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在建筑創(chuàng)作中,每個(gè)建筑師不但需要從邏輯思維上將自己從形式邏輯上升到對(duì)稱邏輯以達(dá)到建筑設(shè)計(jì)各要素的和諧,更需要非邏輯思維中的形象思維、靈感與直覺思維和創(chuàng)造性思維,努力尋求邏輯思維與非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合,以展現(xiàn)建筑創(chuàng)作的科學(xué)性與藝術(shù)性的緊密結(jié)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.
關(guān)鍵詞:建筑創(chuàng)作;思維方式;辯證關(guān)系;形象思維;創(chuàng)造性思維;形式邏輯;矛盾邏輯;對(duì)稱邏輯
引言
建筑創(chuàng)作是科學(xué)的、哲學(xué)的、藝術(shù)的綜合,是一種合規(guī)律性與合目的性的創(chuàng)作,是按照自然法則、社會(huì)法則、經(jīng)濟(jì)法則的準(zhǔn)繩展開的;是一種有目的、有主體的創(chuàng)作活動(dòng)。
因此,建筑創(chuàng)作是在情與理的雙軌上運(yùn)行;是理想與浪漫的交織;是一種有目標(biāo)的控制性科學(xué)想象和以社會(huì)邏輯為原型的自由想象相結(jié)合的創(chuàng)意。它既要運(yùn)用邏輯思維中的判斷、推理和論證以促使建筑概念的生成;又要借助非邏輯思維中的意象、聯(lián)想、想象乃至直覺與靈感,注入建筑以活力與神韻。那么建筑創(chuàng)作中的各思維方式的有著怎樣的相互作用?它們的辯證關(guān)系怎樣?建筑創(chuàng)作活動(dòng)又是怎樣由于這種對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系不斷發(fā)展直至建筑產(chǎn)品的成功產(chǎn)生的?本文通過對(duì)蘊(yùn)含在建筑創(chuàng)作中的各思維方式辯證關(guān)系的探索希望有助于建筑師在建筑創(chuàng)作過程中思維方式的合理運(yùn)用。
一、建筑創(chuàng)作中的思維方式
建筑師在運(yùn)用思維進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要依靠的是分析、綜合、判斷、推理、演繹等建立在感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的理性的邏輯思維和具有直覺與靈感思維、形象思維和創(chuàng)造性思維等感性的非邏輯思維。也就是說建筑設(shè)計(jì)的思維特征是形象性和邏輯性。形象性具體地體現(xiàn)為使用視覺的思維工具,邏輯性集中體現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)邏輯的解題過程。
1.1建筑創(chuàng)作中的邏輯思維
邏輯思維(Logical thinking),是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動(dòng)地反映客觀現(xiàn)實(shí)的理性認(rèn)識(shí)過程。
邏輯思維在建筑創(chuàng)作中主要表現(xiàn)為通過分析與比較進(jìn)行項(xiàng)目的確定與目標(biāo)的選擇,通過分析與綜合對(duì)外部環(huán)境對(duì)該建筑設(shè)計(jì)的影響及建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)在各功能要求與關(guān)系進(jìn)行逐個(gè)分析與總體概括,通過歸納與演繹分析意志與觀念的辯證關(guān)系以確定建筑創(chuàng)作的主要思路與手段及對(duì)整個(gè)創(chuàng)作的過程進(jìn)行不斷地鑒定、修正、完善。
可以說,邏輯思維所運(yùn)用的分析、比較、演繹、推理等手段是一種理性的思考過程,在建筑的哲學(xué)方面也反映了建筑的物質(zhì)性。
1.2 建筑創(chuàng)作中的非邏輯思維
建筑創(chuàng)作中的非邏輯思維包括形象思維、直覺思維和靈感思維、創(chuàng)造性思維等,其中形象思維又分為具象思維和抽象思維兩種手法,創(chuàng)造性思維又包含了發(fā)散思維和收斂思維兩個(gè)方面。
形象思維在建筑創(chuàng)作中也稱“藝術(shù)思維”,與藝術(shù)創(chuàng)作相似,都是在創(chuàng)作過程中對(duì)大量表象進(jìn)行高度的分析、綜合、抽象、概括,并需要通過二維圖形-平、立、剖面來表達(dá)三維的形體與空間。
靈感與直覺思維是一種人們自己無法控制的創(chuàng)造力高度發(fā)揮的突發(fā)性心理現(xiàn)象,是未經(jīng)邏輯推理就直接迅速地對(duì)事物做出理解和結(jié)論的一種思維方式。對(duì)建筑創(chuàng)作而言,靈感與直覺思維就是建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程由于受到某種因素的激發(fā)產(chǎn)生頓悟,而使問題豁然澄清的思維過程。
創(chuàng)造性思維是一種打破常規(guī)、開拓創(chuàng)新的思維形式,創(chuàng)造之意在于想出新的方法,建立新的理論,做出新的成績。
二、建筑創(chuàng)作中邏輯思維的階段性分析
邏輯思維要遵循邏輯規(guī)律,這主要是形式邏輯的同一律、矛盾律、排中律、辯證邏輯的對(duì)立統(tǒng)一、質(zhì)量互變、否定之否定等規(guī)律,違背這些規(guī)律,思維就會(huì)發(fā)生偷換概念,偷換論題、自相矛盾、形而上學(xué)等邏輯錯(cuò)誤,認(rèn)識(shí)就是混亂和錯(cuò)誤的。
對(duì)于建筑創(chuàng)作而言,在其邏輯思維方面仍然要遵循邏輯規(guī)律,即建筑創(chuàng)作的邏輯思維要遵循邏輯發(fā)展的三個(gè)階段,即形式邏輯階段、矛盾邏輯階段和對(duì)稱邏輯階段。
在形式邏輯階段,建筑師要做的工作即是對(duì)該設(shè)計(jì)相關(guān)資料的搜集及相關(guān)國家、地方規(guī)范的認(rèn)知,構(gòu)造出一個(gè)線性的演算系統(tǒng),達(dá)到對(duì)該建筑項(xiàng)目的一個(gè)知性認(rèn)識(shí)。
在形式邏輯階段,建筑師已經(jīng)對(duì)某個(gè)建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的項(xiàng)目類型,所需規(guī)范以及對(duì)各功能空間的大小等有了一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí),然而形式邏輯階段只是邏輯思維的初級(jí)階段,在建筑創(chuàng)作方面,當(dāng)建筑師對(duì)所需功能空間、規(guī)范要求等有了線性的認(rèn)識(shí)并再次回到具體的建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí),必然會(huì)遇到一系列具體的問題,諸如,當(dāng)?shù)氐能洯h(huán)境(文化屬性、價(jià)值觀念、審美準(zhǔn)則、人口構(gòu)成等)和硬環(huán)境(自然條件、城市形態(tài)、基地狀況等)對(duì)設(shè)計(jì)的制約,技術(shù)手段的選擇與預(yù)期目標(biāo)的矛盾等,此時(shí)建筑創(chuàng)作便上升到了矛盾邏輯階段,建筑師要做的是根據(jù)否定之否定原理合理的處理每一個(gè)宏觀理論與實(shí)際項(xiàng)目相悖的方面,將每個(gè)矛盾各方面各就各位,找到合適的時(shí)空層次定位,以辯證唯物主義的觀點(diǎn),通過分析、綜合、取舍,找出方案生成的起點(diǎn)。由于建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是沒有唯一解,這就增加了對(duì)矛盾判斷、評(píng)價(jià)的難度。但是,建筑設(shè)計(jì)過程總的趨勢(shì)是問題越來越明朗化,只要抓住主要矛盾,設(shè)計(jì)就會(huì)沿著正確的取向發(fā)展,緊跟著出現(xiàn)的許多技術(shù)矛盾一般不會(huì)顛覆先前的成果。
當(dāng)項(xiàng)目的一切矛盾趨于緩和并最終解決時(shí),建筑師的建筑創(chuàng)作邏輯思維便達(dá)到了對(duì)稱邏輯階段,此時(shí)建筑師已對(duì)該建筑項(xiàng)目的各因素有了充分的認(rèn)識(shí),并建立起了一個(gè)完整的演算系統(tǒng),在其設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了思維主體與思維客體、科學(xué)本質(zhì)與客觀本質(zhì)的對(duì)稱性,建筑創(chuàng)作對(duì)稱邏輯階段也是建筑創(chuàng)作邏輯思維的最高階段。
建筑創(chuàng)作邏輯思維的三個(gè)階段的發(fā)展總體是由低到高線性發(fā)展的,它的發(fā)展也伴隨著邏輯演算系統(tǒng)的不斷完善,凝結(jié)著建筑師不斷地判斷、推理、演繹、論證過程,而一個(gè)建筑師在矛盾邏輯階段的處理好壞往往決定了其最終建筑設(shè)計(jì)成果的優(yōu)劣。
三、建筑創(chuàng)作中非邏輯思維的種類及辨證關(guān)系
建筑創(chuàng)作中非邏輯思維包括形象思維、靈感與直覺思維、創(chuàng)造性思維等。
形象思維是對(duì)形象信息傳遞的客觀形象體系進(jìn)行感受、儲(chǔ)存的基礎(chǔ)上,結(jié)合主觀的認(rèn)識(shí)和情感進(jìn)行識(shí)別,并用一定的形式、手段和工具創(chuàng)造和描述形象的一種基本的思維形式。在建筑創(chuàng)作中,形象思維又包括具象思維和抽象思維兩種手法。具象能夠啟迪人們的聯(lián)想,產(chǎn)生于建筑師設(shè)計(jì)意圖的心理共鳴。例如薩里寧設(shè)計(jì)的紐約肯尼迪機(jī)場TWA候機(jī)樓,它像只蒼鷹展翅欲飛,使人很容易引起對(duì)航空的聯(lián)想(圖表1)。抽象思維則是陰喻非自身屬性的抽象概念,表現(xiàn)的是人們的感知與思維轉(zhuǎn)化而成的精神上的含義,如勒?柯布西耶設(shè)計(jì)的朗香教堂便是抽象思維的代表作
圖表 2 朗香教堂的奇特設(shè)計(jì)
。
建筑由于其不同于其他的一般設(shè)計(jì)產(chǎn)品和藝術(shù)品,在建筑設(shè)計(jì)過程中隊(duì)許多可能性進(jìn)行選擇時(shí),單靠邏輯思維是無法完成的,這時(shí)就要靠靈感與直覺思維。如伍重對(duì)悉尼歌劇院的設(shè)計(jì)。
創(chuàng)造性思維是設(shè)計(jì)思維中的高級(jí)而復(fù)雜的思維形態(tài),它涉及到社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué),也涉及到人的復(fù)雜心理因素。它的形式主要呈現(xiàn)為發(fā)散性思維和收斂性思維。
與邏輯思維發(fā)展的三個(gè)階段不同,建筑創(chuàng)作中的非邏輯思維的幾種主要思維方式并不是直接的線性的關(guān)系,而是貫穿在整個(gè)建筑創(chuàng)作的框架中連續(xù)性的、相互性的對(duì)建筑創(chuàng)作起著潛移默化的作用,并呈現(xiàn)不斷反復(fù)、不斷修繕的現(xiàn)象。
首先,在非邏輯思維的范圍內(nèi)首先給予建筑師創(chuàng)作幫助的是其形象思維,這是一個(gè)建筑師應(yīng)該具有的基本思維能力,反映在實(shí)際操作中即是對(duì)以往建筑方案的圖示收集與積累,利用其嫻熟的繪畫技術(shù)積累一系列與該項(xiàng)目有關(guān)的歷史資料,并在資料積累的基礎(chǔ)上將自己的具象思維與抽象思維用圖示的手法反映在二維的平立剖圖面中。
其次,由于靈感是人們頭腦中不斷出現(xiàn)的新思想的頓悟現(xiàn)象,伴隨著建筑創(chuàng)作的進(jìn)行,建筑師的頭腦中也不斷出現(xiàn)著對(duì)于某個(gè)建筑項(xiàng)目新的頓悟,便有了建筑創(chuàng)作的新的靈感與直覺,這些新的靈感與直覺便反作用于建筑師的圖紙中,使得已初步建立的圖示思維、形象思維需要修正甚至重新洗牌。
第三,由于建筑設(shè)計(jì)的問題求解是多向量和不定性的,答案沒有唯一解,這就需要建筑師運(yùn)用思維發(fā)散性原理,從若干試誤性探索方案中尋求一個(gè)相對(duì)合理的答案。在建筑師通過同向發(fā)散、多向發(fā)散、逆向發(fā)散對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行求新途徑探索后,建筑師需要對(duì)發(fā)散思維的若干思路以及所產(chǎn)生的方案進(jìn)行分析、比較、評(píng)價(jià)、鑒別、綜合,這便產(chǎn)生了對(duì)建筑創(chuàng)作的收斂性思維,而且,這兩種思維并不是一次性完成的,往往要經(jīng)過發(fā)散―收斂―再發(fā)散―再收斂,循環(huán)往復(fù),知道問題得到圓滿解決。
總之,在建筑創(chuàng)作中,建筑師所用到的各種非邏輯思維方式之間的關(guān)系并不是簡單的線性提升,而是伴隨著時(shí)間上的循環(huán)往復(fù)與思維內(nèi)容上的不斷充實(shí),三者彼此之間都存在著A―B―再A―再B的創(chuàng)作關(guān)系,在這種思維下,建筑師對(duì)于建筑項(xiàng)目的掌握也隨之提高。
四、建筑創(chuàng)作中邏輯思維與非邏輯思維的關(guān)系
在建筑創(chuàng)作中,一般來講常從邏輯思維入手,摸清設(shè)計(jì)的主要問題,為設(shè)計(jì)思路打開通道。特別是對(duì)于功能性強(qiáng),關(guān)系復(fù)雜的建筑尤其要搞清內(nèi)外條件與要求。另一方面,有時(shí)卻需要從形象思維入手,如一些紀(jì)念性強(qiáng)或?qū)ㄖ蜗笠蟾叩慕ㄖ?,需先有一個(gè)形象的構(gòu)思,然后再處理好功能與形式的關(guān)系。
