知识与想象力的关系范例6篇

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知识与想象力的关系

知识与想象力的关系范文1

地理知识涉及地球、宇宙、大洲、国家、地区等多方面内容。内容包罗万象,上至太空霄汉,下至千米岩层和近万米洋底以及各国概况,民风民俗。这些复杂的知识内容,要在有限的时间里客观地反映到课堂上,并使学生尽快掌握,这就必须充分发挥教师在地理教学中的主导作用。

地理教师在教学过程中,肩负的不只是“应该”传递知识的任务,而是担负着去“很好传递”的重任。这就要求地理教师在课堂教学中要突出地理学科的特点,不仅要自己善于归纳整理地理知识,更要注意训练学生学会归纳整理地理知识的方法与步骤――划分知识范围、明确知识组成、分析知识间的关系、形成知识结构。将原来看似孤立分散的知识进行归纳总结,使知识有系统、成体系,从而明确各知识点之间的逻辑联系和它在知识体系中的作用与地位。如分析“地球上的大气”知识间的关系,就应主要从知识间的逻辑联系入手。正是由于大气组成成分的分布特点和垂直分层的结构,才导致大气下层的热力状况;正是由于大气下层的热力状况分布不均衡,才导致大气中各种运动系统;同时也是因为有了这种热力状况和各种运动系统,才出现长期或短期的大气物理过程,即天气与气候。因此,这些知识之间保持着明显的因果关系。通过对知识的归纳整理,不仅可以突出地理规律、地理原理在地理知识体系中的地位,而且也有利于学生掌握以地理原理推导出的区域地理特征,使学生更好的理解和记忆区域地理特征,以便学生掌握系统的地理知识。

课堂教学中,除了使学生掌握系统的地理知识之外,还应注意有目的、有意识地发展学生的智力,培养学生的能力,使学生获得较高的发展水平,并掌握独立思考,独立研究的本领。这就要求在地理教学中教师要以地理原理中的规律性的知识来武装学生、学生掌握了规律,既可以发展智力,又可以提高能力。这是因为智力的发展是以思维能力的发展为核心,思维能力的发展又突出表现在思维的敏捷性、深刻性上,思维的敏捷性、深刻性又以思维的条理性为依据,而思维的条理性又以规律性的知识为基础。正如俄国教育家乌申斯基所说:“智慧不是别的,而是一种组织的很好的知识体系。”传统的地理教学比较重视知识的传授,而忽视学生智能的培养,学生往往只会死记硬背,而不善于积极主动的探求新知识。同时,传统的地理教学往往把教学过程的本质理解为解决从不知到知之,从知之不多到知之甚多的矛盾过程中,着眼于传授知识的数量,忽视通过教学改善学生的智能结构和智慧品质。因此,在地理教学中不能单纯的传授地理知识,而应在传授知识的同时,注意对学生智能的培养,学生各种智能的提高,是通过知识的掌握运用而得到发展的。所以说,知识是金子,智能是点金术。一般来说,地理教学中智能的培养主要是指对学生地理观察能力、地理思维能力、空间想象能力和记忆能力几方面的培养。

地理观察能力的培养认识始于观察。观察是智力发展的基础,没有观察就不可能有丰富的想象、理论的概括和创造性的思维。观察还能激发学生求知欲和探究新事物的好奇心。地理观察是有目的、有意识、有计划地对地理事物和现象进行感知、考察和研究,其形式主要有对各种地理事象的实地考察和研究、地理对象典型物品或模拟制品的观察和各种地图、示意图、图解、地理画片、照片、图表及其声光显示制品(录像、录音、幻灯、电影等)的观察。地理教学为培养学生观察能力提供了广阔的天地,教师应根据教学内容的需要,有计划地指导学生进行观察。如讲到高中地理矿物的有关知识时,让学生对常见矿物进行观察和鉴定,从矿物的形状,颜色、硬度、透明度、条痕、解理、断口、磁性、自然延展性等方面进行观察比较,培养学生全面观察地理事物的能力。再如,在区域地理教学中,可通过对有关地区的自然、经济图表、图片、电视录像等观察,让学生分析比较不同地区的自然、经济地理的特征,从而使学生在分辨事物异同点的基础上,更好的把握不同地区地理事物的典型特征。在地理教学中,教师要创造条件,多让学生观察,使学生逐步学会观察的方法和养成善于观察的良好习惯,不断提高他们观察地理事物的能力。

地理思维能力的培养思维力是智力的核心。地理教学中发展学生的智力,主要是指要训练和发展学生的地理思维能力。地理思维就是地理事象之间和人地之间有规律的联系和关系在人头脑中的概括反映,它具有综合性、区域性、广阔性的特点。这就要求地理教师的课堂教学中,进行地理思维时要符合地理思维的这些特点。也就是说应该做到不论研究或学习地理、引导学生思考和解决地理问题,都要在分析的基础上,将各自然要素、各经济部门联系起来进行综合思考,以获得地理现象整体性的认识,避免只注意个别要素、个别经济部门而忘记其它要素和其它经济部门的顾此失彼的纰漏。同时,教师在引导学生进行地理思维时,要善于辨别地理区域差异,掌握地理区域特征,以便因地制宜地利用、改造自然,突出区域性的特点,防止学生由于地理区域特征模糊,出现张冠李戴现象的发生。此外,对于空间广阔的地理事象,在引导学生思维时,要将地理对象同它所处的空间位置和空间分布联系起来,借助地图,将地理现象联系地图进行思维,以便形成准确的空间概念。

