科學思維的培養途徑

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科學思維的培養途徑范文第1篇

摘要: 素質教育的核心是創新思維和創造力的培養。美術賞鑒是發展高素質人才的有效途徑之一。欣賞者通過對美術作品再創造的視覺思維過程，使欣賞者的聯想、想象、幻想等能力得到培養，這種過程能有效的激發欣賞者思維的飛躍。產生新的思維、產生創造力。著名的未來學家奈斯比特指出： “處于偉大的知識經濟時代，我們最需要的是創造力……?！边@種教育的獨特作用是其它學科所無法替代的。

關鍵詞：美術鑒賞；創造思維；有效途徑

當今社會科學技術的迅猛發展，使各國之間的綜合實力競爭日趨激烈。為了適應這種形式的發展的需要，我國提出了教育創新的要求，即通過全面實施素質教育，培養具有創新思維，全面發展高素質人才的戰略方針。從中小學到大學推行素質教育，以提高未來人才的綜合素質，達到社會發展的要求。美術鑒賞作為素質教育的重要組成部分，由于其自身固有的特點，在培養和開啟學生創造性思維方面有著獨特的作用與功能。因此，開設美術賞鑒課程，對提高人才的素質和培養創造性思維是一個十分有效的手段。正確地認識并做好這方面的教育工作意義重大。

一、創造力是科學與藝術的共同基礎

從古至今科學與藝術都是相通的，不可分離的。文藝復興時期的藝術巨匠達?芬奇,即是偉大的藝術家,他創作的不朽杰作《蒙娜?麗莎》留給人們永恒的微笑，他又是偉大的科學家，他發明設計出的多種飛行器、坦克車、紡織機、鐘表等等，至今仍被視為創造設計的典范。正如諾貝爾物理獎獲得者李政道先生所講：“藝術和科學共同基礎是人類的創造力，它們追求的目標都是真理的普遍性?！彼€進一步指出：“例如詩歌、繪畫、音樂等等，用創新的手法去喚起每個人意識中深藏著的已經存在的情感。情感越珍貴，喚起越強烈，反響越普遍，藝術就越優秀。科學，例如化學、物理、生物等等，對自然界的現象進行新的準確的抽象，這種抽象被稱為自然定律。定律的闡述越簡單，應用越廣泛，科學就越深刻。盡管自然現象不依賴科學家而存在，他們的抽象是一種人為的成果，這和藝術家的創造是一樣的。”創造力的培養是教育中十分重要的內容。藝術教育對創造力的培養是其它學科顧不能替代的教育。美術教育是側重于視覺形象思維的一門科學。人的視知覺是對事物一般普遍性質的把握，通過產生代表某一事物的意象，視知覺便為概念的形成奠定了基礎。人的意識總是運用視覺記憶把一生的經驗組織到一個由無數視覺形象組成的系統中，意識制造的這些概念（形象）思維機制都是在直接的感知和與儲存的經驗之間相互作用中進行的。在科學家、藝術家的腦子里都進行著視覺思維活動，這種視覺思維活動深刻地影響人類的一切認識活動，這種活動能激發思維的飛躍，產生新的思想，產生創造力。

二、美術鑒賞課程是培養創造力的有力手段

智力是智慧和能力的綜合體現，主要包括感受力、觀察力、記憶力、想象力、思維力、創造力等，而以思維力和創造力為其核心。美術鑒賞過程，實際上就是發展和提高各種認知能力，形成完整的智力結構的過程。

1.發展和提高學生的感受力。

感受力，心理學上稱之為感知覺能力。通過藝術認識世界是生動形象、具體可感的，也是富于理想和充滿激情的，是以美自身的魅 力去喚起人們對美的向往和求知的渴望，以愉悅的心態、理智的情感去獲取有關歷史與現實、社會與人生的種 種認識。發展和提高學生的觀察力方面; 觀察是一種有目的、有計劃、有思維活動參加的高級形式的知覺過程。觀察力是指人們通過觀察、感覺和 知覺，使自己同外部世界聯系起來而認識客觀世界的帶有個性特點的能力。學生正是通過良好的觀察力獲得知 識、形成技能、發展智力，而美育又正是培養、發展和提高學生觀察力的重要途徑。審美教育中的美術和音樂 ，不能只看作是一種供人娛樂和消遣的活動，而應將其視為訓練視覺和聽覺、增強觀察力的必要科目。比如， 在繪畫過程中，通過對具體事物的觀察、比較、分析、描繪，使學生較全面、準確、迅速地了解其狀態、結構 、色彩等特征，掌握其比例、明暗和空間等關系，以便在二度空間內再現、描繪事物的縱深和各個側面，造成 視覺上的空間立體感和逼真效果，這就使學生的觀察力和敏感性得到了進一步提高，培養了馬克思所說的能“ 感受形式美的眼睛”。至于文學藝術的欣賞和創作活動，也有利于促使學生觀察人、自然和社會生活，培養他 們敏銳的觀察力。而通過美育來發展學生的觀察力，本身也就促進了其智力的進一步發展。

