境中的化学问题为起点的，是学习者要围绕化学问题展开探究活动，提出的化学问题应与学生要学习的科学概念相联系，通过情境展示，当学生已有的科学知识与经验不足以对当前的客观现象或问题做出解释时，认知冲突就产生了，这种认知冲突促使个体产生探索的愿望和要求，引发其进行科学探究。

二、思维开放特征

科学探究注重探究过程，倡导学生思维的开放、独立思考、同伴互助、小组合作，倡导激励性的多元评价。个性张扬是当代中学生的时代特征，他们的思维活跃开放，科学探究的开放性特征利于学生的思维得到极大发展，同样的探究任务，由于学生思维的多元化、智能的多元化，会有多样化的方案、途径、设计等，这是课堂预设以外生成的动态资源，是课程过程中的财富，在教师的激励性评价下，学生的内在的学习驱动力会被更深度的激发，使学生愿学、乐学，对化学学科的态度会从兴趣到乐趣甚至是志趣。

三、实践探索特征

科学探究可以是实验探究、理论探究、文献探究、调查研究、研究性学习，这些都需要学生亲自参与探索过程，动手动脑。化学是以实验为基础且在生产、生活中具有广泛的应用的学科，化学的学科特点使科学探究在化学发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学发展的历史，我们清楚地看到，任何化学概念、理论和原理的形成与发展、任何化学发现或发明在生产和生活中的应用，无不与化学家们敢于开拓新的思路，进行创造性的探索实验密切相关。以化学实验为主的探究学习是中学生学习化学的重要途径。著名化学家戴安邦认为“实验室是培养全面化学人才的最好场所”。

四、学生主体特征

科学探究注重学生的独立钻研，遵循发挥学生的主体性，仿照科学家探求未知科学领域的途径，通过发现问题、分析问题（提出假设）、创造性地解决问题等步骤去掌握知识、发展能力。学生是科学探究的“主体”，教师是课程的组织者、促进者、指导者。新课程以学生的发展为本，把学生身心全面发展和个性潜能开发作为核心，科学探究利于发挥学生的学习主动性与主观能动性，能让学生在科学探究中学会独立思考、同伴互助、小组合作、交流讨论。科学探究注重学生的学习“过程”，注重学生的“思维发展”，注重学生的个性发展与差异化教育。科学探究的自主性特征，能让学生在一定的情境驱动、任务驱动下积极主动、且有强力探究欲望地参与科学探究活动。

五、交流合作特征

科学探究倡导独立思考、同伴互助、小组合作，个体在探究中必须与人沟通、交流合作，发挥团队精神，才能取得成果，因此科学探究具有合作性特征。科学探究作为一种群体的知识建构活动，每个人都以自己原有的知识和经验为背景建构对于事物的理解，由于不同的人己有知识与经验的不同对同一事物、问题常常视角不同、理解不同，要想超越自己的认识，看到那些与自己不同的理解，看到事物另外的侧面，使理解更加丰富和全面，就必须通过彼此间充分的合作和广泛的讨论。科学探究的特点具有可重复验证性，为合作交流中的疑问提供集体探究的公正平台，个体承担的是共同任务中的个体任务，个体间能进行平等的探讨、研究问题的有效解决途径，并在探究过程中互相促进、完善、配合、有效沟通，利于个体共同的进步。

六、知识建构特征

在学生科学素养的构成要素中科学知识起着基础性的作用，科学知识作为载体能够培养和形成学生的科学素养，科学探究是学生获取科学知识的有效途径，它为学生提供了参与知识再生产过程的机会，达尔文说过：“最有价值的知识是关于方法的知识”，在探究活动中，学生能够了解和学习假说、观察、实验、分析、比较、判断、归纳、概括等科学方法，以自己原有的知识和经验为背景建构提升对于事物的理解，从而完成对化学知识由感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂的螺旋式上升认知的过程，逐步建构完善自己的化学知识体系、科学知识与方法体系。

七、 能力培养特征

学生用科学探究的方法学习和研究中学化学，一定能提高科学素养，加深对科学本质的认识，在知识技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面的发展。科学探究可以培养学生的创新意识与创新能力、问题意识与解决问题的能力、合作精神与人际交往能力、获取和应用科学知识的方法、科学精神和科学态度、关注现实关注人类发展的意识与责任感。这对学生的长远的学习能力与科学素养提高有着不可替代的作用。

科学探究能力的形成与发展是一个逐步提高、持续进步的过程。义务教育阶段要求学生理解什么是科学探究，通过实际的探究活动，体验科学探究的过程，初步掌握科学探究的学习方式与能力；高中阶段则要求学生经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力，体现为：具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，善于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神；学会多途径获取信息加工处理信息的能力；提高自主学习化学的能力。