由于地理教材具有不同的逻辑属性,因而在教学中必须采用不同的思维方法,引导学生进行地理思维。一般而论,地理观念材料的描述要运用形象思维,它主要是通过地理感性材料的描述和教师富有情感的生动讲述而进行的;地理概念、地理判断、地理推理多种材料的阐述,要运用逻辑思维,其基本过程和形式是分析综合、抽象概括和判断推理,它主要反映地理事物的本质属性,揭示地理事物的内在联系,是一种获得地理现象规律认识的思维方式,所以它是地理思维中最重要的形式;揭示地理事物之间、人地之间联系和关系,要运用辩证思维,如地球环境五大要素之间的相互影响、河流与气候、地形间的关系,人地之间的相互联系、相互制约等;揭示和沟通地理多要素,多层次间的联系与关系,要运用立体思维,如地理结构的六大同心圆层,天体系统的结构、水圈的构成等。在实际的教学中,教师要根据教材内容的不同属性,在上述不同思维形式中做出正确选择,以便发挥它们各自不同的作用与功效,使学生的思维能力得到培养与训练。

地理想象能力的培养想象力是根据已有的知识和经验创造性地形成新事物的形象的能力。由于地理的对象极其广阔,要素异常复杂,难以一一感知,因此,学生在学习地理,获得地理知识时均要借助于想象,想象是获得地理知识的重要方法,也是地理科学发展的重要源泉。地理想象的方法,一般有类比法、分析法、综合法等。在地理教学过程中,教师要经常运用上述方法,启发引导学生进行各种想象活动,充分运用各种地理图像、模型等,引导学生进行观察,使学生在头脑中形成相关的地理表象。如通过观察太阳系的示意图,使学生在大脑里形成太阳及其结构的形象。同时也要注意引导学生把已有的各种地理形象加以取舍,重新组合,使学生形成前所未有的新的地理形象。如运用学生看过的各种河流的形象,经过取舍和重新组合,形成尚未见过的亚马孙河、密西西比河、刚果河等河流的形象。此外,教师准确、鲜明、生动的讲述或描绘,也是帮助学生形成正确的地理想象,发展想象力的重要因素,这就要求教师在教学过程中,一方面要启发学生大胆想象或幻想,同时又要给予正确的引导和具体的点拨,启迪其智慧,通过比喻、分析、联系和引伸展开想象,以利学生对所学地理知识的理解和记忆。

记忆能力的培养记忆力是识记和再现的能力。地理教学过程中培养学生记忆力,应注意抓住以下几个方面:

(1)启发学生热爱地理,使之乐于记忆。热爱是最好的老师,它可以超过责任感。热爱什么都能学好、记牢,冷漠什么也学不好、记不牢。因此,教师要结合丰富而有趣的教学内容,不断激发学生学习地理的热情和兴趣,使更多的学生“乐而知之”。

(2)依据学生的记忆特点,培养记忆能力。地理教学中,教师要根据小学生以机械的记忆为主,中学生以意义记忆为主的不同特点而区别对待。既要培养学生机械记忆的能力,对需要机械记忆的地名、地理术语、物产、地理数据等,尽可能赋予一定的意义。如我国沈阳、抚顺、鞍山、本溪四城市联结而成梯形,俄罗斯地名后多有格勒、斯克等音节,荷兰两大港鹿特丹、阿姆斯特丹均有“特丹”音节。同时,更要培养学生意义记忆的能力,利用知识间的内在联系,新旧地理知识间的联系,地理知识与其它知识间的联系,地理现象与原因间的联系等,培养学生意义记忆的能力。

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一、变换思路

地理事物和现象所存在的空间极为广阔,地理知识所涉及的自然与社会内容极为广博,而其与生产生活及各学科的联系又极为广泛,因此知识间的因果关系、主次关系、包含关系、并列关系以及原理与事实、概念与应用、成因与要素、运动与规律、分布与联系、变化与特征、系统与结构、图像与判读等都是可以设计问题的思路。根据思考发展过程,结合具体知识内容,进行分析和综合、抽象和概括、比较和分类、以及系统化和具体化等设计出新颖灵活的思考问题。问题应以已掌握的知识为基础,但又不重复学生已见过的题目,使学生觉得有可钻研的地方,这样才能让他们有兴趣认真思考。训练学生从多方面想问题,而不是拘泥于一种模式,或已经形成习惯的定势。要鼓励创新,敢于打破思考定势,经常换个角度去想问题。