2.發展和提高學生的記憶力。

記憶是通過識記、保持、再現或再認等方式，在人們頭腦中積累和保存個體經驗的心理過程。記憶力是指 把感知過的事物、思考過的問題、體驗過的情感或從事過的活動在頭腦中貯存起來并再現出來的能力。學生正 是憑藉著記憶才能在感知的基礎上形成思維、想象、創造等高級的心理過程。沒有記憶，感知覺就不會留下任 何痕跡，智力也就不可能得到發展。而美育則可以利用其顯著的直觀性 、感受性特點，借助藝術手段培養和訓練學生對于具體事物的形象記憶。比如，通過美術教學使學生將看見過 的物象和通過音樂教學使學生把聽到過的旋律進行回憶或再認，然后進行描繪或演唱。如此反復訓練，便能不斷提高他們對圖象、色彩、音調、旋律等方面的形象識別與形象記憶能力，并在此基礎上強化與深化其它形式 的記憶，提高記憶力，增強創造力。實踐證明，美育有助于通過培養學生的記憶力而促使其智力得到進一步發展。

3.發展和提高學生的想象力。

想象力是指在人腦中對以往形成的若干表象進行加工改造而建立新形象的能力，它在創造性活動中具有加速器和催化劑的作用。愛因斯坦就曾指出：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉”。想象力賦予事物以千姿百態，能令頑石點頭，可叫老樹開口。如昆明石林的阿詩瑪，以普通眼光觀看，不過是一根僵硬直立的巖柱。但當我們步入那詩情畫意 般的境界，便會觸景生情地展開豐富的“想象”：拔地而起的石柱被想象為婷婷玉立的少女軀體，柱身上的裂 紋縫隙被想象為隨風飄舞的絲巾裙帶，頂端上的石塊被想象為少女清秀的臉龐，她似乎正在引吭高唱著動聽的 山歌。

不僅自然美能誘發人們的想象，社會美、藝術美同樣能激發人的想象力。例如，聽到萬壑爭鳴、松濤咆哮 的聲音，具有不同社會生活體驗的人，便會產生不同的想象：看羅中立的油畫《父親》，會使人想到中華民族勤勞勇敢、敦厚儉樸的傳統美德。聽冼星海的《黃河大合唱》，會使人想起中國人民不畏、頑強拼搏的英雄氣概?？傊?，在美育過程中，無論是讓學生領略自然美，還是欣賞藝術美，抑或理解社會美，都能夠“隨風潛入夜，潤物細無聲”地誘 導和激發他們的豐富想象力，進而全面開發和提高他們的智力。

4.發展和提高學生的思維能力。

思維是一種探索和發現新事物的心理過程。它揭示事物的本質特征和內部聯系，預見和推知事物的發展方 向與趨勢，是認識的高級形式。美育對學生形象思維力和創造性思維力的提高大有裨益。

首先，美術鑒賞有助于發展學生的形象思維力。美的欣賞和創造，以形象思維活動為主。在學校美育過程中， 無論是引導學生觀賞美景、欣賞樂舞、鑒賞字畫，還是指導學生朗誦詩歌、閱讀散文、賞析名著，都需要通過 形象思維體味其中的意境，領略其中的志趣，把握其中的主旨，獲取美的感受和享受。美育中這些對右腦視知 覺分析器官的多通道協同訓練，擴展了形象思維的活動空間，推動著大腦左右兩半球思維機能在生理上的平衡發展，從而使學生的形象思維力有所提高。

其次，美術鑒賞有助于發展學生的創造性思維力。創造性思維是運用新穎的、獨到的方法，創造性地解決問題 ，產生具有社會價值的新思想、新假設、新原理、新產品的思維，是人類思維的高級階段。智力發展的水平主 要表現在在實踐中創造性地運用知識的思維能力上。在創造思維的過程中，學生主要是靠發揮其左腦的邏輯思 維功能去搜集材料、儲存經驗、檢驗假設、形成概念；但在創造思維最關鍵的新思想、新物象、新假設產生的 過程中，則需要充分發揮右腦的想象、聯想、直覺、靈感、幻想等非邏輯思維功能。而美育正是培養和發展這些非邏輯思維能力的最佳途徑和主要手段。