八、思维发展特征

科学探究是一种思维的过程，是一种多方面、多层次的思维活动。美国教育家杜威曾经指出，探究是“对任何一种信念或假设的知识进行的积极、持续、审慎的思考”，探究的目的是通过使用解释、证据、推论和概括来证实信念。科学探究需要做观察、提出问题、查阅信息、提出假设预测、设计探究方案、进行实验、分析和解释数据、提出答案解释，在这一过程中，个体不仅要使用观察、分类、交流、测量、推论、预测、假设等一系列的科学方法，而且要使用概括、分析、类比、归纳、推理等思维方法来形成观点、得出结论，因此，科学探究的过程也就是科学思维发展的过程。

科学探究是贯穿于化学新课程的重要特色，是化学新课程改革的突破口。在化学学科的科学探究教学设计中，把握好科学探究的特征，把每一位学生的长远发展利益放在教学实践的重要位置上，才能更好地落实新课程的教学理念，回归知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的三维教学目标的真正提高，让学生在化学的学习中既有兴趣又有乐趣，有了乐趣还有志趣，使学生主动获取知识，发展能力，提升素养。

科学思维方法的特征范文第3篇

提高学生创新素质的关键是非智力因素。无数在创新道路上取得成功的人物表明，成功的决定因素首先不是他们的渊博知识而是他们的创新人格。源自内心的热爱和追求，是创新的灵魂。其自主性、激情、意志等对学生创新素质的形成与提高具有极大的推动作用。所以，在教学中要特别注重创新意识的培养，激发学生的创新欲望；加强对学生的情感教育，促进和提高学生情感智慧的发展。例如，在物理教学中可以通过对物理学史的考察，充分挖掘科学家崇尚科学的情感和价值观，严肃认真的科学态度和良好的品格修养，追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神，发挥科学史可以给人以智慧的功能，从而达到培养学生创新意识和创新精神的目的。

二、氛围策略

创新教学的课堂中教师应努力创设一种“以人为本”，以学生为中心的课堂环境，营造一种尊重学生的观点、问题，鼓励学生提问、概括、假设和陈述的课堂氛围，鼓励学生的积极参与。一句话，就是要营造一种有利于开展创新教学的课堂氛围。创新教学的特征之一是问题性。学生对问题产生困惑并产生求解问题的愿望，是创新教学的前提。教师要创造性地设置问题的情境，营造一种让学生发现问题、解决问题的氛围。在教师的引导下学生通过观察、讨论，独立地去发现问题，抓住问题的实质，从不同的方面、不同的思维方式，探求多种求解的途径。创新教学的特征之二是探究性。传统的教学活动以“告诉”的方式让学生“占有”人类已有的知识经验，造成了学生被动的接受方式。创新教学过程是师生共同探索的过程。教学中师生要积极开展双向交流，各抒己见，开放彼此对问题的认识、观点、看法，阐明各种观点、看法的原因和理由；平等、公正地进行讨论、验证各自不同的观点和看法。要让学生在探究的氛围中发现问题，总结规律。创新教学的特征之三是个性化。没有个性，就没有创造，就没有特色。创新教学的课堂要营造个性得以自由发展的宽松氛围。要使优生发挥特长优势，使后进生不因为有错误观点而受到热潮冷讽，要消除后进生对学习的“恐惧”，每个学生都体验到学习的快乐，享受成功的喜悦。例如在高中物理教学中把验证型学生实验改为探究型学生实验后，自然地创设了师生平等交流、探究问题的创新学习氛围；另外，讨论开放型实验，设计实验方案等都是创设创新氛围的好方法。

三、方法策略

灵活的思维方法与创新活动密切相关。方法策略就是在实施创新教学过程中要使学生掌握科学方法和创新方法。这是训练学生创新素质的重要途径。教学中要强调发现知识的过程，创造性地解决问题的方法，而不是简单地介绍其结果。这样知识的学习不再是唯一的目的，同时它也是认识科学本质，训练思维能力，掌握科学方法的手段。创新思维重要的特征是批判性和发散性。批判性就是不盲目从众，坚持自己的独立思考，拒绝复制型思维。创造从怀疑开始，怀疑就是思考，就是批判。思维的发散性，就是多角度、多侧面的思维方式。传统的教学方法有的是抑制甚至扼杀学生的创新思维。如教学时间和空间“集装箱”式的程式化，使师生缺乏个性化的选择和自由；统一的学习方法抹煞了学生的思维个性；标准答案不允许学生尝试错误，更不允许批判思维、发散思维；过分依赖演绎的教学使学生跳不出教材和教师的手心等等。因此，在创新教学中要适当调整教材结构和体系，加强创新思维方法和技巧的训练。例如，在实验教学中可以对实验装置运用缺点列举法、特性列举法等创新技法进行改进；设置一些开放型问题运用大脑风暴法、力行法等创新思维方法进行解决等。