我试着提出了一些逆向思考或暇想性推测的问题。(1)如果地球自转方向不是自西向东而是相反,那么全球将会出现哪些自然现象?(或提示在气候类型分布方面有什么变化?)(2)如果我国的地势不是西高东低,而是东高西低或者是其他情况,试想会对我国的气候、河流等有什么影响呢?(3)如果云南西部的山脉不是南北走向而是东西走向,将会对气候有什么影响?这些问题目的在于活跃思考,启发诱导学生从不同角度甚至相反方向去思考问题。地理知识中的天气突变、气候异常、地形倒置、人文现象中突然出现的因素等等,往往都要打破思考定势去思考问题。一般中有特殊,必然时有偶然,经常外有异常,设问的多元性有助于学生思考的活跃及拓展。

二、运用技巧

地理知识间的联系是多方面的,有纵向联系,如时间上的自古至今,空间上的高低之间、远近之间、起点与终点、上游与下游,常常反映地理事物和现象的发展变化;也有横向联系,如地理事物间的相互影响、共同作用、彼此制约,区域间、城乡间的联系交往,不同自然现象或人文现象之间的渗透融合;还有多向联系,反映地理事物多层次、多角度的联系。可以从以下几方面进行训练。

1.拆分。土壤铺成的大地、林中的大象和孔雀等。也可以反过来提出一些片断再来判断出是什么地方,如,稻田、竹林、香蕉树与桔子林,这些组成了江南地区的景观。雪山纵横、牦牛、雅鲁藏布江、长江黄河的源头,这些是青藏高原的独特景观。利用分想进行想象和思考训练是简便易行的方法,有助于形成思考习惯。

2.联想。在拆分的基础上,通过对若干地理事物赋予新的巧妙的关系,从而形成知识网络。接近联想:是借助地理事物在时间或空间上的接近而产生的。如在空间分布上,某个地形区与其所属气候类型、植被类型、自然带的联想等。又如亚马孙平原──热带雨林气候──热带雨林──热带雨林带;青藏高原──雪山纵横──高原气候──植被的垂直变化。类似联想:是依据地理事物的特征,由其类似的方面得到的联想,如从巴西高原想到德干高原,从塔里木盆地想到准噶尔盆地,从南极地区想到北极地区,从黄河想到伏尔加再想到尼罗河等。这些在分布、成因、特征或某些方面有类似之处的地理事物间的联想,可以使思考范围扩大,还可思考它们之间的差异。有助于提高思考能力,更有助于记忆地理知识。

三、丰富知识

思考能力的训练,依赖于丰富的知识作基础,形象思考常与生动直观的感性知识有联系,抽象思考的训练则又和理性知识密切相关,思考能力本身就需要有多方面网络和思考线索,因此它们都要求学生广泛地涉猎知识,广博才能举一反三,仅凭书本知识往往是不易达到多思出智慧的。这里,丰富的知识是多方面的,生产生活实际、自然与人文现象、报纸杂志电视广播、各学科的有关读物等,看到、听到的要善于吸收融合,思考借鉴,为己所用。教师要积极引导学生独立获取知识的方法,以不断开拓思路,扩大知识面。如,(1)没有经纬网和方向的知识就无法确定地理位置;(2)没有海陆关系、山脉走向、河流各段概念以及区域联系就无法确定相对位置,(3)没有地球自转的知识,你就无法解释时差的问题等等。许许多多的地理现象的解释都用到很多相关的知识。

四、鼓励提问,养成思考习惯

思考能力的训练和教学中的启发诱导关系密切,但是从教师心目中还要相信学生,鼓励提问,只有在经常的循循善诱、使学生豁然顿悟之下,学生体会到通过思考获得成功的喜悦,才能激发他们继续不断地喜欢探求知识,思考问题。因此教师要善于鼓励学生提问,然后帮助他们一步步整理思路,揭示解题线索。教师要了解学生在想什么,希望了解什么,要从那一双双渴求知识的眼睛中想到自己的责任。学生喜欢思考,养成思考习惯,遇事爱动脑筋,而且愿意独立获取知识去解答困惑,这应该是教师的成功,教师要从向导和顾问的角度进行引导、指导和辅导,而不是只要求学生做装知识的袋子,教师也不应是机械传递知识的工具。

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关键词: 新课标 小学生 空间想象能力 培养途径和方法

1.引言

在新课标中关于小学几何教学内容中指出空间观念主要表现在:能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想像出实物的形状,进行几何体与其三视图、展开图之间的转化;能根据条件做出立体模型或画出图形;能从较复杂的图形中分解出基本的图形,并能分析其中的基本元素及其关系;能描述实物或几何图形的运动和变化;能采用适当的方式描述物体间的位置关系;能运用图形形象地描述问题,利用直观来进行思考。

数学中的空间想象能力是指对物体或图形的形状、大小、结构,以及位置关系进行观察、分析、加工、创造想象等能力。培养学生的空间想象能力是几何教学中的重点,也是教学中的难点。空间想象能力的特点是对于在人脑中构成的研究对象的空间表象,进行认识、加工、改造。所以它的本质是在头脑中进行“想象和创造”。

2.培养空间想象能力的要求

小学数学教学的重要任务之一,是使学生掌握和理解客观世界中关于数量关系和空间形式的最基础的知识,包含了培养学生初步的空间观念,空间观念是指对物体的大小、形状、距离、位置的知觉,在培养空间发展空间观念的同时,学生的想象能力和思维能力也得到发展,从而让学生具有初步的空间想象能力。在小学数学教学中,培养空间想象能力,主要培养学生以下几种能力。