5.發展和提高學生的創造力。

從世界科技史來看，那些惠及全球的科學成果，正是創造者藝術素質與科學素質相統一、審美追求與科學追求相結合的“產兒”。這種范例不勝枚舉，在此僅舉三例：一是達?芬奇。他是文藝復興時期一位多才多藝的巨人，對繪畫、人體解剖、透視學、光影色等方面均有精湛的研究，同時還是一位大數學家、力學家、工程師，有關于自然科學、工程學等大量研究手稿問世。二是歌德。他既是詩國的王子，又是科學的天才。以藝術家的胸懷擁抱自然，他以科學家的睿智洞察自然，以自己獨特的學術方式研究礦物學、地質學、比較解剖學、植物學、顏色學，并創立了植物變態學這一新的學科。他還發現了顎間骨，早于達爾文70年認為人由動物演變而來。三是愛因斯坦。他創立了狹義相對論和廣義相對論，提出了光的量子概念，用量子理論解釋光電效應、輻射過程和固體的比熱，對現代物理學、數學、哲學等均有極其深刻的影響。而愛因斯坦受其母親熏陶，自幼喜愛音樂，六歲便開始拉小提琴。在他獻身于科學事業的過程中，始終保持了對音樂的愛好，音樂啟發了他對科學的思考。正如霍夫曼所言：“愛因斯坦的方法，雖然以淵博的物理學知識為基礎，但在本質上是美學的、直覺的?！鄙鲜鋈?位科學巨匠，第一位是美術與科學結合，第二位是詩歌與科學結合，第三位是音樂與科學結合，令人信服地印證了美育對人的創造力的誘導和激勵、啟發作用。

三. 美術鑒賞過程是培養創造心理品質的溫床

培養學生的創新意識，首先應注意保護學生的獨特的個性，并給予其自由發揮的環境和空間。在美術鑒賞過程中，應該鼓勵學生立足于自身實際，將自己的內心世界以獨特的方式大膽地表現出來，同時能對他人的作品發表自已與眾不同的見解。這就需要營造出輕松愉快、和諧民主的學習氛圍。有利于學生敞開心扉，宣泄釋放自己的真實情感。作業中的優點，教師及時給予鼓勵和表揚，存在的不足，給予耐心的疏導和幫助。學生在這種民主、溫馨、平等的環境下，將非常有利于創造意識的培養，為形成健康的心理素質，完善其個性的發展奠定良好的基礎。

1.美術鑒賞可以培養具有創造力的心理品質。

引導學生積極發展創造想象思維和培養觀察能力。創造想象是進行創造活動的前提，也是學生創造性活動所必需的。這也是培養學生觀察力和想象力為主要教學目的的。運用科學合理及有趣味的教學方法，吸引學生，讓他們積極主動地學習，激發起他們對美好事物的表現欲望和創作的沖動。教師應充分利用美術學科的優勢，在課堂教學及其他活動中引導學生觀察社會和自然現象。要引導學生培養一雙畫家的眼睛，善于觀察，準確觀察和敏銳觀察，提高創造想象能力。培養學生發現美，鑒賞美，創造美的水平。

藝術家在創作過程中所需的想象力和創造力，這些超過科學所認定和許可的范圍。藝術家創作的作品所體現的感覺力，其敏感度、精微度、豐富性也遠遠超過普通人對自己感覺能力的自覺認識。認識了創造力的本質，我們就更加了解視覺思維的需要，美術欣賞就是欣賞者審美創造的過程，也是一種視覺思維的過程。它是欣賞者通過藝術家創造的成果―藝術品的感受、想象、體驗、理解和鑒別等一系列視覺思維活動，通過對藝術作品的欣賞，從而達到開闊視野、擴大認識領域、提高藝術素養和審美能力的目的。更為重要的是給我們一種新的思維方式。欣賞者一旦和這些杰出偉大的藝術品相接觸，便會產生出強烈的凡響，促使原來自身已經具有的感覺力更加強化，而獲得滿足和激發，從而加深對創造力和人生的體驗，逐漸有所發現，有所領悟，最終激發出內在的創造活力。