在建筑創(chuàng)作中的邏輯思維和非邏輯思維一方面是有區(qū)別的,前者以理性的抽象活動(dòng)為主,后者是一種較感性的具像的思維活動(dòng)方式。兩者在實(shí)際操作中往往要共同經(jīng)歷兩個(gè)階段。第一階段是理性與感性的互溶,第二階段是通過感性形式表現(xiàn)出來。在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的初期,需要以邏輯思維為主的理性思考,并從形式思維上升到矛盾思維,隨著建筑設(shè)計(jì)的深入進(jìn)行,非邏輯思維開始滲入到建筑創(chuàng)作的每一個(gè)要素,面對(duì)著矛盾思維的種種內(nèi)在的對(duì)立統(tǒng)一,建筑師需要用形象思維、靈感與直覺思維和創(chuàng)造性思維交織于創(chuàng)作思維中使得建筑創(chuàng)作中出現(xiàn)的各種矛盾得到合理解決,最終在邏輯上達(dá)到建筑作品的對(duì)稱邏輯。
在設(shè)計(jì)中,邏輯思維往往指導(dǎo)著非邏輯思維的具體運(yùn)用。如形象思維的“深化法”、“分化法”、“變異法”等,多是在推導(dǎo)或建立驗(yàn)算系統(tǒng)的方式下進(jìn)行的。以一個(gè)或多個(gè)命題為基礎(chǔ),建立多項(xiàng)驗(yàn)算系統(tǒng),得到符合設(shè)想或構(gòu)想的最終形象,體現(xiàn)審美規(guī)律的同時(shí),滿足其要求。
邏輯思維與非邏輯思維的發(fā)生先后不以各自的特點(diǎn)而獨(dú)立地、明確地體現(xiàn)出來,更多的情況下,二者可能同時(shí)發(fā)生或間歇式發(fā)生,并無一定的先后順序。在邏輯推理和邏輯運(yùn)算中就包括了各種對(duì)對(duì)象的運(yùn)用和理解;在運(yùn)用非邏輯思維如發(fā)散思維時(shí),也會(huì)有邏輯規(guī)律的運(yùn)用和指導(dǎo)。
五、結(jié)束語
作為建筑業(yè)龍頭項(xiàng)目的建筑創(chuàng)作領(lǐng)域,不僅僅有其物質(zhì)性的因素,而且具有與其他建筑行業(yè)有著根本區(qū)別的社會(huì)屬性和人文屬性,本文是站在建筑創(chuàng)作的心理方面分析建筑創(chuàng)作中各思維方式的辯證關(guān)系,只有將理性和感性融匯其中,以感性的非邏輯思維開道,以理性的邏輯思維證實(shí),在邏輯思維走不通的地方,用非邏輯思維的方法打開通道,并及時(shí)地在新舊認(rèn)識(shí)之間架上邏輯的橋梁,這樣才能深刻的體現(xiàn)建筑創(chuàng)作的科學(xué)性與藝術(shù)性。
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數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,是一切科學(xué)的工具.由于它本身所具有的高度的抽象性,邏輯的嚴(yán)密性,應(yīng)用的廣泛性等特點(diǎn),決定了它在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)中的特殊地位,數(shù)學(xué)教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造素質(zhì)是其他學(xué)科無法替代的.前蘇聯(lián)著名物理家卡皮查指出,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力最合適的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理.但是長期以來,由于受應(yīng)試教育觀念的影響,未能充分發(fā)揮數(shù)學(xué)教育在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)方面的作用,這種以應(yīng)試為主的教育嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展.?dāng)?shù)學(xué)教育改革,應(yīng)把現(xiàn)行教學(xué)大綱所提出的學(xué)生幾大能力的培養(yǎng)提高到培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的高度上來認(rèn)識(shí),用以指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐.我們廣大教師要充分利用數(shù)學(xué)教育的陣地,要更新觀念,不斷改進(jìn)方法,使學(xué)生受到創(chuàng)造素質(zhì)的教育,為培養(yǎng)跨世紀(jì)的合格人才作出貢獻(xiàn).本文就數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育在當(dāng)前應(yīng)當(dāng)確立和強(qiáng)化的幾種觀念,作些探討.
一、非邏輯思維能力培養(yǎng)的觀念
非邏輯思維包括形象思維、直覺思維、靈感思維和數(shù)學(xué)審美等.研究表明:形象、直覺、靈感思維在人的創(chuàng)造思維能力中占有舉足輕重的作用.?dāng)?shù)學(xué)審美能力在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,起著非智力因素與智力因素之間的橋梁和中介作用,它有助于培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力.
法國數(shù)學(xué)家彭加勒認(rèn)為,數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維是邏輯思維與非邏輯思維功能的綜合.真正有創(chuàng)造力的人,就必定既是善于嚴(yán)格思維,又善于不嚴(yán)格思維的人.這實(shí)質(zhì)是說在數(shù)學(xué)創(chuàng)造發(fā)明的過程中,既包含非邏輯思維,也含有邏輯思維,且非邏輯思維占據(jù)優(yōu)勢(shì),是邏輯思維主導(dǎo)下的非邏輯思維,兩種思維的有機(jī)結(jié)合,互相補(bǔ)充和作用,創(chuàng)造力才能得到充分的發(fā)揮.?dāng)?shù)學(xué)的創(chuàng)造發(fā)明過程往往是先通過形象、直覺、靈感、審美等非邏輯思維迅速找出問題的突破口,再通過邏輯思維作出嚴(yán)格的證明.非邏輯思維是打開數(shù)學(xué)創(chuàng)造大門的鑰匙.
數(shù)學(xué)王子高斯認(rèn)為:發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新比命題論證更為重要,因?yàn)橐坏┳サ秸胬碇螅a(bǔ)行證明往往只是時(shí)間問題.許多數(shù)學(xué)家總結(jié)發(fā)現(xiàn)真理的過程是“長期積累,偶爾得之”,“大膽猜想,嚴(yán)格論證”.這就說明數(shù)學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)取決于非邏輯思維,而真理的論證則取決于邏輯思維.如當(dāng)代數(shù)學(xué)家納爾遜1983年指出:“與一般n維空間不同,在四維空間中至少存在兩種不同的微分結(jié)構(gòu).”四維空間的這一奇妙性質(zhì),立刻轟動(dòng)整個(gè)數(shù)學(xué)界,沒有很好的非邏輯思維能力,作出這樣的判斷是難以設(shè)想的.再如非歐幾何學(xué)的建立,完全是人們追求簡單美的結(jié)果,這說明有美感才會(huì)有數(shù)學(xué)創(chuàng)造.
中學(xué)數(shù)學(xué)雖然對(duì)社會(huì)來講,一般不會(huì)有客觀上的創(chuàng)新結(jié)果,但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的發(fā)現(xiàn)探索對(duì)于培養(yǎng)其創(chuàng)造素質(zhì)是極為有利的.長期以來,人們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中,非常重視邏輯思維,過分偏重于演繹推理,過分強(qiáng)調(diào)形式論證的嚴(yán)密邏輯性的嚴(yán)格作用.?dāng)?shù)學(xué)教育僅賦予學(xué)生以“再現(xiàn)性思維”的嚴(yán)重弊病,對(duì)非邏輯思維的認(rèn)識(shí)不足,忽視形象思維在創(chuàng)造中的作用,忽視直覺思維的頓悟作用,忽視數(shù)學(xué)審美的橋梁紐帶作用.甚至認(rèn)為數(shù)學(xué)思維只有邏輯思維,從而一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)的發(fā)展.因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中我們?cè)谥匾曔壿嬎季S能力培養(yǎng)的同時(shí),也要重視培養(yǎng)學(xué)生非邏輯思維能力和提高數(shù)學(xué)美的鑒賞能力,要把純演繹式的教材體系,還原為生動(dòng)活潑的數(shù)學(xué)創(chuàng)造思維活動(dòng).揭示思維過程,講清概念的來龍去脈,利用數(shù)學(xué)中的“形”,創(chuàng)造教學(xué)情境對(duì)學(xué)生進(jìn)行形象、直覺思維訓(xùn)練,設(shè)計(jì)問題對(duì)學(xué)生進(jìn)行猜想的訓(xùn)練,使數(shù)學(xué)教學(xué)成為“再創(chuàng)造思維”,只有這樣,才能達(dá)到數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的目的.
二、數(shù)學(xué)語言能力培養(yǎng)
的觀念數(shù)學(xué)語言是科學(xué)語言,它的符號(hào)與圖形都是用來表示數(shù)量與空間形式及其關(guān)系的,是認(rèn)識(shí)量與空間形式及其關(guān)系的有力工具.我們知道,語言是思維的工具和載體,語言可促進(jìn)思維,深化思維,思維又可創(chuàng)造語言.
數(shù)學(xué)語言的發(fā)展與數(shù)學(xué)思維的發(fā)展更是相輔相成互為促進(jìn)的.如數(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了復(fù)數(shù)語言,而復(fù)數(shù)語言的發(fā)展又產(chǎn)生了復(fù)變函數(shù)論這門具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的數(shù)學(xué)學(xué)科.?dāng)?shù)學(xué)語言所表達(dá)的創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)思維過程,最能體現(xiàn)一個(gè)人的創(chuàng)造精神和克服困難的堅(jiān)強(qiáng)意志.?dāng)?shù)學(xué)語言具有準(zhǔn)確、抽象、簡煉和符號(hào)化等特點(diǎn).它的準(zhǔn)確性可以培養(yǎng)學(xué)生誠實(shí)正直的品格,它的抽象性有利于學(xué)生揭示事物本質(zhì)的能力的培養(yǎng),它的簡煉和符號(hào)化特點(diǎn)可以幫助學(xué)生更好地概括事物的規(guī)律,也有利于思維.一個(gè)公式、一個(gè)圖形勝過一打說明,符號(hào)公式的和諧與簡潔美,有利于學(xué)生記憶、有利于分析問題、有利于計(jì)算和邏輯論證.如學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)時(shí),“1<|z|≤2”所表示的意義,若用日常語言說明就較麻煩,而懂?dāng)?shù)學(xué)語言的人一看就知道是表示什么.再如用維恩圖表示集合間的關(guān)系,使抽象問題變得形象直觀,有利于學(xué)生掌握其內(nèi)在聯(lián)系.
學(xué)生語言的發(fā)展就是思維的發(fā)展.一個(gè)人沒有很好的數(shù)學(xué)語言能力,就不可能有很好的創(chuàng)造能力,從某種意義上講,數(shù)學(xué)教學(xué)就是傳播數(shù)學(xué)語言,要把數(shù)學(xué)當(dāng)作一門特殊的語言來研究,要確立數(shù)學(xué)語言培養(yǎng)的觀念.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要重視概念的形成,重視數(shù)學(xué)語言與日常語言間的轉(zhuǎn)譯,重視符號(hào)圖式的表示和運(yùn)用以及知識(shí)網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)的聯(lián)系.如會(huì)用符號(hào)語言列方程解應(yīng)用題,會(huì)用函數(shù)語言描述運(yùn)動(dòng)模型,會(huì)用邏輯語言論證,會(huì)用計(jì)算機(jī)語言指導(dǎo)計(jì)算.在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中還存在著不重視數(shù)學(xué)語言培養(yǎng)的現(xiàn)象,如有的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問題表述不清、認(rèn)識(shí)模糊,這一問題較為嚴(yán)重地抑制了學(xué)生思維的發(fā)展.培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)語言的能力,提高學(xué)生用數(shù)學(xué)語言分析和解決量與空間形式方面的問題的能力,應(yīng)成為數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容.
三、非智力因素培養(yǎng)
的觀念非智力因素對(duì)創(chuàng)造活動(dòng)起著促進(jìn)或阻滯作用.積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和頑強(qiáng)的意志能促進(jìn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造,甚至可以彌補(bǔ)智力上的不足;而不良的態(tài)度和習(xí)慣則會(huì)阻礙和干擾數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造.許多人有較好的智力因素和學(xué)習(xí)條件,但沒有成才,究其原因就是非智力因素沒有得到很好的發(fā)展.一個(gè)人的創(chuàng)造素質(zhì)是智力因素和非智力因素共同作用的結(jié)果,智力因素承擔(dān)著加工和處理知識(shí)信息的任務(wù),非智力因素在創(chuàng)造過程中起著動(dòng)力性作用.從培養(yǎng)人才來看,只有智力因素與非智力因素和諧發(fā)展,才會(huì)產(chǎn)生高的創(chuàng)造效應(yīng).