2.1能借助数学中的几何图形来认识客观事物的空间形状及位置关系,能认识用语言及数学式子所表达的图形的形状和位置关系。

2.2能熟练地从较复杂的空间图形中抽象出基本图形并分析其基本元素的关系。

2.3能对已有的空间表象进行加工、创造,从而产生新的空间形象。

3.培养空间想象能力的途径和方法

3.1加强识图训练,丰富空间表象。

数学来源于生活,而又高于生活,具有抽象性特点,老师难教、学生难学。课程标准强调:“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。”对于空间与图形的有关知识的学习,要与学生熟悉的生活联系起来,为培养学生空间观念的提供丰富的感性材料。在教学的初始阶段,主要是让学生认识图形。小学教材中有很多几何图形,教学时注意数形结合,在教算术的同时应让学生观察图形和认识图形。指导学生对模型、实物,以及直观图进行多角度的观察、比较、对照和识别,认识构成图形的基本元素,让学生能看得懂直观图,能分解出几何图形的基本元素并能画出一些简单的几何图形。例如,认识长方形时,引导学生观察长方形实物(门、窗、课本等)观察,用直尺度量长方形的四条边,用三角板度量长方形的四个角,得出长方形的特点:对边相等、四角都是直角。然后在引导学生观察不同位置的长方形,以及近似长方形的图形(比如梯形),给学生识别,进一步掌握长方形的特点。

在识图训练中,要让学生抓住图形的基本特征,先认识图形的各个方面,然后综合起来形成对图形的整体感知、认识。要求看到直观图能感知图形的真实形状,能想象出看不到的部分的形状。有时候需要把直观图分解,抽出其中一部分,认识清楚后再回归到整体,比如求图1中长方形和三角形的个数。

利用图形的转化也是培养儿童的空间想象能力也是一个重要的手段。例如,平行四边形、三角形,以及梯形的面积公式就是通过图形的切割、组合转化为长方形的面积计算的;圆柱的侧面积也是转化为长方形计算。总之,要充分利用教材上的素材和实物模型,培养小学生的识图能力,以及初步的想象能力。

3.2坚持画图训练,提高构图能力。

新课标中指出“能由实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实物的形状”。图形是交流空间想象的重要工具,而识图和画图是两个重要的认识过程。它们都要通过空间想象来完成。关于直观图的画法,学生开始会感到困难,需要教师引导学生先观察或想象所画几何图形中元素的位置、大小等结构,然后再构思想象画图。根据小学数学教学内容的编排,先画简单的图形,如线段、垂线、平行线、角等,再画三角形、长方形、梯形等平面图形,然后画一些立体图形,如圆柱、长方体等。通过画图练习促进空间观念的形成,进一步提高空间想象能力,使学生由直观图形能想象出对象在空间中的实际形状,以及基本元素的位置关系,能根据实物画出一些简单的直观图形。

3.3重视想象训练,发展创造能力。

小学生的思维特点是从形象具体思维向抽象逻辑思维过渡,以形象具体思维为主。所以小学生对空间形式的直观感觉是很难的,教师要根据小学生的思维特点,有意思地培养空间想象过能力从实物模型到想象过渡,最后脱离模型,在大脑中不仅仅能对已有的素材加工,甚至能创造出新的空间形体。有关空间想象能力的训练,可在有了一些识图、画图的基本能力之后训练,也可以与前两种训练交叉配合进行。在低年级侧重前两种训练,在高年级更应突出第三种训练。构造训练想象训练举例:

例1:先把右图沿虚线剪开,拼成一个正方形。用其他方法也能拼成正方形吗?(小学数学教材思考题)

例2:用方格纸剪成面积是4的图形。其形状有以下2种,哪一种图形拼成面积是16的正方形?

类似的练习可以培养小学生的空间想象创造能力。

4.总结

在几何初步知识教学中培养学生空间想象能力的主要途径是抓好双基教学,即识图画图教学,并在此基础上培养空间想象创造能力;加强对空间图形的看、画、想三方面的训练,看、画是基础,想象是目标。多媒体是一个非常好的教学手段,具有色彩丰富,能化静为动,化虚为实,化抽象为直观等特点,在几何教学中充分使用多媒体教学手段,不仅可以提高课堂教学的效率,而且能促进学生空间观念的形成。

在小学数学教学中,培养小学生的空间想象能力是一项重要而又艰巨的任务,广大小学数学教师必须清醒地认识到这一点;为什么很多学生升入初中后学不好几何,这和小学阶段没有学好几何基础知识,未能形成空间观念不无关系。为此,在小学数学教学中,应有抓好双基教学的同时重点培养学生的能力,尤其是逻辑思维能力与空间想象能力,为小学生升入初中进一步学习几何知识打下良好的基础。

参考文献:

[1]刘意竹,张卫国等编著.小学数学教材教法[M].北京:人民教育出版社,1994.

[2]赵启泰,赵国宏,王宏主编.小学数学教学概论[M].长春:东北师范大学出版社,1998.