2.美術鑒賞過程就是再度創造思維過程。

在美術鑒賞的過程中，由于欣賞者面對的是富于啟發性的典型視覺形象，所以會自然地喚起種種有關的聯想和想象。在這些聯想和想象的作用下，極大的豐富了我們的思維空間和思維方式。中國古代詩論中就有：“象外之象，景外之景”之說。所以，宋代詩人梅堯臣就談到作者與欣賞者的關系為：“作者得于心，覽者會以意。”美術鑒賞離不開視覺思維的參與，美術作品（繪畫、雕塑、建筑）若用一般性的語言（文字、表述）轉評它的信息，是難以具體準確地表達對它的感受的，必須是欣賞者直接與作品進行交流。當我們面對中國畫家山人朱耷的《花鳥》作品時，我們眼前可視的只有一只小鳥。一枝殘荷在一片白色的空間里，這只縮著腦袋的孤獨小鳥顯出荒寒孤倦之狀，所蘊涵對舊宦新貴的諷刺，表現出作者們的勇敢悲憤情調……,而畫面留下的大片空白，我們可想象，可聯想那是廣闊的天空或碧波的湖塘……。中國畫的這種留白的藝術手法，正是留給欣賞者想象和再創造的空間，藝術作品為欣賞提供了創造力馳騁的廣闊天地，這是欣賞者對藝術作品再創造的過程。藝術家的創作過程完成了客觀世界藝術化反映，把豐富的客觀內容凝縮到特定藝術手段所表現的典型形象之中，而欣賞過程則起到某種還原作用，客觀事物的形象由到作者和欣賞者的兩次加工而獲得了巨大的認識價值和審美效果。藝術作品不管表現的多么完整、具體，都留有廣闊的想象空間和聯想的余地，這些空間都需要欣賞者通過聯想和想象去豐富和發展，這正是對欣賞者的想象力的充分發揮，使形象思維能力得到進一步的培養與提高。美術鑒賞與美術創作一樣，都是一個創造的過程?？ㄎ鳡柧驮f過：“為了冥想和欣賞藝術品，他必須以自己方式創造它。我們若不在某種程度上重復和重構一件藝術作品得以產生創造性的過程，我們就不會理解或感受它。美術鑒賞就是欣賞者通過這種二度創造過程，把潛在在欣賞者內在的創造性激發出來，使美術鑒賞活動到達對欣賞者創造力的訓練。創造力的培養是素質教育的核心，美術鑒賞正適合這種創造心理的培養。

美術鑒賞涉及到人類文明的諸多領域，通過對不同時期，不同風格的美術作品的欣賞，可以促使欣賞者對美的事物感知力更加敏銳，情感體驗也更加豐富。同時，可使學生擴充知識面，開闊視野，并培養他們形成一種多角度思考問題的思維能力和方法。美術作品中所體現出的人格力量和創造精神，是社會前進必不可少的動力。

參考文獻：

[1]李政道，科學與藝術[J]，裝飾: 1993(4)。

[2]金開誠，文藝心理學論稿[M]，北京: 北京大學出版社 1982。

科學思維的培養途徑范文第2篇

關鍵詞：化學；培養；能力；有效途徑

《全日制普通高級中學化學教學大綱》指出：高中化學教學要培養和發展學生的觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力，使學生初步學會獲取信息和加工信息的基本方法，能綜合應用化學和其他科學知識、技能解釋和解決一些簡單的實際問題。因此，在高中化學教學中，我們必須十分重視培養學生的能力。而培養學生的能力的有效途徑究竟有哪些，就成了擺在每一位高中化學教師面前的一個重要問題。

一、培養觀察能力和實驗能力的有效途徑

眾所周知，觀察是一切認識活動的起點。要切實提高學生的觀察能力，就要求教師在備課過程中認真分析，合理設計，教學中引導學生對教材內容、圖表、自然現象、實驗現象等進行詳細地觀察，并逐步學會如何規范地記錄觀察結果。高中化學有許多演示實驗和學生分組實驗，為了增強實驗教學的實效性，教學中每次實驗時教師都要盡可能使實驗內容條理化、問題化，以便引起學生的興趣和求知欲。

二、培養思維能力的有效途徑

在教學過程中，思維能力的培養，要結合化學學科知識的特點，從培養學生化學素養入手，以化學事實或現象認真地進行觀察、分析，選擇適合化學學科特點的思維方法，如：比較、歸納、推理，形象思維、發散思維等思維方式，學習就是從“已知”到達“未知”的過程。在創造性思維活動中學生獲得的體驗和思維方法的積淀就會演變為學生良好的思維習慣和思維能力，培養終身學習的能力。

1.設計情境式問題，調動學生思維的積極性

通過在化學教學活動中結合學習內容設計不同的情境式問題，提出疑問、巧計懸念，激發學生的學習興趣和求知欲，活躍課堂氣氛，調動學生學習化學的積極性。

2.設計發散性問題，培養學生思維的靈活性

在課堂教學過程中，我們要經常有意識地對一些學生在思維上存在的普遍問題，通過合理設計發散性問題讓學生進行討論，在討論過程中讓學生體會到不同的思維角度和方向，可以有多種不同的解題途徑，在討論和學習體驗中增強發散性思維與知識的綜合運用，培養和提高學生的思維能力，增強學生思維的習慣性和靈活性。