可喜的是在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,有許多教師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到非智力因素的重要性,但仍不同程度地存在重智力因素,輕非智力因素的現(xiàn)象.用紀(jì)律、分?jǐn)?shù)、名次、向家長告狀等簡單方式來代替激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣的教育工作,甚至只管“教書”,不管“育人”,不注重?cái)?shù)學(xué)教學(xué)的教育功能,不注意自身的師表作用,這都是不符合現(xiàn)代教學(xué)要求的.我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)挖掘教學(xué)內(nèi)容中的育人因素對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣的培養(yǎng),自信心和頑強(qiáng)意志的培養(yǎng),良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)肅認(rèn)真的作風(fēng)的培養(yǎng).只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的目的.
四、真正以學(xué)生為主體的觀念
數(shù)學(xué)教學(xué)以學(xué)生為主體,作為一種教學(xué)指導(dǎo)思想和行為觀念,由于各方面的原因,并未真正在廣大教師頭腦中確立,“重教輕學(xué)”的問題仍然存在.有的老師貪多求全,一味講解,拼命灌輸;學(xué)生被動(dòng)接受,思維沒有得到充分展開,知識(shí)僵化,依賴性強(qiáng).這種“注入式”教學(xué)法的指導(dǎo)思想是與“以學(xué)生為主體”的思想相悖的,嚴(yán)重阻礙創(chuàng)造思維的發(fā)展.
要發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力,必須真正以學(xué)生為主體,一切活動(dòng)都必須以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性為出發(fā)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng),使學(xué)生真正成為認(rèn)知的主體.以學(xué)生為主體,并不是讓學(xué)生放任自流.教師要當(dāng)好引導(dǎo)者,重視學(xué)法指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)和探索問題.?dāng)?shù)學(xué)教學(xué)是揭示數(shù)學(xué)思維過程的活動(dòng),教師要充分暴露思維過程,使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過程;教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,創(chuàng)造民主課堂,提出問題讓學(xué)生討論,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解,哪怕是錯(cuò)誤的,充分讓學(xué)生參與教學(xué),互相爭論,互相啟迪,這樣將有利于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展.如本世紀(jì)末30年代后期法國出現(xiàn)的著名的“布爾巴基”學(xué)派,就是由一批年輕人經(jīng)常集會(huì),在一起探討各方面感興趣的數(shù)學(xué)問題,取得的數(shù)學(xué)成就碩果累累.以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自己去探索、發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造,最能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,最有利于培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,特別是創(chuàng)造性能力.
五、確立數(shù)學(xué)應(yīng)用的觀念
數(shù)學(xué)應(yīng)用是數(shù)學(xué)教學(xué)的基本觀念.有人說數(shù)學(xué)是科學(xué)的皇后,也有人說數(shù)學(xué)是科學(xué)的仆人,不管怎么說,其意義都是說明數(shù)學(xué)應(yīng)用于一切科學(xué),數(shù)學(xué)的創(chuàng)造都是其物質(zhì)性的,它來自于生產(chǎn)和生活的需要,又為生產(chǎn)和生活實(shí)際服務(wù).人類社會(huì)發(fā)展的根本動(dòng)力在于生產(chǎn)力,數(shù)學(xué)教育不僅要適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展,而且要促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展.這就要求數(shù)學(xué)教育必須面向大眾,聯(lián)系實(shí)際,注重?cái)?shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值.長期以來,我們數(shù)學(xué)教育是以概念和數(shù)學(xué)基本原理(公理、定理、公式、法則等),以及例習(xí)題的純形式數(shù)學(xué)的模式展現(xiàn)在學(xué)生面前的.以其高度抽象、高度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目菰镄问匠霈F(xiàn),與實(shí)際應(yīng)用脫離較遠(yuǎn),與當(dāng)今世界有些發(fā)達(dá)國家的注重實(shí)際、聯(lián)系生活的數(shù)學(xué)教育相差甚遠(yuǎn).學(xué)生在課堂完成純數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),沒有一點(diǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié),畢業(yè)后應(yīng)用能力普遍較差,這種理論脫離實(shí)際的教育在一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展.
當(dāng)今社會(huì)無處不用到數(shù)學(xué),計(jì)算機(jī)知識(shí)、概率統(tǒng)計(jì)、線性規(guī)劃、系統(tǒng)分析等等現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識(shí)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值.?dāng)?shù)學(xué)教材必須改革,要重視應(yīng)用,拓寬知識(shí)面,突出“數(shù)學(xué)建?!?,引入“問題解決”.?dāng)?shù)學(xué)教學(xué)要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),要用數(shù)學(xué)語言描述現(xiàn)實(shí)世界的一些數(shù)量關(guān)系和空間形式,建立模型,解決問題.這不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,而且有助于學(xué)生靈活掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,對(duì)形成學(xué)生解決問題的能力,特別是創(chuàng)造能力有十分重要的作用.
六、重視數(shù)學(xué)思想方法的觀念
數(shù)學(xué)思想方法是人們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)的認(rèn)識(shí),是數(shù)學(xué)的思維方法與實(shí)踐方法的概括.?dāng)?shù)學(xué)的知識(shí)內(nèi)容始終反映著兩條線,即數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法,每一章節(jié)乃至每一道題都體現(xiàn)著這兩條線的有機(jī)結(jié)合.沒有游離于數(shù)學(xué)知識(shí)之外的數(shù)學(xué)方法,同樣也沒有不包含數(shù)學(xué)方法的數(shù)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)思想方法寓于數(shù)學(xué)知識(shí)之中,數(shù)學(xué)思想方法的突破往往導(dǎo)致數(shù)學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新.如數(shù)學(xué)中的優(yōu)化思想、模型方法、統(tǒng)計(jì)思想在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,從而誕生許多新的數(shù)學(xué)分支;再如尋求“高次代數(shù)方程求根公式”的問題源于16世紀(jì),在其后的300年中總有不少著名數(shù)學(xué)家為之不懈地奮斗,但直到19世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家伽羅華創(chuàng)立了“群論”的思想方法以后,才使這一問題得到解決.
一、非邏輯思維能力培養(yǎng)的觀念
非邏輯思維包括形象思維、直覺思維、靈感思維等。研究表明:形象、直覺、靈感思維在人的創(chuàng)新思維能力中占有舉足輕重的作用。數(shù)學(xué)的創(chuàng)新發(fā)明過程往往是先通過形象、直覺、靈感、審美等非邏輯思維迅速找出問題的突破口,再通過邏輯思維做出嚴(yán)格的證明。非邏輯思維是打開數(shù)學(xué)創(chuàng)新大門的鑰匙。許多數(shù)學(xué)家總結(jié)發(fā)現(xiàn)真理的過程是“長期積累,偶爾得之”,“大膽猜想,嚴(yán)格論證”。這就是說數(shù)學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)取決于非邏輯思維,而真理的論證取決于邏輯思維。
二、數(shù)學(xué)語言能力培養(yǎng)的觀念
數(shù)學(xué)語言是科學(xué)語言,它的符號(hào)與圖形都是用來表示數(shù)量與空間形式及其關(guān)系的,是認(rèn)識(shí)量與空間形式及其關(guān)系的有力工具。我們知道,語言是思維的工具和載體,語言可促進(jìn)思維、深化思維,思維又可創(chuàng)新語言。數(shù)學(xué)語言的發(fā)展與數(shù)學(xué)思維的發(fā)展更是相輔相成、互為促進(jìn)的。如數(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)語言,而實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)語言的發(fā)展又產(chǎn)生了實(shí)變函數(shù)、復(fù)變函數(shù)這些具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的數(shù)學(xué)學(xué)科。
三、非智力因素培養(yǎng)的觀念
非智力因素對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)起著促進(jìn)或阻滯作用。積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和頑強(qiáng)的意志能促進(jìn)數(shù)學(xué)創(chuàng)新,甚至可以彌補(bǔ)智力上的不足;而不良的態(tài)度和習(xí)慣則會(huì)阻礙和干擾數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新,許多人有較好的智力因素和學(xué)習(xí)條件,但沒有成才,究其原因就是非智力因素沒有得到很好的發(fā)展。一個(gè)人的創(chuàng)新素質(zhì)是智力因素和非智力因素共同作用的結(jié)果,智力因素承擔(dān)著加工和處理知識(shí)信息的任務(wù),非智力因素在創(chuàng)新過程中起著動(dòng)力性作用。從培養(yǎng)人才來看,只有智力因素與非智力因素和諧發(fā)展,才會(huì)產(chǎn)生高的創(chuàng)新效應(yīng)??上驳氖?,在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中有許多教師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到非智力因素的重要性。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)挖掘教學(xué)內(nèi)容中的育人因素對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣、自信心和頑強(qiáng)意志、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)肅認(rèn)真的作風(fēng)的培養(yǎng)。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育的目的。
四、真正以學(xué)生為主體的觀念
“以學(xué)生為主體”作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一種指導(dǎo)思想和行為觀念,由于各方面的原因并未真正在廣大教師頭腦中確立,“重教輕學(xué)”的問題仍然存在,有的老師貪多求全,一味講解,拼命灌輸;學(xué)生被動(dòng)地接受,思維沒有得到充分展開,知識(shí)僵化,依賴性強(qiáng)。這種“注入式”教學(xué)法是與“以學(xué)生為主體”的思想相悖的,嚴(yán)重阻礙了創(chuàng)新思維的發(fā)展。要發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須真正以學(xué)生為主體,一切活動(dòng)都以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性為出發(fā)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng),使學(xué)生真正成為認(rèn)知的主體。以學(xué)生為主體,并不是讓學(xué)生放任自流,教師要當(dāng)好引導(dǎo)者,重視學(xué)法指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)和探索問題。數(shù)學(xué)教學(xué)是揭示數(shù)學(xué)思維過程的活動(dòng),教師要充分暴露思維過程,使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)新的過程;要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,創(chuàng)建民主課堂,提出問題讓學(xué)生討論,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解,哪怕是錯(cuò)誤的,充分讓學(xué)生參與教學(xué),互相爭論、互相啟迪,這樣有利于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自己去探索、發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)新,最能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,最有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,特別是創(chuàng)新能力。