[3]岑国健.如何培养小学生数学思维能力[J].中华少年:教学版,2011,1.

[4]陶文.中小学生数学解决问题能力与培养[J].小学数学教师,2010,4.

[5]教育部师范教育司.吴正宪与小学数学[M].北京:北京师范大学出版社,2006.

[6]郜舒竹.数学的观念思想和方法[M].北京:首都师范大学出版社,2004.

知识与想象力的关系范文4

关健词 基础力学 课程教学 方法论

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.06.043

Basic Mechanics Course Teaching Thinking Based on Methodology

LIU Yu

(College of Mechanical Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract For basic mechanics curriculum theory is strong, logical, abstract concepts, etc., to explore the scientific methodology of the comparative method, analogy method, system approach, abstract method, idealization methods used in basic mechanics course teaching. This helps students transition and learning methods, ways of thinking, innovative ability.

Key words basic mechanics; course teaching; methodology

1 方法论在基础力学课程教学中的应用

在基础力学课程教学中实施方法论教学,不是刻意、孤立地讲授方法,而是要把方法论渗透于基础力学课程教学之中。一方面,要密切联系课程教学体系,围绕教学内容所需选取适当的科学方法;另一方面,要把讲知识和讲方法紧密结合起来,使学生在学习知识的同时接受科学方法论的训练。①中国有句古话:“授人以鱼不如授人以渔”,从教学目的来说,学生学会学习、研究的方法比掌握定理、公式更为重要,②教师应更关注学生的学习能力、分析能力、创新能力的培养。

1.1 比较方法

比较方法是根据一定的标准,寻找两个或两个以上相互联系事物之间的异同,探求普遍规律与特殊规律的方法。其目的是寻求对象之间的异中之同或同中之异,以加深对对象规律性的认识。俄国教育家乌申斯基曾经说过:“比较是一切理解和思维的基础,我们正是通过比较来了解世界上的一切”。

例如,在教授材料力学课程杆件的轴向拉伸或压缩、扭转和弯曲等基本变形时,就可以采用比较方法。虽然各种基本变形的受力特征、变形特征、内力、应力及其分布规律截然不同,但是,它们的研究方法是相同的,都是采取实验与理论分析相结合的方法;求内力的方法是相同的,都是采用截面法;建立应力公式的方法是相同的,都是利用三关系法,综合考虑变形几何关系、物理关系及静力学关系进行推导;利用强度条件解决强度问题是相同的,都涉及校核强度、设计截面尺寸、确定许可载荷等三类。

总之,按照比较方法讲授课程,通过对比、辨析、比较相关知识点的共同点和差异性,不仅可以加深学生对知识的理解、巩固与深化,而且也有助于强化记忆,发展思维,提高课程教学效果。

1.2 类比方法

所谓类比,是指由两个或两类事物或现象的某些相同或相似的性质,推论出它们的其它属性或规律也有可能有相同点或相似点的结论。事实上,类比方法是解决陌生问题的一种常用策略,被誉为科学活动中“伟大的引路人”,它通过运用已有的知识、经验,将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的、熟悉的问题或其它相似事物进行类比,从而创造性地解决问题。德国哲学家康德曾经说过:“每当理智缺乏可靠论证的思路时,类比这个方法往往能指引我们前进”。

例如,在讲解理论力学课程质点系的动量和动量矩的概念及其计算时,就可以采用类比方法。平铺直入地讲概念及其计算,学生不仅不容易掌握,而且还会觉得抽象难理解,从而对动力学部分的学习产生畏难情绪。因此,不妨将这部分内容与学生相对更为熟悉的静力学中力系主矢和主矩的概念及其计算进行类比。具体地,质点的动量定义为质点的质量m与其速度的乘积,是矢量。可以想象:运动着的质点系,无论是离散的还是连续的,其上各质点的动量将组成一组与力系类似的矢量系,可以暂且称之为动量系。既然力和动量都是矢量,那么它们就应该遵循相同的数学运算规律。由于力系可以向任意一点O简化,得到力系的主矢和主矩,因此,动量系也可以向任意一点O简化,得到具有类似性质的(动量系)主矢和(动量系)主矩,这正是质点系的动量和动量矩。而在计算上,质点系的动量和动量矩也应该存在与力系主矢和主矩相类似的形式,只需将力系简化时得到的相应公式

中的力矢置换成动量矢。于是有

总之,按照类比方法讲授课程,着重于对事物间共性的展现,通过类比推理,把抽象的道理具体化。这样,学生即使暂时感性认识不足,抽象思维能力不强,也能较好地理解、掌握相关知识点。

1.3 系统方法

系统方法就是从系统的整体性出发,把分析与综合、分解与协调结合起来,恰当处理部分与整体的辩证关系,科学地把握系统,达到整体优化。

例如,在讲授理论力学课程静力学部分时,就可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对平面(空间)汇交力系、力偶系、任意力系,按照“力系简化力系平衡”的模式讲授。但是,系统地分析,既然静力学主要研究受力分析、力系的等效替换或简化、物体(系)在各种力系作用下的平衡条件等三个方面的问题,那么,在讲授受力分析之后,完全可以突破传统的各种力系简化与平衡独立阐述的模式,将力系的简化与力系的平衡分开,先介绍平面(空间)力系的简化,再探讨平面(空间)力系的平衡问题。这样的讲授次序也恰如其分地体现了静力学三个方面的研究内容。