3.設計探究式問題，提高學生思維的創造性

能及時獲得信息、處理信息、高度應變的創新能力是當代人才的各種創新能力中，具有決定意義的能力，而創造性思維能力又是創新能力的核心，它是人類思維活動的最高層次。課堂教學中要重視探究問題的組織與引導，在探究中讓學生體會到學習的成就感。

三、培養自學能力的有效途徑

自學能力是一種比較綜合的獨立學習能力，在化學教學中，培養學生的自學能力的有效途徑主要有：

1.重視學生閱讀能力的培養，指導學生掌握科學的閱讀方法

閱讀能力是自學能力的基礎。學生沒有好的閱讀能力，就往往不能正確理解書中的一些字、詞、句、段的含義，也就抓不住教學內容的中心思想，不會合理使用教科書或教輔資料幫助解決問題，久而久之，就會失去閱讀書籍的興趣。因此，教師應根據教學內容的需要，經常有意識、有組織、有計劃、有目的地引導學生進行閱讀訓練。

2.對學生的學習方法進行科學訓練

培養學生掌握科學的學習方法，有利于學生自學能力的培養和良好自學習慣的形成，使學生受益終生。

學法指導中應突出如下幾個方面：①專心聽課；②及時復習；③按時完成作業；④課外閱讀。也可以在適當時機提出一個專項問題，讓學生有目的地進行課外學習，然后教師把學生搜集的材料加以整理、歸納和拓展，并在必要時上一節專題課，以鞏固學生自學的成果，提高學生自學的興趣。

除此之外，通過巧問、善誘、引導學生設計多種簡單的實驗方案去完成某項實驗任務等可培養學生的創新精神和實踐能力；通過有意識地設置和訓練一些簡答題、鑒別題、推斷題、制取題、實驗評價題等，可培養學生的語言表達能力和推理能力。

綜上所述，學生能力培養的途徑是多種多樣的，不是一朝一夕就能做好的。但只要教師在平時的化學教學中經常有意識地、堅持不懈地參照上述辦法去多啟發、多培養、多實踐、多訓練，切實提高學生能力培養的有效性，學生的觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等各種能力定會得到穩步提高。

參考文獻：

［1］馬慶年.淺議化學教學中學生自學能力的培養［J］．中學化學教學參考，2008（4）．

［2］史俊清.如何培養學生的自學能力［J］．化學教育，2006：1-2．

科學思維的培養途徑范文第3篇

一、激發興趣點燃創新火花

興趣是學生學習、發展的巨大推動力，只有學生對學習產生濃厚興趣，積極參與，才能獲得良好的學習效果。處在兒童時期的小學生好奇、好問，好動手、好探索，對直觀、形象的事物容易引起注意，并產生求知欲望。通過讓學生欣賞大量的科學幻想作品來激發學生的學習興趣，把學生帶入美妙的學習樂園。先讓學生從感性上喜好這種繪畫表現形式，并逐漸把這種興趣轉化成持久的情感態度。接著再用靈活多變的教學方法從理性上引導學生觀察認識理解少兒科幻畫的屬性：少兒科幻畫它不同于一般的神話故事、童話故事的繪畫作品，它是描繪“虛擬的真實”，它是富有時念，帶有前瞻性、科學性和帶有技術內容含量的繪畫作品。引導孩子們尋找發現畫面的創新點，感受科學幻想藝術作品的審美趨向，點燃創新思維的火花。

二、走進生活豐富儲備

知識技能、形象思維和真情實感是美術活動的基礎。形象和情感有賴于學生大量接觸實際事物和具體環境，除了要求學生注意平時多看書多留心觀察感受身邊的事物外，還經常給孩子們講科學家的成長，仔細講解科技發明的過程，帶他們參觀科學博物館，和他們一起做科學實驗，滿足他們的好奇心和求知欲。開展小制作、小飼養、植物栽培、小實驗等動手實踐的科技活動，帶領他們走進生活，引導他們對自然現象的觀察興趣，讓他們了解一些有關科學事物的知識與技能。通過采用以上多種方式，不斷豐富著學生的知識、形象和情感儲備，學生的形象思維能力和創造能力也得到了逐步的培養和提高。