科学思维方法的特征范文第4篇

【关键词】素质；实践；转变；学习能力；培养；思维能力

这几年，我们深深的认识到：学生学业素质的提高依赖于学生学习方式的转变和学习能力的培养。在具体教学实践中，教师应加深对新课改理念的理解和实践，借鉴并发扬别人的成功经验，在学生学习能力的培养中，创出自己的特色。

1.运用正确思维方法进行教学，培养学生的各种能力

现代教学论特别强调教学中组织和实施学生认识过程的重要性，强调学生认识的过程而不是认识的结果。布鲁纳认为：把一门学科交给一个人，不是要他把结果牢记心头，确切的说，是要交给他参与知识建立起来的这一过程中。教一门课，不是建立有关这门学科的一个小型图书馆，而是使学生自己象数学家思考数学，史学家思考历史学那样，把知识获得的过程体现出来，认识是一个过程，而不是一个产品，赞可夫也十分强调掌握知识的过程 。培养学生生物学思维能力，在课堂教学中一定要突出展示思维的逻辑过程，让学生把握一个个逻辑点，体验思维过程，培养思维品质，这应该是素质教育与应试教育的分界。应试教学以应试为目的，教师违心地和学生一起挣扎在题海中，教学当然重结果，轻过程，只重解题结果，不管分析、判断、概括等解题过程，不重视正确答案的导出过程。

1.1对照、比较能力的培养；生物是进化、发展的，复杂、高级的结构是由低级、简单的形式发展而来的，完善的生命活动往往带有一些原始的痕迹，生物适应生存环境获得了性状差异。这些又决定了在认识生命时，常用对照比较的思维方法，以寻求事物间的内在联系。如昆虫和青蛙发育类型的比较；血浆、原尿、终尿的比较；动脉、静脉和毛细血管的比较等等，在生物学中常用。

1.2分析、综合能力的培养；分析与综合在认识过程中是运行方向相反，目的相同，“正、反、合”统一的思维方式。分析是把事物的整体分解为部分或者把整体中个别特性区分出来，通过去粗取精、抓住本质，找出事物的内在各要素。综合是把事物的各个部分，各特征组合成整体，使知识形成整体、系统化。如讲“光对鼠妇生活的影响”时，可引导学生根据生活经验和已有的知识发表意见，他们会提出阳光、土壤的湿度、人们的干扰、空气等都可能影响鼠妇的生活。其实，说错无妨，往往错误的答案很有教育意义，通过分析错误的原因，把正确的明确下来，这个过程是过滤式的分析过程，通过分析过程淘汰无效的尝试，学生在实验的过程中找出与鼠妇生活的有关因素，这就是分析。把几种与鼠妇生活有关的正确因素结合起来就是综合。

1.3抽象、概括能力的培养；抽象是把事物共同的本质特征从其中的多种非本质特征中抽取出来。概括是把抽象的各种事物的本质特征结合起来。抽象概括是以对照比较、分析综合为基础的高级思维方式，通过的抽象和概括的思维能力，可以认识、掌握研究对象的规律性。生物教学具有直观性，学生容易在观察中产生具体形象思维，形成感性认识，教师应该注意充分利用实物、模型、挂图和动态课件，加以启发诱导，这样就能使学生对具体、表象的感性认识通过抽象概括上升到本质的、整体的认识。

1.4判断、推理能力的培养；判断是对客观事物有所肯定或否定的思维方式。推理是从一个或几个已知判断推出新判断的思维方式，通过判断推理，可以运用自己已知的概念和规律去预测尚未认识的事物，在教学中应善于用关系推理方法教学，精讲精练，让学生在推理活动中提高推理能力。如讲完种子萌发的条件后，提出：“有些植物的种子已经同时具备了种子萌发的自身条件和外界条件，却没有立即萌发，这是什么原因呢？”引导学生通过判断、推理，使之获得认识新事物、新知识的学习能力。