再比如,在讲授材料力学课程时,也可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对杆件的轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种基本变形,按照“受力特征变形特征内力应力变形”的模式讲授,并分析杆件(构件)的强度、刚度及稳定性。但是,系统地分析,既然材料力学主要研究强度、刚度、稳定性等三个方面的问题,那么,完全可以打破传统的每种基本变形分别独立阐述的模式,从构件的受力特点出发,统一阐述截面法求内力、绘制内力图和应力计算等与强度有关问题;从构件的变形特点出发,统一阐述与刚度有关的问题;以细长压杆为例,阐述与稳定性有关的问题。这样的讲授次序也很好地体现了材料力学三个方面的研究内容。

总之,按照系统方法讲授课程,既突出力学的基本理论和基本方法,又有利于形成有序的相互关联的教学单元,同时也避免了相同知识的重复阐述。这样,不仅有利于学生整体把握课程内容,也有助于学生理解知识点之间的内在联系。

1.4 理想化方法

理想化方法就是通过想象和逻辑思维,对具体的研究对象(即原型)进行理想化处理,有意识地突出主导因素,排除次要、无关因素,形成理想化的研究客体(即理想化模型),并借助于对理想化模型的研究,达到对原型特征和规律的认识。其本质是充分发挥想象力,分离事物的本质特性和非本质特性,把原型简化、钝化,使其升华到理想状态,以期深刻地揭示其特征和规律。爱因斯坦曾经说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉”。

例如,在讲授材料力学课程对变形固体的基本假设时,就可以采用理想化方法。众所周知,变形固体是多种多样的,而材料力学中通过连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设等基本假设把性质复杂的变形固体简化为理想材料模型。事实上,工程材料模型与理想材料模型并不完全相同,但是,材料力学只着眼于材料的宏观性能而并不关心其微观上的差异。实践表明,基于理想材料模型可以得到比较满意的结果,即使是对于铸铁、混凝土等均匀性较差的材料。

总之,按照理想化方法讲授课程,着眼于把复杂问题简单化,通过忽略次要因素,摒弃次要矛盾,使问题变得直观、形象、简单,以便于分析、解决。这有利于培养学生的想象能力,发展学生的逻辑推理能力,从而提高学生的创新能力。

1.5 抽象方法③

抽象方法是深入现象的本质,排除对象次要的、局部的因素,通过思维去把握其固有的特征,以达到对于对象的本质和规律性的认识。科学抽象的过程,是“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的过程。④列宁曾经说过:“当思维从具体的东西上升到抽象的东西时,它不是离开――如果是正确的――真理,而是接近真理”,“物质的抽象,自然规律的抽象,价值的抽象以及其他等等,一句话,那一切科学抽象都更深刻、更正确、更完全地反映着自然”。

众所周知,变形固体在外力作用下所产生的物理现象是千变万化的,为了研究的方便,常常通过某些合理的假设将研究对象抽象成一种理想化模型。例如,在理论力学课程中,忽略变形固体受力后的变形因素,就抽象出理想刚体的力学模型;不计摩擦对结构平衡状态的影响时,就抽象出理想约束的模型;在研究天体的运动规律时,突出物体的位置和质量特性而忽略大小、形状等因素,就抽象出质点的力学模型。正是这些抽象模型,简化了所需分析、研究的问题,同时也客观深入地反映了事物的本质和内在规律。但是,需要注意的是,抽象模型是有条件的、受限制的、相对的,它随所关注的问题不同而发生变化。例如,在材料力学课程中,研究普通工程构件(如杆、梁、轴等)时,可以先不考虑构件在载荷作用下的变形,研究作用于其上的力,达到一定的认识水平;进一步,考虑构件的变形,并假定变形是弹性的,研究其在载荷作用下的弹性变形情况,达到另一认识水平;更进一步,引入材料的塑性性态,研究其在载荷作用下的弹―塑,就会得到更深层次的启发,当然,这已经超出了材料力学课程的研究范畴。

总之,按照抽象方法讲授课程,不仅可以加深学生对力学基本概念的理解与掌握,而且也有助于学生感悟如何运用抽象方法透过现象看本质,以达到解决问题的目的。

2 结束语

一花一世界,一课一洞天。虽然教无定法,但是,在基础力学课堂教学中,教师应善于将方法论融合到课程教学中,把讲知识和讲方法有机结合起来,使学生在知识学习的同时受到科学方法论的训练,在把握课程知识的基础上并能进行思维加工,或顺应或内化,从而突破思维的瓶颈,建立学习迁移,并培养自主学习的能力。

注释

①④张速.方法论在理论力学课程教学中的应用[J].力学与实践,2008.1(30):91-92.

知识与想象力的关系范文5

[关键词]知识形成 数学思维能力 培养

[中图分类号]G633.6[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)140034

从知识的形成过程培养学生的数学思维能力,就是给学生创设相应的学习活动情境,使他们在知识形成的过程中进行自主学习.通过自己的思维活动获取知识,发展数学思维能力.笔者结合自身的教学经验,谈谈几点体会.