五、確立數(shù)學(xué)應(yīng)用的觀念
數(shù)學(xué)應(yīng)用是數(shù)學(xué)教學(xué)的基本觀念。數(shù)學(xué)應(yīng)用體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是數(shù)學(xué)的內(nèi)部應(yīng)用,另一方面是生活、生產(chǎn)、科研實(shí)際問題中的應(yīng)用。內(nèi)部應(yīng)用,即平常的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、教學(xué),這是在數(shù)學(xué)的內(nèi)部應(yīng)用。數(shù)學(xué)的外部應(yīng)用,即在生活、生產(chǎn)、科研實(shí)際問題中的應(yīng)用,在各個(gè)領(lǐng)域里都在運(yùn)用著數(shù)學(xué)的概念、法則和結(jié)論,通過對(duì)生活、生產(chǎn)、科研實(shí)際問題中應(yīng)用的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)中學(xué)生較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng),拓寬知識(shí)面,建立基本的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)一步培養(yǎng)分析問題、解決問題、“綜合建模”的能力。數(shù)學(xué)教學(xué)要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),要用數(shù)學(xué)語言描述現(xiàn)實(shí)世界的一些數(shù)量關(guān)系和空間形式,建立模型,解決問題。這不僅體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,而且有助于學(xué)生靈活掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,對(duì)形成學(xué)生解決問題的能力,特別是創(chuàng)新能力,有十分重要的作用。
六、重視數(shù)學(xué)思想方法的觀念
[關(guān)鍵詞] 研討式教學(xué) 工科大學(xué) 專業(yè)課程 教學(xué)效果 實(shí)踐 分析
實(shí)施素質(zhì)教育是新時(shí)期我國教育改革的既定方針,而課堂教學(xué)則是實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地,但目前由于種種原因,課堂教學(xué)并沒有完全發(fā)揮其應(yīng)有的作用,傳統(tǒng)教學(xué)中的滿堂灌的現(xiàn)象仍然存在。如何實(shí)施素質(zhì)教育,廣大教師在進(jìn)行積極探索,研討式教學(xué)正是這種探索中的一種重要教學(xué)方法和教學(xué)模式。研討式教學(xué)可理解為將研究法、討論法以及其它教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來并加以創(chuàng)新的教學(xué)方法。研討式教學(xué)是在教師的具體指導(dǎo)下,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,通過自我學(xué)習(xí),讓學(xué)生在對(duì)已給的資料、實(shí)物中去分析、研究、討論,自己去解釋、驗(yàn)證、探索相關(guān)問題,得出結(jié)論,從而達(dá)到自我提高來獲取知識(shí)和強(qiáng)化能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的一種教學(xué)方法。
本文從油層物理、滲流力學(xué)等石油工程專業(yè)課程教改中所做的一些工作出發(fā),談?wù)勗诠た拼髮W(xué)專業(yè)課程中如何實(shí)施研討式教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量的一些做法和看法。
一、研討式教學(xué)課題需要恰當(dāng)選題
實(shí)施研討式教學(xué),教師首先要做的教研工作即是研討式教學(xué)課題的恰當(dāng)選題。研討式教學(xué)應(yīng)將研究與討論貫穿于教學(xué)的全過程,但由于各課程內(nèi)容、性質(zhì)的不同,因而研討式教學(xué)課題的選擇是有別的。如研討問題的難易程度、知識(shí)面的深度和廣度等都是不同的。同時(shí),不同課程并非每一章節(jié)都有可供研討的研討式教學(xué)課題。這需要教師根據(jù)教材和學(xué)科內(nèi)容恰當(dāng)?shù)剡x擇研討式教學(xué)課題。教師在選定研討題和設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí),應(yīng)該了解全體學(xué)生的實(shí)際情況,考慮不同層次的學(xué)生需求,因?yàn)閷W(xué)生的個(gè)體與群體之間有著一定的差異,其中主要包括:學(xué)習(xí)習(xí)慣、基礎(chǔ)知識(shí)、智力水平、心理特點(diǎn)等。
現(xiàn)有石油高?!队蛯游锢怼方滩牡诙碌谝还?jié)“儲(chǔ)層巖石的骨架性質(zhì)”內(nèi)容中,關(guān)于巖石粒度組成分析中只講述了測(cè)定巖石粒度的篩析法,而對(duì)于更小粒徑顆粒的沉降分析法只介紹了沉降分析公式及其符號(hào)意義,至于沉降分析法測(cè)試粒度參數(shù)的原理及測(cè)試方法、儀器組成等均未涉及。然而實(shí)際巖石粒度組成分析曲線需要篩析法和沉降分析法的組合測(cè)定。針對(duì)這一問題,筆者在礦場調(diào)研的基礎(chǔ)上,決定該章節(jié)的研討式教學(xué)課題為“粒度組成分布曲線的沉降分析研討”。
一門學(xué)科或一門課程,總是具有其科學(xué)性和思想性,都蘊(yùn)涵著豐富的邏輯思維和非邏輯思維的思想。一般而言,由于目前大多數(shù)教材主要是按邏輯思維思路編寫而成,比較講究邏輯的產(chǎn)生和系統(tǒng)的完整,因而邏輯思維的思想易于找到,而非邏輯思維的思想則是要靠教師的有意識(shí)的收集,善于挖掘和研究。如在《滲流力學(xué)》教材內(nèi)容中,油氣穩(wěn)定滲流與非穩(wěn)定滲流是兩個(gè)不同的滲流概念。穩(wěn)定滲流規(guī)律是穩(wěn)定試井的理論基礎(chǔ),一般是通過穩(wěn)定試井來解決油氣井產(chǎn)能問題;而非穩(wěn)定滲流規(guī)律是不穩(wěn)定試井的理論基礎(chǔ),即通過不穩(wěn)定試井來確定地層的動(dòng)態(tài)參數(shù)的問題。上述思維方法即邏輯思維方法。然而,能否運(yùn)用非穩(wěn)定試井資料解決穩(wěn)定試井的問題呢?這種思維即是非邏輯的思維,發(fā)散性思維,打破常規(guī)的思維。深入挖掘教學(xué)內(nèi)容蘊(yùn)涵的思想精華,融會(huì)貫通,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生通過邏輯思維與非邏輯思維,提出新問題,發(fā)現(xiàn)新問題,解決新問題,這就使得教學(xué)不再局限于傳授已有知識(shí)的“再現(xiàn)型”教育,而轉(zhuǎn)向在已有的知識(shí)特別是掌握獲取知識(shí)方法基礎(chǔ)上著重于獲得新知識(shí),創(chuàng)造新知識(shí)的“發(fā)現(xiàn)型”教育。因而在滲流力學(xué)課程的教學(xué)中,將教師的科研成果與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來,提出了“用不穩(wěn)定試井確定氣井穩(wěn)定產(chǎn)能”的研討課題。
二、實(shí)踐研討式教學(xué)的基本方法和步驟
1.教師導(dǎo)講
根據(jù)所選研討課題,教師導(dǎo)講研討課題的基本知識(shí)、基本概念和基本理論,在此基礎(chǔ)上科學(xué)而有計(jì)劃地提出研討論題。如根據(jù)“粒度組成分布曲線的沉降分析研討”課題,導(dǎo)講沉降分析的理論依據(jù)及實(shí)現(xiàn)沉降分析法的基本條件,指導(dǎo)學(xué)生分析講述教材中沉降速度公式的基礎(chǔ)上,分析實(shí)現(xiàn)該法測(cè)定的基本儀器設(shè)備條件,如懸浮液、量筒、計(jì)時(shí)器、砂粒、燒杯和烘箱等,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生在思考和討論中獲得如何應(yīng)用沉降速度公式測(cè)取油層巖石顆粒直徑和粒度組成曲線的原理、方法和步驟。
2.學(xué)生的獨(dú)立思考與小組討論相結(jié)合
學(xué)生根據(jù)教師的導(dǎo)講獨(dú)立寫出沉降分析法測(cè)取油層巖石顆粒直徑和粒度組成分布曲線的原理、方法和步驟,然后在小組相互交流,展開討論,并為大班討論作準(zhǔn)備。
3.大班發(fā)言與講評(píng)結(jié)合
在大班討論的基礎(chǔ)上,師生一起參與評(píng)論,最后由教師作總結(jié),在此基礎(chǔ)上寫出粒度組成分布曲線試驗(yàn)報(bào)告。
4.通過實(shí)驗(yàn),獲取成果曲線。
三、研討式教學(xué)效果分析
如前所說用沉降分析法測(cè)定粒度組成分布曲線及相關(guān)參數(shù)的研討式教學(xué)案例中,在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生通過獨(dú)立思考和相互討論,在收集零散資料和集中思維后獲得了經(jīng)過自己鉆研而確定的獲取沉降速度的方法和測(cè)定方法,進(jìn)而獲得巖石顆粒大小測(cè)定方法以及整個(gè)巖石粒度組成分布曲線的獲得方法,最后通過學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室測(cè)取粒度組成數(shù)據(jù),獲得取粒度組成分布成果曲線。
通過這一研討式的教學(xué)過程,我們從中獲得了很多啟迪,現(xiàn)分述如下:
1.探索研討式教學(xué)是課程內(nèi)容創(chuàng)新的需要
教學(xué)改革中的一個(gè)難點(diǎn)是課程內(nèi)容的改革,然而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要深化教學(xué)內(nèi)容改革,實(shí)現(xiàn)其課程的創(chuàng)新。而改善教材中的不適內(nèi)容、充實(shí)現(xiàn)有教材內(nèi)容的不足、善于在教學(xué)內(nèi)容中收集、挖掘和講授非邏輯思維的思想,將教師的研究成果與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合等方面需要探索研討式的教學(xué)方法,才能實(shí)現(xiàn)其教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新、課程創(chuàng)新。上述探討式教學(xué)課題和內(nèi)容即是本課程教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新、課程創(chuàng)新的一個(gè)案例。
2.為實(shí)現(xiàn)主體性教學(xué)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神營造了良好的教學(xué)環(huán)境
實(shí)現(xiàn)主體性教學(xué)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的基本前提是需要良好的教學(xué)環(huán)境。在研討式教學(xué)中,教師改變了傳統(tǒng)的灌輸式這種壓抑學(xué)生創(chuàng)造性的教學(xué)環(huán)境,建立了和諧的師生關(guān)系,使其創(chuàng)造欲望得到發(fā)展。在研討過程中,教師要尊重每一位學(xué)生的個(gè)性,平等對(duì)待不同層次同學(xué)的參與意識(shí)和參與水平,使每一位學(xué)生都能夠自由地發(fā)揮個(gè)性,積極主動(dòng)地觀察思考,形成一種群情激勵(lì),躍躍欲試的課堂氣氛。教師的評(píng)價(jià)要具有全面性和激勵(lì)性。在研討課中,教師評(píng)價(jià)的目的是為了提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)研究的興趣和積極性,使學(xué)生樹立信心,發(fā)現(xiàn)自我,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和實(shí)踐能力的提高。教師在面向全體學(xué)生的基礎(chǔ)上,要充分肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,充分發(fā)表自己的見解。教師在評(píng)價(jià)研討成果時(shí)要尊重學(xué)生的成果,不能隨意否定學(xué)生的觀點(diǎn),刺傷學(xué)生的自尊心,讓學(xué)生體會(huì)到自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)、長處與短處,達(dá)到相互學(xué)習(xí),共同進(jìn)取的目的。
教學(xué)實(shí)踐表明,研討式教學(xué)為實(shí)現(xiàn)主體性教學(xué)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神營造了良好的教學(xué)環(huán)境。特別是當(dāng)學(xué)生在研討過程中,通過自己的研究和討論獲得了確定沉降速度的方法時(shí),自有一種獲得研討成功時(shí)的那種成就感與喜悅感,這種成就感與喜悅感就能形成一種勇于進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)氛圍。
3.提高了學(xué)生創(chuàng)新思維能力中的收斂思維能力
在測(cè)定粒度組成分布曲線的沉降分析研討中,學(xué)生在已知沉降分析法試驗(yàn)儀器及配套設(shè)備的圖片和相關(guān)零散資料的的條件下,需要通過自己的綜合分析后才能獲得確定沉降速度的方法,進(jìn)而確定巖石粒度組成分布曲線的獲得方法。在這一研討過程中,自然提高了學(xué)生自學(xué)、分析、綜合、抽象、概括、判斷和推理的邏輯思維能力,即提高了學(xué)生創(chuàng)新思維能力中的收斂思維能力。
4.提高了學(xué)生的科研意識(shí)和能力
研討式教學(xué)能訓(xùn)練學(xué)生初步掌握各種必要的科研能力,因此學(xué)習(xí)與科研相結(jié)合并不是高不可攀的,例如:收集資料的能力;檢索資料的能力;鑒別資料的能力;歸納綜述能力;發(fā)現(xiàn)問題和提出問題能力;邏輯思維和分析綜合能力;創(chuàng)新能力;表達(dá)能力等。上述各種能力對(duì)于進(jìn)行科研都是不可缺的。研討式教學(xué)是提高學(xué)生的科研意識(shí)和研能力的一種極好的訓(xùn)練,這種受益是終身的,是素質(zhì)教育的一種具體落實(shí)。
5.研討式教學(xué)旨在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)
研討式教學(xué)模式,是對(duì)學(xué)生多方面能力的全面培養(yǎng)。研討式教學(xué)模式的實(shí)施過程,不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、文字表述能力、口頭表達(dá)能力、動(dòng)手能力、研究與創(chuàng)新能力等等,研討式教學(xué)模式正是通過對(duì)學(xué)生能力的全面培養(yǎng),從而達(dá)到真正提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
6.研討式教學(xué)是提高教師教研水平的有效途徑