1.5迁移思维能力的培养；迁移思维是从已知的知识中，抽取有关原理，去加强对新知识学习的思维方法。由于整个物质世界是普遍联系的，各类不同事物间有着统一性，运用迁移思维可以举一反三，触类旁通。迁移既可以表现在学科内，也可以表现在学科间。如讲眼的视觉形成联系到物理学中双凸透镜成像原理，讲生物的形态结构功能联系到仿生学的应用。总之，迁移思维的培养需要教师诱导、启发、点拨，仅凭学生自然的迁移，往往是不够的，但要注意迁移一定要建立在对知识深刻理解的基础上，以免盲目的生拉硬扯，甚至扭曲知识。

2.运用生物科学史和科学方法进行教学、培养学生思维能力

科学思维方法的特征范文第5篇

【摘 要】教师不大爱教说明文，学生也不大喜欢学说明文，觉得它枯燥而乏味。这一认识，使说明文成了语文教学中的一个薄弱环节。而事实上，让学生学好说明文体，不仅是学生今后工作和生活的需要，而且它对学生整个思维的发展起着十分重要的作用。

【关键词】高中；作文教学；重视；说明文体

说明文体平时练得少，然而在日常的工作、生活中用处却不少。练好说明文体的写作，不仅有利于工作、生活，还能激发学生思维能力。

1. 说明文与其它文体思维的区别 说明文是说明事物的。所谓说明，就是要客观地对某种事物或某一事理作解说，使人能够明白这一事物或事理。这就决定了无论在表达方式上或是在思维形式上，说明文都不同于记叙文、文学作品和议论文。 与记叙文、文学作品相比，记叙文和文学作品主要是通过回想、联想和想象进行形象思维，而说明文则主要是通过分析和综合进行抽象思维。可见，二者所运用的不是同一类思维。 与议论文相比，二者同属于抽象思维。无论议论或说明，都要运用抽象的分析和综合的方法，说明文甚至像议论文那样也要运用概念、判断和推理。但是，二者的抽象思维又有所不同。议论文的思维，主要在于通过逻辑推理能够一步步地推出结论（观点或论点），从而证明自己观点的正确性。而说明文的思维，则主要是通过分析和综合（以及比较、分类、抽象和概括）的方法来揭示事物的本质和规律。议论文和说明文虽然都用分析和综合的方法，但议论文更多地是对抽象道理的分析和综合，而说明文中对实体事物的说明则更多地对事物的实体进行分析和综合。说明文虽然往往也要用到推理，但说明文的推理在于说明客观性的事理，而议论文的推理则在于论证自己的观点。

2. 说明文的在思维发展中的重要作用 为了引起大家对说明文教学的重视，在这里有必要谈谈说明文对学生思维发展的重要作用。从初中到高中，是学生形象思维和抽象思维迅速发展并不断走向基本成熟的重要时期。学生要由记叙文的比较初级的形象思维发展到议论文的比较高级的抽象思维，其间起着过渡性重要作用的便是说明文的比较初级的抽象思维。 我们知道，说明文一般可分为实体事物的说明文和抽象事理的说明文。实体事物的说明文（如《松鼠》、《中国石拱桥》），为了说明事物的形状、质料、特征、成因、类别、构造、功能等，虽然需要抽象的分析和综合，但它毕竟还有着眼前的具体实物的形象或其表象的依托。在这一点上，实体事物说明文和记叙文思维凭借的材料或思维的对象都是实际事物的形象或表象，只是在思维加工的方式上一个采用了一形象加工的方式，一个采用了抽象加工的方式。所以，学生在由形象思维向抽象思维发展的过程中，第一步首先应该由记叙文过渡到实体事物的说明文，即由再现性的形象思维过渡到实物概念的抽象思维。实物概念是对实体事物分析、综合、抽象、概括的结果，它已从具体形象或表象上升到了概念，但又比社会概念、科学概念、哲学概念等的抽象度低。因而可以说，实体说明文是由记叙文的比较初级的形象思维向着初级的抽象思维过渡的最佳转换点。在此基础上，第二步再由实体事物的说明文过渡到抽象事理的说明文，这样，思维的抽象度就又提高了一步。抽象事理的说明文（如《人类的语言》、《食物从何处来》），为了阐明事理的概念、内容、规律、性质、关系、作用等，不仅要用分析和综合的方法，而且要用概念、判断和推理，它的要求比实体事物说明文高。但与议论文相比，因为抽象事理的说明文只是客观地解说，主要不在于通过推理来论证自己的观点，所以它的思维难度又比议论文要小一些。在学好抽象事理说明文的基础上，第三步再过渡到议论文的抽象思维就比较容易些。由此可见，要学生由记叙文的形象思维一下子跳跃到议论文的抽象思维是比较困难的，说明文正好在二者之间起着一个中间环节的过渡作用。