一、从知识的发现、提出过程引发学生思维

由于教材版面等因素的限制,教材在表述上往往简略了知识的发现过程.然而在数学的实际发展中,数学知识都不是现成的,而是数学家们对许多具体事物,用科学的思维方法与数学思想方法,经过不断的分析和探索才得到的.因而,数学知识的每一个概念在实际的发展中是怎样被发现、提出的,又是如何被抽象、概括、推证的,这一系列的思维活动都蕴含着极丰富的思维因素与价值.但教材却掩盖了数学思维活动的本质特征.因此.数学教学的主要任务就是体现数学思维活动的过程.

然而,抽象的数学概念等知识要在学生积累了足够的感性材料的基础上方能提出,否则学生是不理解的.教材虽为学生提供了数学语言和图画等,但学生还不能把图画表象和抽象的语言符号与现实客体联系起来,更不能根据图画表象和抽象的语言符号认识现实客体.因此,教师应将教材中的图画转化为具体实物,将语言转化为具体材料,运用学生熟知的能够反映知识的实际数学模型与现实原型,引导学生对这些具体事物进行观察、感知、分析、理解,以获取相应的经验,帮助他们顺利同化相应的知识.这样不仅为知识的发展、形成奠定了感性与理性的基础,而且为构建知识网络和建立数学模型提供了感性材料与具体范例.

二、从知识的发展过程激活学生思维

知识的发展过程正是知识网络结构和整体框架的构架过程,也是数学思想方法形成的最精华的过程.数学知识与方法是知识结构框架的主体和元素,而数学思想又是对知识和方法的本质认识,是知识结构的精髓和灵魂,是元素间联系的纽带.因此,对知识的提出、概括、抽象、判断与推证过程,不仅要立足本质的提示与解释,而且要阐明条件与结论间、纵向知识间、横向知识间的逻辑联系,指出概念的内涵与外延,并进行严密的分析与对比,掌握和研究知识间的各种关系与媒介,使知识相互渗透、交融互用.

概念的内涵与外延是知识的细胞,是知识网络框架的基础,两者统一结合才能使不同概念间界限分明,不易混淆,概念间的关系又是外延间的关系;命题是概念与概念的联合,命题把概念联系起来形成知识的主干,它们正是知识结构框架的主体.因此,深刻理解概念的内涵,掌握概念的本质属性,在此基础上把握好概念的外延,并通过分类,使概念系统化、完整化,是构建知识网络和框架的基本观点.

随着知识的深化、发展,概念的内涵与外延逐步趋于完善.这样,在知识的发展过程中必能发现知识间的各种变化关系和逻辑联系.在提示内部的横向联系中,能拓宽知识面,能将不同的分类,不同的科目进行系统的分析与对比;在提示纵向的联系中,能发展地、辩证地、系统地认识知识,提示出前、后知识间的区别与联系.

在知识的深化、发展过程中,应通过多渠道、多角度的分析与对比,澄清错误认识,加深正面理解,将具体的知识和数学方法上升到数学思想的高度去理解,在导出结果的过程中挖掘丰富的思维因素,抽象与概括出思想方法和推理方法,全面认识知识在思维发展中的地位和作用.只有这样,才能在学生的头脑中形成分析问题、解决问题和处理问题的基本方法和能力,促进数学思想方法的形成和认知结构的不断完善.

三、从知识的应用过程训练学生思维

落实知识的应用过程是《数学课程标准》的要求,也是人类和社会对数学的必然需求.引导学生获取数学知识和数学方法固然重要,但更重要的是教给学生运用数学知识和数学方法去思考、探索、分析和解决各种各样的实际问题,将课堂教学逐步由传统模式转变为“以激励学生学习为目的,以学生为中心”的实践模式.

知识与想象力的关系范文6

1.从科学技术发展看培养学生形象思维能力的重要性。

形象思维是人在头脑中运用形象(表象)来进行的思维。人类发现,掌握事物的本质,人类科学技术发明,首先是从形象思维开始的。如我国古明家鲁班,因为手被有带齿的小草刺破而发明了锯子;牛顿看到苹果从树上掉下来,发现了万有引力;著名科学家瓦特看到水壶里水开了,蒸气能掀动水壶的盖,从而发明了蒸汽机。所有这些都说明,形象思维实质上是人们对日常生活中的事物和现象的直观感觉的应用,这种直觉以表象为基础,进行联想与想象,达到创造发明的目的。我国著名科学家钱学森曾经说:“我建议把形象思维作为思维科学的突破口……这将把我们智力开发大大向前推进一步。”