三、創設情境啟發想象

科學思維的培養途徑范文第4篇

【關鍵詞】實驗 化學教學 主導作用

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，化學的許多重大發現和研究成果都是通過實驗得到的。實驗一直是化學研究的手段，更是化學教學過程中的亮點和重點。在教學中我一直堅持以實驗為著手點，進行教改嘗試，希望找到一條能培養學生探究意識、掌握探究方法的教學方式，使學生在充分參與探究的過程中，發現問題、解決問題，培養科學的態度和嚴謹的治學方法。長期的教學實踐證明了實驗在化學教學中的主導作用。

1.實驗是實現化學創新學習的一條重要途徑

化學實驗不僅是使學生獲取化學知識、認識化學規律、形成化學概念、提高各種能力的重要途徑，而且它對學生的創新精神和創新能力的培養，是其它學科所不能及的。因此，我們必須立足化學實驗這個基礎，努力構建和培養學生的創新能力。

1.1 實驗設計可以激發學生的創新意識。

人們常說：“實踐出真知”，說明實踐是獲取知識的一條重要途徑。實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。比如在“探究金屬生銹和防治”實驗設計過程中，為了揭示生銹的原因，我首先啟發學生考慮鐵生銹的各種情況，如放在潮濕的地方的鐵制品很容易生銹，但放在干燥的地方的鐵制品卻不是很容易生銹；在空氣中的鐵制品很容易生銹，但涂了油漆或鍍上了一些不易生銹的金屬后的鐵制品卻不太容易生銹。為什么會出現這種現象？鐵生銹到底與哪些因素有關？學生思維活躍，大膽聯想，認真設計，努力創新，設計出了很多種實驗方案。這些方案不但新穎，還把化學知識與物理知識進行了充分的結合。首先設計出來的同學又將自己的設計思路介紹給其他同學，使同學們對實驗方案的可行性進行認真的討論。這就使學生在手腦并用的活動中迸發出了創造的火花，從而起到了激發創新意識的作用，收到了事半功倍的教學效果。

1.2 實驗改進可以增進學生的創新能力。

在新課程理念下，改進實驗、利用實驗來增進學生的創新能力，化學學科有著得天獨厚的條件。因為化學是一門實驗性很強的學科，化學實驗教學由于生動、直觀、有趣、具有探究性等優勢，在培養學生動手操作能力、激發學生對學習化學的濃厚興趣、促進創造性思維的發展，樹立科學的思維方式等方面具有獨特的作用。在教師指導下的學生實驗是培養學生的科學精神和觀察能力、實驗能力及創新思維能力的最佳途徑。對于一些課堂演示實驗，遇到現象不明顯，操作復雜，污染物不易處理時，我先帶領同學們共同分析實驗的不足之處，然后鼓勵學生去改進實驗，設計合理的實驗方案。這樣不僅激發了學生敢于創新的意識，還增進了學生的創新思維能力。這說明通過引導學生根據實驗目的和原理自行改進實驗，獨立完成有關實驗，不但可以有效地培養鍛煉他們的實驗能力，并在改進實驗操作過程中，使他們創造性思維得以發展，增進了學生的創新能力。

1.3 實驗探究可以培養學生的創新精神。

在實驗探究中，總是會出現一些未預料到的偶然現象，但只要在保證安全這一前提下，揪住“偶然”不放，詢問老師、查找資料和反復實驗，就往往會有新的發現。實際上，很多新發明或新發現，就是在一些“偶然”中得到的。比如：中國古代的煉丹家在一次失火事故中發明了火藥；細菌學家弗萊明對一偶然現象的深入研究，最終發現了青霉素；溴的偶然發現；以及近年來獲得諾貝爾大獎的一些重大成果，都不乏在偶然中獲取成功的事例。

1.4 實驗過程還可以培養學生的科學素質。

化學實驗是一種重要的探究活動，可以把觀察、實驗控制、收集事實、分析和統計結果等科學方法融于一體。在實驗中應引導學生逐步掌握科學研究方法。通過化學實驗還可以培養學生實事求是、嚴謹求實的科學精神，一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風，這些是探究性學習的必要條件，也是學生在未來社會全面發展所必需的基本素質。

在化學實驗探究的實踐中，要盡量給學生動腦、動手的機會，培養他們獨立思考的習慣，發展他們的創造能力，充分發揮化學實驗的創新功能，是全面提高學生素質的重要途徑、培養學生實踐能力和創新精神的有效方法。

2.實驗是化學探究性學習的一種重要手段

探究性學習是一種以學生為中心的學習方式，其特點是以充分體現學生的主體性、參與性為前提，以個人或小組探究為主要形式，學生在真實的情境中按照探究方式不斷發現問題、分析問題、解決問題，從而獲得新知識，提高學習能力。實驗是學生學習中的能動的實踐活動形式。實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。實驗作為一個實踐性的教學過程，不僅是探索和驗證化學規律的重要手段，而且也是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑?；瘜W實驗的功能和探究性學習的特征決定了實驗教學必然是探究性學習的重要手段。