探討式教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)和挖掘教師和學(xué)生兩方面的學(xué)理潛能,促使他們對(duì)教材和學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行學(xué)理鉆研,尤其是使教師的教和研以及學(xué)生的學(xué)與研找到了最佳的契合點(diǎn),從而有效地改變了過去那種“學(xué)研難容”、“教研相克”的思想觀念。要建構(gòu)創(chuàng)新型大學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新型石油人才,就必然要求任課教師實(shí)施研究性教學(xué),學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)。探索石油工程教學(xué)中的研討式教學(xué)就是一個(gè)富有學(xué)術(shù)性、倡導(dǎo)研究性的理想的實(shí)踐平臺(tái),它有利于不斷提升油層物理教師的教研水平和職業(yè)素養(yǎng)。這是因?yàn)榻處煘榱擞行Э刂剖凸こ陶n程教學(xué)的研討過程,并對(duì)研討內(nèi)容進(jìn)行歸納和引導(dǎo),自身首先就必須具備非常堅(jiān)實(shí)的學(xué)術(shù)理論功底和教學(xué)經(jīng)驗(yàn);另一方面,在教學(xué)研討過程中,教師隨時(shí)都在與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面的學(xué)術(shù)理論溝通,所以能夠在這種教學(xué)雙向溝通中捕捉到大量的新信息,了解和掌握到許多新情況和新資料,直至接觸到某種自己從未接觸過的新見解,這些顯然都有利于教師自身教學(xué)水平和職業(yè)素養(yǎng)的不斷提升。
綜上,通過石油工程研討式教學(xué)的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)活動(dòng)的主體性、創(chuàng)新性、情感性和有效性的整體統(tǒng)一,使課堂教學(xué)煥發(fā)出新的生命活力,隨著其在教學(xué)實(shí)踐中的不斷探索、不斷完善和不斷發(fā)展,它必將在今后的教學(xué)改革中發(fā)揮出越來越大的作用。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:協(xié)同 思維 數(shù)學(xué) 教學(xué)
1971年德國科學(xué)家哈肯提出了統(tǒng)一的系統(tǒng)協(xié)同學(xué)思想,認(rèn)為自然界和人類社會(huì)的各種事物普遍存在有序、無序的現(xiàn)象,在一定的條件下,有序和無序之間會(huì)相互轉(zhuǎn)化,無序就是混沌,有序就是協(xié)同,這是一個(gè)普遍規(guī)律。什么是協(xié)同思維? 考慮事物的相生或相輔相成,或相得益彰,或交互作用,或協(xié)同并存,這是事物協(xié)同,這樣的思維就稱為協(xié)同思維。協(xié)同思維和思維協(xié)同是同一思維的兩面,人們培養(yǎng)和提高了協(xié)同思維能力,就能思維協(xié)同。數(shù)學(xué)教學(xué)中的思維研究越來越受到人們的重視,這是國際數(shù)學(xué)教育的發(fā)展趨勢(shì)。在教學(xué)中,根據(jù)學(xué)生的學(xué)情,對(duì)數(shù)學(xué)思維的各個(gè)要素的本質(zhì)及其聯(lián)系進(jìn)行研究,強(qiáng)調(diào)各種思維的協(xié)調(diào)和同步作用,加強(qiáng)協(xié)同思維的訓(xùn)練,其意義是不可低估的。
一、整理性思維和發(fā)現(xiàn)性思維相互作用的理論是協(xié)同思維的產(chǎn)物
在中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,大量地需要整理性思維,同時(shí)也需要發(fā)現(xiàn)性思維,在許多情況下,兩者是互相滲透、互為作用的。整理性思維以演繹論證為主,發(fā)現(xiàn)性思維以直覺、猜想、歸納、類比為主,數(shù)學(xué)教育不能光強(qiáng)調(diào)單項(xiàng)訓(xùn)練,或偏重于某一方面,更重要的是它們的有機(jī)結(jié)合和協(xié)同互補(bǔ)。對(duì)此,很多數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家都有過論述。斯托利亞爾指出:“如果我們想在數(shù)學(xué)教學(xué)中在某種程度上反映出數(shù)學(xué)的創(chuàng)造過程,就必須不僅教學(xué)生證明,而且教學(xué)生猜測(cè)?!辈ɡ麃喴彩謴?qiáng)調(diào)在數(shù)學(xué)教學(xué)中必須既教證明又教猜想,既教論證推理又教合情推理,他在《數(shù)學(xué)與猜想》一書的序言中指出:“論證推理和合情推理在我看來它們互相之間并不矛盾,相反地,它們是互相補(bǔ)充的。”徐利治教授提出的在數(shù)學(xué)教學(xué)改革中貫徹“歸納與演繹交互為用”的原則也體現(xiàn)了這種思想。下面就以此為例作些詳細(xì)的說明。
事實(shí)上,我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)過程中,以至在思維發(fā)展過程中,總是既用歸納又用演繹,盡管兩者有各自不同的特點(diǎn),但演繹推理的大前提——表示一般原理的全稱判斷,要靠歸納推理提供出來;為了提高歸納推理的可靠性,無論以一般原理作指導(dǎo)或者對(duì)歸納推理的前提進(jìn)行分析,都要用演繹推理。歸納與演繹在思維運(yùn)行過程中的這種辯證統(tǒng)一正體現(xiàn)了兩者之間是協(xié)同互補(bǔ)的。以演繹推理中的三段論為例(中學(xué)數(shù)學(xué)教材中出現(xiàn)的多是第一格的結(jié)構(gòu)),可以得到證明。
M—P(大前提:集合M的所有元素具有或不具有性質(zhì)P),
S—M(小前提:集合S?奐M),
S—P (結(jié)論:集合S的所有元素具有或不具有性質(zhì)P)。
例 奇函數(shù)的圖像關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱圖形,
正弦函數(shù)y=sinx(x?綴R)是奇函數(shù),
正弦曲線關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱圖形。
這個(gè)演繹推理的大前提“奇函數(shù)的圖像關(guān)于原點(diǎn)成中心對(duì)稱圖形”可由歸納推理提供,在這個(gè)歸納推理中,每一個(gè)前提可由演繹推理來論證。
“歸納和演繹,正如分析和綜合一樣,是必然相互聯(lián)系著的,不應(yīng)當(dāng)犧牲一個(gè)而把另一個(gè)捧到天上去,應(yīng)當(dāng)把每一個(gè)都用到該用的地方,而要做到這一點(diǎn),就只有注意它們的相互聯(lián)系、它們的相互補(bǔ)充?!保ā恶R克思恩格斯選集》第三卷P548)正確地認(rèn)識(shí)和處理好歸納和演繹的關(guān)系,在教學(xué)中貫徹“歸納與演繹交互為用”的原則體現(xiàn)了思維的協(xié)同性。
我們?cè)購脑谛G嗌倌隁w納推理和演繹推理發(fā)展的相關(guān)來看(根據(jù)朱智賢、林崇德的研究,相關(guān)系數(shù)r=0.56359),中學(xué)生掌握這兩種推理的水平雖有差異,但其發(fā)展趨勢(shì)是一致的。所以貫徹“歸納與演繹交互為用”的原則也符合青少年思維發(fā)展的規(guī)律。
根據(jù)前面的論述,對(duì)于整理性思維與發(fā)現(xiàn)性思維交互為用的更一般的思想,我們就有了更清楚的認(rèn)識(shí)。
二、在數(shù)學(xué)教學(xué)中貫徹形式邏輯思維與辯證邏輯思維并重和統(tǒng)一的原則展現(xiàn)了思維的協(xié)同性
中學(xué)生的辯證邏輯思維的發(fā)展是與他們的形式邏輯思維的發(fā)展相輔相成的,這兩種思維是一個(gè)人抽象思維整體的兩個(gè)不可分割的部分,是互相促進(jìn)、協(xié)同互補(bǔ)的,在發(fā)展學(xué)生形式邏輯思維的同時(shí)發(fā)展他們的辯證邏輯思維,可以使青少年的思維發(fā)展更加完整、更具有整體性,所以我認(rèn)為新課標(biāo)中的“邏輯思維能力”必須理解為包括形式邏輯思維與辯證邏輯思維在內(nèi)的兩種思維能力。
在以往的教學(xué)中,對(duì)于加強(qiáng)形式邏輯思維方面的訓(xùn)練我們已經(jīng)有了充分的認(rèn)識(shí),有關(guān)數(shù)學(xué)教育的刊物及著作也論述得比較多,這顯然是必要的,而且應(yīng)當(dāng)是主要的。但是對(duì)于數(shù)學(xué)思維所具有的辯證法特征卻研究甚少,基本上是用靜止和孤立的觀點(diǎn)學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)問題,直就是直,曲就是曲,有限和無限除了對(duì)立就不存在相互轉(zhuǎn)化的那種聯(lián)系了。事實(shí)上,在中學(xué)數(shù)學(xué)中充滿了辯證法,如概念和關(guān)系的變動(dòng)性、兩重性、矛盾性、同一性、相互聯(lián)系和相互制約性,“數(shù)” 和“形”的對(duì)立統(tǒng)一,代數(shù)、幾何、三角各學(xué)科之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,有理數(shù)運(yùn)算中的性質(zhì)符號(hào)和運(yùn)算符號(hào)既是不同的又是可以統(tǒng)一的,在二元二次方程
Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0 (*)
的討論中,一個(gè)方程就包羅了點(diǎn)、相交線、平行線、圓、橢圓、雙曲線、拋物線等各種方程,它們不過是方程(*)中各個(gè)系數(shù)取某些數(shù)值時(shí)的一種特殊狀態(tài)而已,均統(tǒng)一在一個(gè)方程中;數(shù)學(xué)方法中的歸納與演繹、分析與綜合、特殊與一般等,總之,從數(shù)學(xué)內(nèi)容到數(shù)學(xué)方法到處充滿了辯證法思想。
由于在中學(xué)數(shù)學(xué)中大量存在著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),所以我們能用形式邏輯思維的方法進(jìn)行分析和研究。但也存在著顯著的變動(dòng)狀態(tài)(如前所述),故我們能用辯證邏輯思維的方法認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)中概念和關(guān)系的變動(dòng)性。例如,按照形式邏輯思維規(guī)律,對(duì)于每一個(gè)數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識(shí)要前后一致(同一律)而且不容許存在不相容的認(rèn)識(shí)(矛盾律,如果存在兩個(gè)互相排斥的認(rèn)識(shí),那么其中必有一真一假(排中律),概念教學(xué)必須遵循上述邏輯規(guī)則進(jìn)行,但同時(shí)也應(yīng)指出,用運(yùn)動(dòng)的和聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)來思考,數(shù)學(xué)概念也是隨著學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的發(fā)展而發(fā)展的。許多對(duì)立的概念可以統(tǒng)一起來(比如實(shí)數(shù)和虛數(shù)同處于復(fù)數(shù)中,—元二次方程和一元二次不等式同處于二次函數(shù)中等);一個(gè)概念在不同的場合或者不同的條件下可能有不同的認(rèn)識(shí)(比如冪的概念,最初學(xué)習(xí)的是正整數(shù)指數(shù)冪,被理解為幾個(gè)相同因素相乘的結(jié)果,以后發(fā)展到零指數(shù)冪——兩個(gè)不等于零的相同的數(shù)相除所得的商等于1;正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪——正實(shí)數(shù)的若干次方根;負(fù)數(shù)指數(shù)冪——正數(shù)指數(shù)冪的倒數(shù));很多概念也反映了事物的運(yùn)動(dòng)是相互聯(lián)系相互影響的這一規(guī)律(如函數(shù)概念中的x和f(x),x的值對(duì)應(yīng)著一個(gè)或幾個(gè)f(x)的值,x變f(x)就變,f(x)的變化依賴于x的變化而變此)。顯然,這些思維方式已經(jīng)不是孤立地、靜止地看待各個(gè)數(shù)學(xué)概念了,這是辯證邏輯思維在中學(xué)數(shù)學(xué)中的生動(dòng)體現(xiàn),與形式邏輯思維相比更高一級(jí)。因此,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,必須既重視形式邏輯思維的訓(xùn)練又重視辯證邏輯思維的訓(xùn)練,讓兩種思維在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中協(xié)同作用、相互補(bǔ)充,從而發(fā)展學(xué)生完整的數(shù)學(xué)思維能力。
三、 重視形象思維和抽象思維的結(jié)合是思維協(xié)同的表現(xiàn)
我們把人的思維分為三種,即形象思維、抽象思維和靈感思維,并且認(rèn)為,每一個(gè)人的思維活動(dòng),往往是兩種甚至三種先后交錯(cuò)在一起作用。事實(shí)上,腦科學(xué)的研究成果也表明,人的大腦左右兩半球,既分工又協(xié)同活動(dòng),雖然左半球的功能主要在于抽象思維,右半球的功能主要在于形象思維,但任何一個(gè)思維產(chǎn)物都是左右腦密切配合協(xié)同活動(dòng)的結(jié)果,每一個(gè)人的思維過程明顯地存在著邏輯思維與非邏輯思維的互補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。長期以來,人們總是認(rèn)為左半球是大腦中占支配、統(tǒng)治地位的優(yōu)勢(shì)半球,而右半球則被認(rèn)為是缺乏高級(jí)認(rèn)識(shí)功能、處于從屬地位的劣勢(shì)半球,沒有認(rèn)識(shí)到大腦左右兩半球的和諧發(fā)展和協(xié)同活動(dòng)是思維發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),加上數(shù)學(xué)本身的抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性,因而在學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)中“重左輕右”的現(xiàn)象就比較普遍,即只重視抽象邏輯思維(尤其是形式邏輯思維)的訓(xùn)練,而忽視數(shù)學(xué)教學(xué)中的形象思維的研究。例如,研究位置關(guān)系時(shí),忽視其數(shù)量關(guān)系,記憶各種數(shù)量關(guān)系的結(jié)論時(shí),不會(huì)求助于“形” ,離開圖像死記硬背各種函數(shù)的性質(zhì)。實(shí)際上這是數(shù)學(xué)教學(xué)中的思維非協(xié)同現(xiàn)象,說嚴(yán)重一點(diǎn)是忽視了半個(gè)大腦的作用,因此,我認(rèn)為數(shù)學(xué)思維研究不僅要深入探討抽象思維中的問題,更迫切地是要在形象思維方面打開缺口,開創(chuàng)新路子。同時(shí)我更主張,把形象思維和兩種抽象思維有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和諧發(fā)展、協(xié)同并進(jìn)。為此,我提三點(diǎn)教學(xué)建議:
1.在數(shù)和形的對(duì)立或差異中看到和諧與統(tǒng)一。在數(shù)學(xué)教材中,從數(shù)和形兩個(gè)方面描述概念或課題的例子很多,如實(shí)數(shù)的順序性和數(shù)軸上點(diǎn)的位置,復(fù)數(shù)a+bi及各種運(yùn)算與復(fù)平面上的向量的相應(yīng)變化,各種函數(shù)與它們的圖像,解析幾何中各類方程與其所對(duì)應(yīng)的各類曲線,等等。在教學(xué)中由數(shù)思形、由形想數(shù),不失時(shí)機(jī)地抓住兩者的相互結(jié)合和轉(zhuǎn)化,沖破數(shù)和形之間那種固有的差異,更多地強(qiáng)調(diào)二者的和諧統(tǒng)一。
【關(guān)鍵詞】素質(zhì)教育 中小學(xué)音樂教育
素質(zhì)教育是提高國民身心素養(yǎng)的教育,是對(duì)學(xué)生生理潛能、心理素質(zhì)的培養(yǎng),以及將人類創(chuàng)造的包括科學(xué)、藝術(shù)、道德等在內(nèi)的各種文化成果轉(zhuǎn)化成為學(xué)生自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的教育。音樂是聽覺的藝術(shù)、時(shí)間的藝術(shù)。音樂教育是以音樂藝術(shù)的形式實(shí)現(xiàn)美育的教育。因此,從功能上來說,音樂教育具有認(rèn)知、審美和教育功能。好的音樂能激發(fā)斗志,鼓舞士氣,提高人的精神境界;不好的音樂則使人精神頹喪,意志消沉。因此,音樂教育在藝術(shù)教育中具有不可或缺的重要地位,在全面提升學(xué)生素質(zhì)方面起著非常重要的作用。素質(zhì)教育下,中小學(xué)音樂教育應(yīng)該與思想道德教育、科學(xué)文化教育及學(xué)生心理教育等方面緊密結(jié)合,更加全面有效地提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
一、中小學(xué)音樂教育與思想道德素質(zhì)教育的結(jié)合
首先,思想道德素質(zhì)教育體現(xiàn)的是以理服人、以德服人,中小學(xué)音樂教育體現(xiàn)的是以聲傳情、以情動(dòng)人,二者相互配合、互為補(bǔ)充,達(dá)到“動(dòng)之以情,曉之以理”的目的;其次,可以體現(xiàn)學(xué)生從“被動(dòng)接受”到“主動(dòng)消化”的過程。教育需要師生間的相互交流,相互促進(jìn)。學(xué)生在受教育的過程中具有被動(dòng)性,但音樂教育的實(shí)踐性又要求學(xué)生的參與和互動(dòng),具有娛樂性、趣味性、審美性,讓學(xué)生在受到音樂熏陶的同時(shí)達(dá)到凈化心靈、完善品德、提高思想素質(zhì)的目的。因此,道德教化功能貫穿在中小學(xué)音樂教學(xué)的全過程中,而在中小學(xué)音樂教育的教材中就有很多歌唱祖國、歌唱人民、歌唱黨、歌唱社會(huì)主義的愛國歌曲。如《義勇軍進(jìn)行曲》《金色的童年》《娃哈哈》《在英雄紀(jì)念碑前》《國旗國旗真美麗》等。其次,我國優(yōu)秀的民族民間音樂也為思想道德素質(zhì)教育提供了很好的內(nèi)容。通過對(duì)這些作品的學(xué)習(xí),加深學(xué)生對(duì)祖國悠久歷史文化的了解和對(duì)祖國大好河山的熱愛,激發(fā)了民族自豪感,以及對(duì)美好生活的向往和追求。
二、中小學(xué)音樂教育與身體素質(zhì)教育的結(jié)合
人的身體素質(zhì)的好壞,一方面取決于遺傳因素,另一方面與后天的鍛煉、情緒調(diào)整、勞逸結(jié)合及營養(yǎng)的加強(qiáng)等緊密相關(guān)。中小學(xué)音樂教育與身體素質(zhì)教育的結(jié)合主要體現(xiàn)在如何調(diào)節(jié)音樂教育與人的鍛煉、心理調(diào)整及休息之間的關(guān)系。在中小學(xué)音樂教學(xué)中,可以根據(jù)課堂內(nèi)容的需要,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)音樂律動(dòng),加入一些簡單的肢體動(dòng)作、趣味游戲等。既讓學(xué)生加強(qiáng)了音樂律動(dòng)的訓(xùn)練,又緩解了學(xué)習(xí)壓力,放松心情,宣泄不良情緒,讓學(xué)生疲憊的思維得到短暫的休息,同時(shí)身體得到舒展。在課外活動(dòng)中,編排一些有利于學(xué)生身心健康的舞蹈、體操等,可以讓學(xué)生在寓教于樂中加強(qiáng)身體素質(zhì)的訓(xùn)練,豐富課外生活、減輕學(xué)習(xí)壓力。
三、中小學(xué)音樂教育與心理素質(zhì)教育相結(jié)合
心理學(xué)家認(rèn)為,人的心理素質(zhì)是先天遺傳因素與后天因素(如鍛煉、環(huán)境影響等)的結(jié)合體,主要包括了人的情感、信心、意志力及韌性等各方面。辯證唯物主義認(rèn)為,遺傳是心理發(fā)展必要的物質(zhì)前提,社會(huì)生活方式、社會(huì)歷史條件和生活環(huán)境及教育是心理發(fā)展的外部條件。其中,教育對(duì)心理發(fā)展起主導(dǎo)作用;個(gè)人的勤奮是個(gè)性品質(zhì)和智力等心理發(fā)展的決定性因素。因此,心理素質(zhì)的好壞對(duì)一個(gè)人的生活學(xué)習(xí)乃至成長都起著非常重要的作用。掌握學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律,了解其在認(rèn)識(shí)、情感、意志及個(gè)性心理特征等方面的不同特點(diǎn),才能充分運(yùn)用音樂獨(dú)特的情感功能在學(xué)生的心理上產(chǎn)生共鳴,從而激發(fā)學(xué)生的協(xié)作、進(jìn)取、創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣,形成柔韌、寬容等健康的心理素質(zhì),使學(xué)生個(gè)性心理在協(xié)調(diào)發(fā)展的過程中健康成長。音樂教育還能緩解學(xué)習(xí)壓力,對(duì)其他學(xué)科的消化理解也具有輔助作用。學(xué)生通過參加合唱隊(duì)、管樂隊(duì)等音樂活動(dòng),培養(yǎng)了集體榮譽(yù)感、團(tuán)隊(duì)合作精神,振奮了精神,增強(qiáng)了記憶力,提高了學(xué)習(xí)效率。
四、中小學(xué)音樂教育應(yīng)與科學(xué)文化素質(zhì)教育相結(jié)合
科學(xué)文化素質(zhì)教育包括智力、文化素養(yǎng)及學(xué)習(xí)習(xí)慣、技能等方面的培養(yǎng),主要是通過語文、歷史、地理、英語、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等課程來實(shí)現(xiàn)。中小學(xué)音樂教育應(yīng)該與這些橫向課程結(jié)合起來,既能使音樂課妙趣橫生,又能開闊學(xué)生的視野,增長知識(shí)。在音樂教學(xué)中要演唱、演奏、欣賞很多音樂作品,對(duì)各歷史時(shí)期音樂家的時(shí)代背景、創(chuàng)作特點(diǎn)、音樂流派、民族特色、創(chuàng)作體裁、風(fēng)格、表演形式、演唱(奏)知識(shí)及樂理、視唱練耳等基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能都要有所了解和學(xué)習(xí)。所以說音樂是一門涉及面非常廣的學(xué)科,通過對(duì)音樂的學(xué)習(xí)可以擴(kuò)大知識(shí)面、增長見識(shí)、促進(jìn)智力發(fā)展。
眾所周知,音樂對(duì)人的大腦發(fā)育有著非常重要的作用。人腦分為左右兩半,具有各自獨(dú)立的功能。左腦稱為“語言腦”,主管人的語言、閱讀、書寫、邏輯推理、計(jì)算的能力;右腦稱“形象腦”,主管人的情緒、感情、形象思維等非邏輯能力。高質(zhì)量、高素質(zhì)的思維依賴于左右半腦的緊密配合,依賴于邏輯與非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合。多聽各種音樂,特別是一些大師的音樂作品,在我們接受美的熏陶的同時(shí),讓主管邏輯思維的左腦得到刺激和鍛煉。貝多芬曾經(jīng)說過:“音樂比所有的智慧和哲學(xué)都具有更高的啟示?!狈▏骷矣旯前岩魳房醋鲩_啟人類智慧寶庫的一把鑰匙。音樂教育與音樂活動(dòng)正是進(jìn)一步開發(fā)左腦邏輯思維能力的一種必要手段。
結(jié)語
主題詞 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 復(fù)雜性系統(tǒng) 整體思維
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新是復(fù)雜的非線性系統(tǒng),而復(fù)雜性來自混沌與秩序的邊緣。在圣塔菲研究所成立的時(shí)候,原來“混沌理論”一詞已被宏大的“復(fù)雜性理論”所取代了?;煦缋碚搶?duì)其范圍有嚴(yán)格限制,僅限于對(duì)自然界系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)行為的數(shù)學(xué)研究。相反,復(fù)雜性理論則被認(rèn)為可以用于復(fù)雜自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)中隨時(shí)間變化的行為層面。社會(huì)系統(tǒng)并不僅僅是由它們的組成部分之間相互作用的固定規(guī)律所限定的“復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)”(complex adaptive systems)。相反,它們是可能隨時(shí)間演化而改變其自身發(fā)展規(guī)律的“復(fù)雜演化系統(tǒng)”(complex evolving systems)。
科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)新運(yùn)動(dòng)是一個(gè)貌似無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的有序性演化過程,具有典型的復(fù)雜系統(tǒng)特征。第一,多因素性。技術(shù)本身是各因素非線性相互作用的結(jié)果,技術(shù)不等于各因素簡單相加。各技術(shù)要素在技術(shù)系統(tǒng)中也不再是原來的因素,因素自身在技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)力下也發(fā)生了相變,或者說,技術(shù)性因素、實(shí)體性因素與知識(shí)性因素都具有了技術(shù)所擁有的整體性。技術(shù)因素的作用方式要受技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行模式和運(yùn)行狀態(tài)的制約。第二,多層次性。盡管技術(shù)的各因素受技術(shù)系統(tǒng)動(dòng)力的作用發(fā)生了相變,但技術(shù)本身卻生成了一種穩(wěn)定模式。技術(shù)的穩(wěn)定模式是由技術(shù)本身決定的,是由科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用與技術(shù)理論的層次性決定的??茖W(xué)技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)有穩(wěn)定的周期解,周期解內(nèi)還有混沌區(qū),這種結(jié)構(gòu)無窮次重復(fù)著,具有各態(tài)歷程和層次分明的特征,即存在有界性。第三,多變性。復(fù)雜非線性科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新過程本質(zhì)就是經(jīng)歷混沌走向有序,因此具有混沌伸長和折疊的特性,這是形成敏感依賴于初始條件的主要機(jī)制。伸長是指系統(tǒng)內(nèi)部局部不穩(wěn)定所引起的點(diǎn)之間距離的擴(kuò)大;折疊是指系統(tǒng)整體穩(wěn)定所形成的點(diǎn)之間距離的限制。經(jīng)過多次的伸長和折疊,軌道被攪亂了,形成了新對(duì)稱結(jié)構(gòu)或混沌。
由于科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)具有典型的復(fù)雜非線性系統(tǒng)特征,因此,可對(duì)其運(yùn)用復(fù)雜性理論進(jìn)行管理。
1 轉(zhuǎn)變思考方式
牛頓力學(xué)是近代科學(xué)的典范,是近代科學(xué)建立的基礎(chǔ),牛頓力學(xué)是典型的決定性理論,是可測(cè)量和可預(yù)測(cè)的。20世紀(jì)初物理學(xué)的兩次重大變革所創(chuàng)立的相對(duì)論和量子力學(xué),分別排除了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀和測(cè)量過程的完全可控性?;煦缋碚摰恼Q生打破了拉普拉斯決定論,被視為20世紀(jì)繼相對(duì)論和量子力學(xué)的第三次革命。混沌理論認(rèn)為,非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)具有無窮大周期且始終限于有限區(qū)域、軌道永不重復(fù)的、性態(tài)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),不可能無限精確和無限長時(shí)間地測(cè)量和計(jì)算連續(xù)變量。混沌理論解決了困擾牛頓(newton)力學(xué)的三體問題,創(chuàng)立了研究n維相空間的不確定解的理論,混沌理論使人們認(rèn)識(shí)到非線性系統(tǒng)演化既是決定論的又是隨機(jī)論的。決定論的可預(yù)測(cè)性,只適用于那些宏觀的緩慢的周期或準(zhǔn)周期的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),然而,這樣的運(yùn)動(dòng)實(shí)在是太少了。
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新復(fù)雜系統(tǒng)倡導(dǎo)最重要的事情是改變固有的思考方式,放棄機(jī)械論和宿命論,學(xué)會(huì)欣賞并應(yīng)付聯(lián)系、物力論(dynamism)和不可預(yù)測(cè)性。因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程是多因素復(fù)雜非線性相互作用的結(jié)果,所以對(duì)確實(shí)存在的運(yùn)行模式(即現(xiàn)實(shí)存在)進(jìn)行領(lǐng)會(huì),即正視多元化存在,并對(duì)不可預(yù)測(cè)的事件進(jìn)行反應(yīng)。為了使科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程自我發(fā)展為“復(fù)雜演化系統(tǒng)”,有必要對(duì)學(xué)習(xí)、多樣性和影子系統(tǒng)(shadow system)觀點(diǎn)的多元化進(jìn)行鼓勵(lì)。
2 并不是對(duì)每件事都需要進(jìn)行控制
科學(xué)技術(shù)對(duì)客觀事物既進(jìn)行決定論描述又進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)論描述,這兩種描述方法已經(jīng)共存了幾百年。決定論認(rèn)為,任何一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)只要知道現(xiàn)在的行為就可預(yù)測(cè)系統(tǒng)的未來行為。概率統(tǒng)計(jì)論認(rèn)為,受許多偶然因素的影響,系統(tǒng)的未來狀態(tài)并不完全確定,需要用概率統(tǒng)計(jì)方法來描述。