2.从儿童思维发展看培养学生形象思维能力的必然性。

小学生以具体形象思维为主,逐步向抽象思维过渡,这个阶段的抽象思维仍然占有很大的具体形象性。但是,在我们日常教学活动中,研究如何培养学生抽象思维能力较多,研究如何培养学生形象思维能力较少,造成在实际教学中,学生在对具体事物(图形)直观感知以后,教师还没有引导学生对直观感知的材料进行概括,在学生头脑中形成鲜明的形象,并能运用这种形象进行思维,就直接跳到抽象概念,使学生对所学的知识一知半解。如在《长方体和正方体体积》教学中,有的教师根据教材中的实物图,让学生观察了火柴盒、工具箱和水泥板以后,立即提出问题:三个物体中哪一个所占空间最大?哪一个所占空间最小?接着就概括出物体所占空间的大小叫做物体的体积的概念。虽然有直观过程的感知,有问题的思考,但学生对物体都占有空间吗?不同物体所占空间大小都不一样吗?这些都还没有理解,没有在头脑中形成鲜明形象,因此对体积概念的认识也就一知半解,导致有的学生误认为物体大小就叫做物体的体积。这不能不说是当前小学数学教学中存在的一个弊端。形象思维是抽象思维的前提,培养学生形象思维能力符合儿童思维发展规律,是小学数学教学的一项任务。

二、培养学生形象思维能力是提高数学教学质量的需要

形象思维的基本形式包括表象、联想和想象。在教学中让学生获得正确、丰富的表象,培养学生联想能力、想象能力是提高小学数学教学质量的需要。

1.学生获得数学知识,必须先有正确丰富的表象。

表象是对过去知觉过的对象和现象在头脑中产生的映象,它既能以直观的形象来反映现实,又具有一定概括性。没有表象就不可能有形象思维。数学知识比较抽象,教学时,教师如能把抽象知识“物化”,让学生看得见,摸得着,能操作,有感受,能在头脑中产生映象,就有利于学生学习。如分数是一个抽象概念,教学时可以先用具体事物让学生操作,把一个圆形硬纸板平均分成2份,把一张长方形的纸平均分成4份,把一条绳子平均分成5份,再分别把其中的1份涂上颜色,与其余各份一一比较。通过这样的实际操作,并对操作中知觉过的东西进行概括,就在学生头脑中留下“任何一个东西都可以平均分成几份,每份就是它的几分之一”的形象。有了这个形象,就可以概括出分数这个概念。由形象到抽象,有利于学生牢固地掌握数学知识。

2.联想能促进记忆。

数学是一门系统性很强、前后知识联系十分紧密的学科,学习新知识要以有关旧知识为基础。这就要求学生有一定记忆能力,而记忆常常要借助于联想。小学数学中的联想主要有:①接近联想。如学生进行整数的四则混合运算,就想起整数四则混合运算的顺序;学生要进行简便计算就想起加法交换律、加法结合律、乘法交换律、乘法结合律、乘法分配律等;学生要化简分数就想起约分、能被2、3、5整除的数的特征。②类似联想。如由约数联想到公约数、最大公约数;由倍数联想到公倍数、最小公倍数;由整数加减数位要先对齐想到小数加减小数点要先对齐、异分母分数加减要先通分。③对比联想。如扩大与缩小,增加与减少,增加到与减少到,奇数与偶数,质数与合数等。由此可知,联想是由某一事物想到另一事物的思维过程,是形象思维的一种形式,是促进学生记忆的一种手段,有助于学生牢固掌握系统数学知识。

3.想象是克服应用题教学难的妙药。

小学数学中的应用题是根据日常生活或生产中存在的数量关系,用文字叙述形式表达出来的实际问题。由于应用题条件和问题是蕴含在文字叙述之中,数量关系比较抽象。而学生思维是以具体形象思维为主,解题时,他们如果不能把应用题的数量关系再现为具体图形进行形象思维,解题就产生了困难。如果学生审题时边读边想,并能根据题意,把题中数量关系构成具体图形,解题就容易多了。这种根据应用题语言的表述,在头脑中形成有关事物的形象(示意图)就是想象,属于再造性想象,可见培养学生再造性想象能力,是克服应用题教学难的有效方法,想象是形象思维的一种方式。

三、对如何培养学生形象思维能力的探索

1.在教学中要重视教具、学具的运用。

教学中要运用学具、教具,给学生提供充分的观察和操作机会,让学生用多种感官去感知事物和现象。通过比较、概括,反映出客观事物和现象的直观性的特征,就能获得正确表象。教具的演示和学具的应用要注意多角度、不同方位和多样性。如角的认识,既要观察有锐角、直角的物体,也要观察有钝角的物体;要出示大小不同的角的图形,也要出示位置不同的各种角的图形;既要出示静态中的角,也要演示动态中的角。学生观察客观事物和现象越全面、深刻,获得的表象就越正确、丰富,形象思维水平就越高。

2.在教学中要重视数形结合。

数是抽象的数学知识,形是具体实物、图形、模型、学具。数和形是紧密联系着的,学生只有先从形的方面进行形象思维,通过观察、操作,进行比较、分析,在感性材料基础上进行抽象,才能获得数的知识。如10以内数的认识,学生先要数小木棒:1根小木棒、2根小木棒、3根小木棒……10根小木棒,然后数课文实物图:1只熊猫、2只小鹿、3只蝴蝶……10只小气球,通过数具体事物,在获得感性材料基础上,才能建立1、2、3……10的概念。在这样数形结合的教学中,也同时对学生进行了形象思维的训练,培养了学生形象思维能力。