2.1 學科特征決定了實驗可以作為探究性學習的重要手段。

化學的基本特征是“以實驗為基礎”。即使在由經驗化學向理論化學發展的今天， 實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的探究載體。

學科的基本特征決定了學科的學習特點，在實驗中學習化學無疑是最有效而又最重要的學習方法之一。在化學實驗中，學生通過實驗認識和研究物質，掌握化學基本原理和基本技能，初步學會化學研究的方法。因而，以實驗為基礎的學科特征，決定了實驗可以作為化學探究性學習的重要手段。

2.2 化學實驗的過程本身就是一個創造性地探究的過程。

化學實驗過程本身就是一個創造性地探究的過程?；瘜W發展的歷史也充分證明：化學上的任何一項重大的突破，無一例外地是經過化學實驗而取得的。正如科學家波義耳說：“沒有實驗，任何新的東西都不能深知?！敝袑W階段的化學實驗，雖然絕大多數是對物質及其變化的認識和再認識，但從本質上看，這一過程與科學家進行的科學研究中的化學實驗是一致的。當化學實驗被用作探究性學習的手段時，化學實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動腦動手的同時，也體驗到科學探究創新的過程和方法，獲得科學探究的樂趣和成功的喜說。所以，在學生的化學學習過程中，完全可以利用實驗這個手段進行探究性學習。

2.3 化學實驗在探究性學習中為驗證假設提供了科學方法。

和科學家進行的科學探究一樣，探究性學習也具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征。學生在探究性學習中，針對發現的問題，在回憶總結已有的知識和經驗、收集和整理信息的基礎上，作出大膽假設或猜想，通過化學實驗對提出的假設或猜想進行求真。所以，化學實驗不僅是學生探究性學習時驗證假設或猜想的主要方法，也為學生將來從事科學研究提供了科學方法?；瘜W實驗以它特有的魅力在探究性學習中占有一席之地，為學生形成探究性學習的方式，培養學生解決問題的能力提供了條件。

3.實驗在化學課堂教學中凸顯重要作用

在實驗中我鼓勵學生通過實驗進行自主學習、合作學習和探究學習，充分挖掘實驗在課堂教學中的主要功能，充分發揮實驗在課堂教學中的重要作用，引導學生通過實驗去發現問題、探究問題和解決問題的方法，在化學實驗中培養學生的科學素質，實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。

3.1 以化學實驗幫助學生形成化學概念。

概念是思維的產物，在思維領域里概念用來反映思維對象特有屬性或本質屬性。而化學概念是用簡練的語言高度概括出來的，常包括定義、原理、反應規律等表達形式。學生形成化學概念，感知是第一要素，而化學實驗就是通過學生的視覺、聽覺、嗅覺來形成感性認識的。通過直接作用于感官的真實實驗，能有助于學生形成科學的思維方法，加深對反映物質特性的化學概念的理解。如，在化學基本反應類型的教學中，我們借助木炭、硫粉、鐵絲、紅磷等物質在氧氣中燃燒的實驗（其中有非金屬與金屬的典型代表物質），通過這些典型、系列的化學反應，指導、培養學生形成抽象的化合反應概念。此外，分解反應、置換反應和復分解反應的化學反應概念，也都是通過典型、系列的化學實驗后，歸納、總結形成的。

3.2 以化學實驗激發學生的學習興趣。

怎樣才能使學生由“老師要我學”轉變為“我喜歡學”呢？采取多種措施，提高學生聽課興趣，積極參與課堂活動培養興趣很重要。因為興趣是動機產生的內因，良好的學習興趣，是求知欲的源泉，是思維的動力。

初中生剛接觸化學，如何激發學生的學習興趣呢？課堂教學中可通過一系列趣味性實驗，用五彩繽紛的實驗現象來吸引學生。如“無中生有”、“魔棒點燈”、“水變牛奶”等實驗能讓學生對化學產生濃厚的好奇心，激發學習興趣，隨之就會有不斷求知的欲望，繼而產生今后愉快、主動學習化學的動力。托爾斯泰曾經說過：“成功的教學，所需的不是強制，而是激發學生學習的興趣?！迸ぐl培養學生學習興趣，使學生享受學習的樂趣，也是提高課堂教學質量的有效途徑。

3.3 化學實驗可以營造良好的學習氛圍。

中學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望，學習的進行很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須注意給學生營造寬松、民主、自由的氛圍。