kam定理很好地解決了決定論和概率論這對(duì)貌似矛盾的問題。kam定理指出,保守系統(tǒng)有可積和不可積之分,可積系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的,遵循決定性規(guī)律,不可積系統(tǒng)表現(xiàn)出隨機(jī)性,成為統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)。對(duì)不可積系統(tǒng),kam環(huán)面包圍著隨機(jī)層,當(dāng)不可積系統(tǒng)的自由度少和擾動(dòng)不大時(shí),kam環(huán)面包圍的隨機(jī)層測(cè)度極小而可忽略不計(jì),統(tǒng)計(jì)物理學(xué)就不適用了,而應(yīng)該應(yīng)用牛頓定律。當(dāng)不可積系統(tǒng)的自由度和擾動(dòng)很大時(shí),根據(jù)“阿諾德擴(kuò)散”,kam環(huán)面逐漸減少而隨機(jī)層迅速擴(kuò)大,系統(tǒng)只具有極少數(shù)的規(guī)則運(yùn)動(dòng),規(guī)則運(yùn)動(dòng)變?yōu)榇我?,系統(tǒng)出現(xiàn)了大量的混沌運(yùn)動(dòng),這時(shí)才能用統(tǒng)計(jì)物理學(xué)來研究該系統(tǒng)。
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程是一個(gè)近可積哈密頓系統(tǒng),隨機(jī)成分有限,導(dǎo)致不可積性的擾動(dòng)項(xiàng)很小。在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新知識(shí)系統(tǒng)處于混沌性態(tài)時(shí),確定論和概率論隨機(jī)交替作用,但確定論占據(jù)主流位置,基本能朝向希望的途徑發(fā)展。隨機(jī)成分確實(shí)存在但有限,因此,在復(fù)雜的非線性技術(shù)創(chuàng)新過程中,不可能對(duì)每件事都進(jìn)行控制。應(yīng)該相信混沌性態(tài)是貌似不規(guī)則的有序,科學(xué)技術(shù)復(fù)雜演化系統(tǒng)不僅反作用于環(huán)境,還會(huì)反作用于自身,隨著時(shí)間的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)總會(huì)不斷出現(xiàn)新的有序狀態(tài)。
3 與環(huán)境共同演化
復(fù)雜性理論借鑒湍流研究思路和方法,認(rèn)為科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)同時(shí)存在混沌子空間和對(duì)稱子空間,兩種性態(tài)此消彼長,不斷和外界環(huán)境互動(dòng)而發(fā)生轉(zhuǎn)換。在湍流中規(guī)則運(yùn)動(dòng)包含有小尺度的混沌運(yùn)動(dòng),在混沌運(yùn)動(dòng)中又包含著更小尺度的規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這說明,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)是與外界環(huán)境緊密聯(lián)系,并不斷互動(dòng)發(fā)展的耗散系統(tǒng)。
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)與環(huán)境相互影響、共同演化,這就需要時(shí)刻準(zhǔn)備好對(duì)環(huán)境進(jìn)行反應(yīng),憑直覺領(lǐng)會(huì)那些驅(qū)動(dòng)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新變遷的環(huán)境模式,根據(jù)需要進(jìn)行適應(yīng),而且隨時(shí)準(zhǔn)備抓住各種出現(xiàn)的機(jī)遇。科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的三種性態(tài),穩(wěn)定區(qū)域(墨守陳規(guī))、不穩(wěn)定區(qū)域(瓦解崩潰)和混沌邊緣(變革棲息地)中,混沌邊緣最適宜與環(huán)境共同演化。
在混沌邊緣,在一種“有限不穩(wěn)定狀態(tài)”下,正統(tǒng)系統(tǒng)(主流文化、結(jié)構(gòu)權(quán)力等級(jí)體制)和影子系統(tǒng)(蘊(yùn)藏矛盾、變化潛力的非正式組織)能維持一種具有創(chuàng)造性的張力。正統(tǒng)系統(tǒng)可以提供清楚的指導(dǎo),對(duì)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和程序進(jìn)行授權(quán),以及抑制人員中的不安情緒。同時(shí),影子系統(tǒng)可以激發(fā)觀點(diǎn)的多樣性,并且削弱正統(tǒng)系統(tǒng)的力量迫使它進(jìn)行不斷變革。這樣,組織行為表征為耗散結(jié)構(gòu),組織在不斷變化的現(xiàn)實(shí)面前能以新的方式執(zhí)行基本任務(wù)或者追求嶄新的基本任務(wù),組織的創(chuàng)造性和創(chuàng)新方面的潛能都展現(xiàn)了出來。
4 整體思考
技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的復(fù)雜非線性要求尋找整體模式來思考問題,并用整體的方式來控制創(chuàng)新過程,而不是試圖控制每一個(gè)細(xì)節(jié)。整體思考是探索那些在不利的模式下能夠產(chǎn)生最大影響的微小變化,并施加微擾改變系統(tǒng)運(yùn)行軌道,避免蝴蝶效應(yīng)。
4.1 建立連接
在經(jīng)典物理學(xué)中,時(shí)間是可逆的,事物的發(fā)展不存在演化;空間是平滑的、線性的;時(shí)間和空間不相關(guān)聯(lián),各自獨(dú)立存在。復(fù)雜性理論認(rèn)為,由于非線性的作用,時(shí)間的變化是單向的、不可逆的,既可以實(shí)現(xiàn)從有序到無序的變化,也可以通過自組織實(shí)現(xiàn)從無序到有序的演化;空間也不是平滑的,不僅存在整數(shù)維也存在分?jǐn)?shù)維,整數(shù)維是分?jǐn)?shù)維的近似和抽象。此外,通過考察系統(tǒng)中某一物理量隨時(shí)間的變化序列,可以重構(gòu)相空間,得出奇怪吸引子的維數(shù)。這表明復(fù)雜性空間的形成也反映了事物發(fā)展在時(shí)間上的積累。因此,在復(fù)雜非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中,時(shí)間和空間是相互關(guān)聯(lián)的,應(yīng)該將時(shí)間和空間看成一個(gè)統(tǒng)一體,系統(tǒng)地把握事物發(fā)展過程中時(shí)間和空間的關(guān)系。
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程從本質(zhì)上來說是一個(gè)時(shí)空整體性的,任何因素在時(shí)間維度或者空間維度的變異都可能影響到其他因素的正常功能,進(jìn)而影響整個(gè)進(jìn)程。而整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分在復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)制下,似乎只能通過彼此之間以及與整體的關(guān)聯(lián)來得到了解。因此,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程關(guān)注的焦點(diǎn)應(yīng)該是各種因素的時(shí)空關(guān)聯(lián),正是時(shí)空關(guān)聯(lián)的模式?jīng)Q定了一個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)處于密切關(guān)聯(lián)之中,并與他們的環(huán)境不斷進(jìn)行交換,與之共同演化。
4.2 適應(yīng)復(fù)雜性
混沌理論是關(guān)于非線性的科學(xué),它認(rèn)為世界的本質(zhì)是非線性的,線性只是非線性的特例。經(jīng)典物理學(xué)的線性觀,導(dǎo)致了事物發(fā)展的簡單性、確定性和還原性。復(fù)雜理論的非線性觀,是線性與非線性、簡單性與復(fù)雜性、確定性與隨機(jī)性、局部與整體的辯證統(tǒng)一,它們之間是可以互相轉(zhuǎn)化、對(duì)立而統(tǒng)一的,前者是事物發(fā)展的暫態(tài),后者是事物發(fā)展的更基本的更普遍的本質(zhì)特征。因此,研究問題時(shí)應(yīng)把握事物發(fā)展的本質(zhì)特點(diǎn),具體問題具體分析。在研究復(fù)雜性現(xiàn)象時(shí),用復(fù)雜性方法來處理將會(huì)顯得簡潔而有效,反之,采用簡單性的方法來研究將會(huì)顯得繁雜而無效并且得不到事物發(fā)展的本質(zhì)特點(diǎn)。例如,奇怪吸引子是很復(fù)雜的,它可以采用自相似和分?jǐn)?shù)維來簡單表示,但如果采用探究軌道的簡單方法來研究將是得不到一條確定軌跡的。同樣,在研究簡單性事物時(shí),如果采用復(fù)雜性的方法來研究也將是無效的。
將多元高階方程化簡以便求解,即將復(fù)雜現(xiàn)象簡單化是我們的思維定勢(shì)。然而在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新過程中,過于關(guān)注細(xì)節(jié)往往不能產(chǎn)生創(chuàng)新成果,在創(chuàng)造性思考時(shí),復(fù)雜性思維是必要的。雖然復(fù)雜性思維可能不符合常規(guī),甚至?xí)齺砘靵y和困惑,那是不可避免的,甚至是受歡迎的。很多創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)刻意追求工作環(huán)境、工作方式的不可思議,目的是激發(fā)人的創(chuàng)造性,而不是被慣常的生活習(xí)慣所泯滅。最好的想法不總是來自高層,而且組織內(nèi)的人都想事業(yè)有成,控制只是一種幻想,如果給予適當(dāng)?shù)姆龀郑總€(gè)人都有可能做作出一番自己的事業(yè)。
4.3 讓過程成為進(jìn)行時(shí)
物理學(xué)中的經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論和量子力學(xué),它們所揭示的是關(guān)于簡單性事物的基本規(guī)律,事物的發(fā)展是線性的、可逆的,必然也是前因后果的。而關(guān)于非線性現(xiàn)象的復(fù)雜理論,由于存在奇怪吸引子,事物的發(fā)展結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)入吸引子,呈現(xiàn)出目的性。由于生物學(xué)、社會(huì)學(xué)等是關(guān)于復(fù)雜性現(xiàn)象的科學(xué),因而也就是目的性的科學(xué)。事物發(fā)展的因果性是基本的、暫態(tài)的,而事物發(fā)展的目的性是事物的最終結(jié)果,兩者是不可分離的。事物發(fā)展的目的性要通過事物發(fā)展的因果性來保證,而事物的因果發(fā)展必將會(huì)導(dǎo)致一定的目的性。
物理系統(tǒng),如天氣預(yù)報(bào)是由有限的確定性定律來支配的,有可能觀察到奇怪吸引子是怎樣產(chǎn)生的。然而,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新是人類一項(xiàng)復(fù)雜的創(chuàng)造過程,受到無窮多個(gè)因素及大量隨機(jī)因素的影響,奇怪吸引子似乎說明不了什么。由于人類表現(xiàn)出來的自我意識(shí)和自由意志,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的行為不可能用相同的方式進(jìn)行解釋。人類可以思考和學(xué)習(xí),根據(jù)自身目的進(jìn)行行動(dòng),而且能夠反對(duì)及駁斥假定適用于他們行為的任何規(guī)則。因此,在方法論上要求我們做每一件事情時(shí)必須要制定所要達(dá)到的目的,而對(duì)于實(shí)際工作中的每一步則要實(shí)事求是地遵循事物發(fā)展的基本規(guī)律,只有這樣才能最終取得成功。
4.4 復(fù)雜演化管理
邏輯思維是從事科學(xué)研究的強(qiáng)大思維武器,科學(xué)研究中所揭示的規(guī)律性是通過嚴(yán)密的邏輯推理來保證其正確性的。當(dāng)然,知覺、靈感等非邏輯思維也是很重要的,它往往能導(dǎo)致科學(xué)研究的重大突破。在研究科學(xué)問題的過程中,往往會(huì)陷入混沌迷蒙的境地。根據(jù)混沌現(xiàn)象的長期不可預(yù)測(cè)性和遍歷性,我們將無法通過邏輯思維一步步地走出混沌。因此,這時(shí)就應(yīng)該不拘泥于傳統(tǒng)理論,而要大膽地猜測(cè)、冒險(xiǎn)和創(chuàng)新,進(jìn)行直接的下意識(shí)思維,然后再把中間過程聯(lián)系起來進(jìn)行邏輯思維來判斷這種猜測(cè)的正確與否。所以說,邏輯思維是很重要的,知覺、靈感等非邏輯思維也是不可缺少的。
復(fù)雜性理論不是系統(tǒng)的,而是整體觀的方法,它所強(qiáng)調(diào)的不是穩(wěn)定性而是重視創(chuàng)造性與變革,追求的是“成為學(xué)習(xí)型組織”。當(dāng)創(chuàng)新思維被非邏輯思維推向遠(yuǎn)離平衡態(tài)的時(shí)候,自組織過程會(huì)自然而然發(fā)生,它們可以產(chǎn)生更多的變異體并且對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行更加靈活反應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
1 ali okasaoglu,tayfun akgul.chaotic masking scheme with a linear inverse system[j].physical review letters,1997(4)
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);化學(xué)素養(yǎng);教學(xué)經(jīng)驗(yàn)
一、化學(xué)素養(yǎng)簡析和培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)方式
1.化學(xué)素養(yǎng)簡析
對(duì)于化學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵,可分析為以下三點(diǎn)。其一,從設(shè)計(jì)新化學(xué)課程角度出發(fā),化學(xué)素養(yǎng)是化學(xué)課程之目標(biāo),在界定化學(xué)素養(yǎng)的過程中多廣泛地征求化學(xué)教育學(xué)家、教師、化學(xué)家的意見,傾向于從過程、知識(shí)、背景、態(tài)度等等維度進(jìn)行化學(xué)素養(yǎng)的界定。其二,從化學(xué)這門學(xué)科的特征出發(fā),傾向于基于學(xué)科理解化學(xué)素養(yǎng)之內(nèi)核,強(qiáng)調(diào)的是那些體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)的中心觀點(diǎn)。其三,從評(píng)價(jià)和測(cè)量的角度,將化學(xué)素養(yǎng)還原成能力或者技能進(jìn)行定量化研究。
2.化學(xué)素養(yǎng)的形成
從化學(xué)的基本觀念、化學(xué)過程、化學(xué)文化、對(duì)于化學(xué)的態(tài)度淺述化學(xué)素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)方式。第一,知識(shí)教學(xué)過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)將化學(xué)觀念的形成當(dāng)做核心目標(biāo)。因而,著眼于高中學(xué)生化學(xué)基本觀念發(fā)展的教學(xué)應(yīng)遵循以下幾個(gè)方面的原則。教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生先有的觀念及其背后的認(rèn)識(shí)論和本體論假定,關(guān)注學(xué)生的動(dòng)力系統(tǒng)和概念意識(shí);重視教材組織,應(yīng)該圍繞基本觀念的組織結(jié)構(gòu)化經(jīng)驗(yàn)教材,并關(guān)注核心的概念與經(jīng)驗(yàn)教材對(duì)于基本觀念起到的支撐作用,重視學(xué)生們對(duì)于核心概念之表征、對(duì)于經(jīng)驗(yàn)性材料的組織;進(jìn)行學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì),兼顧情境化與去情境化這個(gè)過程,將觀念發(fā)展之動(dòng)態(tài)過程作為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的基礎(chǔ)。第二,在學(xué)生理解化學(xué)的知識(shí)教學(xué)過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)重視以下幾個(gè)方面內(nèi)容。將學(xué)科的思維過程當(dāng)做化學(xué)過程之核心,重視知識(shí)內(nèi)在的邏輯;從學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)背景出發(fā),重視整合邏輯思維形式與非邏輯思維形式,并設(shè)計(jì)多形式化的探究過程,關(guān)注不同類型的知識(shí)當(dāng)中的過程因素,將多維目標(biāo)整合到知識(shí)教學(xué)過程中。
第三,在引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)遷移到現(xiàn)實(shí)生活的教學(xué)過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生重視知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中的工具意義與價(jià)值意義,根據(jù)校園情境和真實(shí)情境之間的差異兼顧客觀知識(shí)與實(shí)踐情境知識(shí);將學(xué)校當(dāng)中的虛擬情境和校外的真實(shí)情境進(jìn)行結(jié)合,為學(xué)生提供在真實(shí)的情況當(dāng)中進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用的機(jī)會(huì),并關(guān)注知識(shí)應(yīng)用的社會(huì)文化因素和技術(shù)中介,廣泛地將相應(yīng)素材整合到教學(xué)過程當(dāng)中。第四,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于高中化學(xué)的積極態(tài)度,應(yīng)基于態(tài)度的理性基礎(chǔ),使得學(xué)生在理解化學(xué)原理的基礎(chǔ)上培養(yǎng)其理性態(tài)度,從態(tài)度的情感基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中獲得良好的情感和審美體驗(yàn)。此外,根據(jù)社會(huì)文化帶來的影響、學(xué)生非正式的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生閱讀科普文章、參加科普活動(dòng)的興趣,教學(xué)過程中可結(jié)合科技進(jìn)展、公共事件等進(jìn)行開放性討論。
二、基于化學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)知識(shí)教學(xué)例析
本文以堿金屬氧化物的復(fù)雜性作為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行教學(xué)實(shí)例分析。在“Li、K和02反應(yīng)的產(chǎn)物”課程講解之后,學(xué)生產(chǎn)生如下疑問:和O2所反應(yīng)的產(chǎn)物,K比Li更為特殊的原因何在?Rb和Cs是否生成更為復(fù)雜的氧化物?是否金屬物越活潑則越容易生成超氧化物?決定Li、K和02所反應(yīng)的產(chǎn)物之絕對(duì)性因素是什么?對(duì)于學(xué)生普遍存在的問題,教師從教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生所提問題之思維線索進(jìn)行分析,進(jìn)行后續(xù)教學(xué)答疑。
1.教師教學(xué)途徑分析
根據(jù)預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo),教師不應(yīng)該將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到關(guān)注02反應(yīng)產(chǎn)物之復(fù)雜性,但學(xué)生對(duì)于這一問題表現(xiàn)出普遍的興趣。學(xué)生對(duì)于K和02所反應(yīng)的產(chǎn)物有三種預(yù)測(cè):其一是生成更為復(fù)雜的氧化物,氧化產(chǎn)物之復(fù)雜性存在遞變的規(guī)律;其二是認(rèn)為生成的是氧化物,因不確定是否存在更為復(fù)雜的氧化物,因此可能和Na的產(chǎn)物一樣;其三是認(rèn)為生成的是正常的氧化物,生成氧化物的原因在于Na存在某種“特性”。三種預(yù)測(cè)都符合邏輯假說,當(dāng)教師告知學(xué)生產(chǎn)物是K02,提出假說的學(xué)生都認(rèn)為是合情合理的。雖然教師隨后將教學(xué)轉(zhuǎn)移到正軌上,但是學(xué)生對(duì)于這個(gè)問題的思維并未結(jié)束,因此產(chǎn)生了學(xué)生下課后的一連串疑問。
進(jìn)行學(xué)生所提問題的分析,可將學(xué)生的思維線索歸納為以下三種。第一,是Li、K和02所反應(yīng)的產(chǎn)物越來越特殊是對(duì)于分立事實(shí)進(jìn)行歸納而獲得的規(guī)律性知識(shí),體現(xiàn)了人們認(rèn)知上對(duì)于規(guī)律的偏愛,這類經(jīng)驗(yàn)類型的歸納是為理性認(rèn)識(shí)之起點(diǎn),同時(shí)是早期科學(xué)發(fā)展主要的方法。第二,學(xué)生從上一個(gè)結(jié)論作演繹推理,提出“Rb與Cs生成更為復(fù)雜的氧化物”這個(gè)有待檢驗(yàn)的合理假說。而當(dāng)教師告知生成物也是超氧化物時(shí),學(xué)生思考后覺得合理,這一步是化學(xué)事實(shí)對(duì)于假說進(jìn)行的修正。第三,學(xué)生認(rèn)為金屬的活潑性和金屬的氧化產(chǎn)物的復(fù)雜性具有關(guān)聯(lián),但這一關(guān)聯(lián)并非因果關(guān)系,“越活潑則越發(fā)容易生成超氧化物”是對(duì)于相關(guān)關(guān)系做出的判斷,而“決定原因”涉及的則是理論對(duì)于規(guī)律的解釋。學(xué)生的這些思維過程是學(xué)生的頭腦對(duì)于知識(shí)進(jìn)行組織、內(nèi)化的過程,是學(xué)生試圖將分離的元素化合物知識(shí)置于一定邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)中,從而提升知識(shí)之結(jié)構(gòu)性,獲取知識(shí)的意義。學(xué)生的思路依據(jù)“事實(shí)―規(guī)律―理論”這一線索而展開,和學(xué)生的認(rèn)知邏輯相符合,也是符合科學(xué)發(fā)現(xiàn)邏輯的思想性過程。
2.教師的最后引導(dǎo)
教師應(yīng)當(dāng)充分地肯定學(xué)生采取歸納方法發(fā)現(xiàn)Li到K的氧化產(chǎn)物所表現(xiàn)出的規(guī)律性,從而讓增強(qiáng)學(xué)生自我探索的積極性和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣感。但對(duì)于第二個(gè)問題,由于超出課堂學(xué)習(xí)范圍,可在課后進(jìn)行講解,以彌補(bǔ)學(xué)生對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)之“殘缺感”,課堂上仍以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向,將學(xué)生的注意力遷移到課堂目標(biāo)當(dāng)中,進(jìn)行有效教學(xué)。
三、結(jié)語
科學(xué)素養(yǎng)是當(dāng)前科學(xué)教育當(dāng)中的關(guān)鍵詞之一,這一概念的進(jìn)步意義體現(xiàn)于對(duì)教育價(jià)值的全面化追求和教育對(duì)象的大眾化上?;瘜W(xué)素養(yǎng)的理論是基于對(duì)課程、學(xué)科、評(píng)價(jià)視角下的研究,教學(xué)過程是影響高中生的化學(xué)素養(yǎng)提升最為關(guān)鍵的一個(gè)因素。知識(shí)不等同于素養(yǎng),是基本的共識(shí);然而素養(yǎng)的形成離不開知識(shí),亦是基本共識(shí)。因此,需要重視化學(xué)素養(yǎng)形成的方式,教師在知識(shí)教學(xué)過程中應(yīng)基于化學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行課程設(shè)置,以期實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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一、審題
審題就是要準(zhǔn)確地認(rèn)清題目的條件、目標(biāo)及其“環(huán)境”狀態(tài),亦即認(rèn)識(shí)與理解題目,全面識(shí)別信息,并把握目標(biāo)方向和具備的“環(huán)境”。為解題方案的探索與確定提供必要的信息和靈感。完成這種思維過程。需要以下幾點(diǎn):
1.全面了解題目的文字?jǐn)⑹?,清楚地理解全部條件和目標(biāo),并準(zhǔn)確地復(fù)述問題,畫出必要的準(zhǔn)確圖形或示意圖。
2.整體考慮題目,挖掘題設(shè)條件的內(nèi)涵,溝通條件和條件、條件與結(jié)論之間的聯(lián)系。審清問題的結(jié)構(gòu)特征,必要時(shí)要會(huì)將條件或目標(biāo)進(jìn)行化簡或轉(zhuǎn)化,以利于解法的探索。
3.探索、發(fā)現(xiàn)隱含的條件,為解題構(gòu)建良好的環(huán)境氛圍。
4.判明題型,預(yù)見解題的策略原則。
二、創(chuàng)設(shè)情境,調(diào)動(dòng)思維的積極性
在認(rèn)真審題之后,還需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境,用以啟發(fā)靈感,調(diào)動(dòng)思維的積極性,從而為解題的進(jìn)一步深化和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備良好的心理?xiàng)l件。在學(xué)生百思不得其解的時(shí)候,不妨經(jīng)常地提醒他們,“你是否已將題目認(rèn)真地讀過一兩遍?”“條件是什么?結(jié)論是什么?”“已知量是什么?未知量是什么?”“你可以聯(lián)想到什么或者還能推導(dǎo)出什么結(jié)果來?”“主要條件是什么?有關(guān)的定理、公式你熟悉嗎?能寫出來嗎?定理所確定的圖形能畫出嗎?”“是否需要輔助線,是否需要輔助元?”“能用換元法嗎?反證法嗎?”“字母的限定范圍考慮了嗎?”“與這一問題相近的問題解答過嗎?”等等,通過這樣不斷的設(shè)問,再根據(jù)你的設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生去思考,也許有一問會(huì)觸動(dòng)學(xué)生的神經(jīng),誘發(fā)他們的靈感,“噢,原來是這樣的”!
三、探求解題方案
分析解題思路、探求解題途徑是我們的首要任務(wù),要很好的完成,需要按以下要求進(jìn)行:
1.掌握解題程序。將解題過程程序化,使我們對(duì)解題過程有一個(gè)有序的框架,形成一種思維定勢(shì)和化歸趨勢(shì),做到目標(biāo)清楚,思維方向明確。
2.根據(jù)審題提供的依據(jù),很好地制定解題策略,探索解題方向,通過命題的轉(zhuǎn)化,溝通靠攏條件,把所面臨的問題逐步靠攏和轉(zhuǎn)化為既定解法和程序化、熟悉化的規(guī)范問題,然后利用已知的理論、方法和技巧,實(shí)現(xiàn)問題的解決。除此,在確定解題策略、實(shí)施問題轉(zhuǎn)化時(shí)還應(yīng)遵循以下原則:
(1)簡單化原則——要求有利于把復(fù)雜的問題或復(fù)雜的形式轉(zhuǎn)化為較簡單的問題或較簡單的形式。
(2)熟悉化原則——要求有利于把問題轉(zhuǎn)化為有關(guān)熟悉問題。
(3)具體化原則——要求能使問題中的多個(gè)概念及它們之間的關(guān)系明確、具體。
(4)正難則反原則——要求正面探索困難時(shí)可考慮反面,直接解不行時(shí)可考慮間接解、順推不行時(shí)可考慮逆推,進(jìn)不成時(shí)可考慮退,可能性判定無路時(shí)可考慮不可能性的判定。
四、解題
解題是指從已知條件出發(fā),采用恰當(dāng)?shù)姆椒?,通過使條件與結(jié)論之間的聯(lián)系及對(duì)解題策略的設(shè)想邏輯化,進(jìn)而實(shí)施解題方案,落實(shí)解題過程,求得結(jié)果,達(dá)到目的。在解題過程中,我們經(jīng)過認(rèn)真審題,探明了解題途徑,確定了解題方法,明確了解題思路后,還要進(jìn)一步去達(dá)到正確、合理、簡捷、清楚、完滿地表達(dá)出問題的解決過程,這就要求我們理順?biāo)悸?,有理有?jù)地按邏輯規(guī)律由已知條件出發(fā),逐步推演、轉(zhuǎn)化,進(jìn)行有序、合理、正確地推理、運(yùn)算、作圖,建立起已知到結(jié)果的清楚簡明、完善的通路,實(shí)現(xiàn)問題的解決。
五、回顧與探索,檢驗(yàn)與深化
解題完成之后,要重視回顧與探討,分析與研究。反思環(huán)節(jié)是學(xué)生提高數(shù)學(xué)能力的一條捷徑,有了反思要求,我老師就不會(huì)出現(xiàn)一味強(qiáng)調(diào)反復(fù)操練的盲目性;有了反思,學(xué)生就會(huì)既見樹木,又見森林,就很容易把數(shù)學(xué)過程對(duì)象化,而不只是把數(shù)學(xué)看作只是一些過程,一些細(xì)枝末節(jié);有了反思,就不停留在把過程、法則,當(dāng)作無意義的符號(hào)游戲的認(rèn)識(shí)上;有了反思,使學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念不只停留在會(huì)算、會(huì)變形、會(huì)套公式的認(rèn)識(shí)上,知道還有更重要的東西要學(xué),那就是數(shù)學(xué)思維方法、數(shù)學(xué)語言的學(xué)習(xí)。因此,我要提高教學(xué)質(zhì)量,關(guān)鍵在于“指導(dǎo)學(xué)生將注意力轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)過程和自己的解題過程的反省上來”。反思環(huán)節(jié)的實(shí)施,是消滅“題海戰(zhàn)術(shù)”,減負(fù)增效,進(jìn)行素質(zhì)教育的有效途徑。
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