科學思維的培養途徑范文第5篇

關鍵詞：卓越工程師；素質結構；工程思維；培養途徑

Elementary analysis of quality structure and cultivation approaches of outstanding engineer

Zhang Yanqiu， Jiang Shuyong， Tang Ming， Tong Yongxiang， Wu Bin

Harbin Engineering University， Harbin， 150001， China

Abstract： Cultivation of outstanding engineer plays a significant role in enhancing innovation ability as well as international competition in our country. Quality structure of outstanding engineer is discussed in terms of the basic characteristics of engineering activity as well as the basic connotation of engineering thinking. Based on knowledge system of theory curriculum， curriculum system of practice teaching， cultivation of practice teaching team and establishment of engineering simulation platform， the basic approaches to cultivating outstanding engineer is generalized.

Key words： outstanding engineer； quality structure； engineering thinking； cultivation approach

西方發達國家的高等工程教育經歷了以技術經驗為導向的技術教育、以基礎科學為導向的科學教育和以工程實踐為導向的工程教育，對卓越工程師的培養，已經進入了成熟期，極大地提高了國家的創新能力和國際競爭力。我國的高等工程教育由于長期以科學教育模式為主，專業劃分過窄、過細，并且忽視工程實踐教育，因此，對卓越工程師的培養表現出明顯的不足。為此，2010年6月，教育部啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”，該計劃的實施，表明我國對卓越工程師培養的重視，也為我國高等工程教育指明了發展發向[1-3]。毋庸置疑，“卓越工程師教育培養計劃”是我國近年來的重大教育改革項目，該計劃的實施有助于促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國，其根本目的是培養一批具有較強創新能力的高質量各類型工程技術人才，真正適應我國社會經濟發展的需要，實現人才強國戰略，使我國成為具有國際競爭力的創新型國家。然而，究竟什么樣的工程師才是卓越工程師，卓越工程師應該具備哪些素質呢，應該采用怎樣的模式培養卓越工程師呢，這些問題，都是我們廣大教育工作者長期思考的課題，也是卓越計劃急需解決的問題。筆者以工程活動的基本特征為切入點，深入剖析工程思維的基本內涵，探討卓越工程師的素質結構，并介紹其培養途徑。

1 工程活動與工程思維

工程作為一種社會實踐活動，存在的目的就是對客觀物質世界進行改造以滿足人類需要。工程的核心特征是構建性，工程活動必須能夠為人類創造物質財富，能夠促進人類社會的物質文明建設。然而，工程活動在改造客觀物質時，必須立足于科學的基本原理，以技術為基本手段，才能真正達到預期的目的。因此，在研究工程活動的基本內涵時，就不能不涉及科學和技術問題。不可否認，科學、技術和工程是推動人類社會走向文明的三大社會實踐活動，它們之間有著必然的聯系?？茖W是一種理論化的知識體系，但它同樣是人類不斷探索真理的一種社會實踐活動，是人類認識世界的方式和方法；而技術也是人類為了滿足社會需要的一種實踐活動，可以看做是改造、控制和協調多種要素的社會實踐活動中所創造的勞動手段、工藝方法和技能體系的總稱。在人類歷史的發展過程中，人們所形成的勞動技能、技巧、經驗、方法和知識，都可以看作是技術的表現形式。當然，任何技術的發明，都需要以科學知識為基礎。科學、技術和工程的區別與聯系可以用圖1來概括。

圖1 科學、技術和工程的區別與聯系

從圖1可以看出，科學、技術和工程屬于不同的社會實踐活動，三種實踐活動的主體人員在社會中所扮演的角色和所承擔的責任是不同的，他們的思維方式也必然存在著明顯的區別，當然也有一定的聯系。與科學思維和技術思維相比，工程思維在內涵上更寬泛，在形式上更復雜，在內容上更豐富。李伯聰等學者在其《工程哲學》中系統闡述了工程思維的基本概念和基本特征，認為工程思維是在工程設計、研究和實踐中形成的思維，是一種籌劃性的思維，其核心是運用各種知識解決工程實際問題，并賦予工程思維科學性、藝術性、邏輯性、可錯性、可靠性和容錯性等多元化特點[4]。

2 卓越工程師的素質結構

卓越工程師之所以能夠卓越，是因為他們具有良好的素質結構。卓越工程師的素質結構應該包含豐富的知識結構、合理的技術結構和良好的思維結構。在知識結構方面，首先應該具備深厚的科學知識，如數學、物理學、化學和力學等基礎知識；其次要具備相關法律、經濟、財務、管理、環境等方面的知識。一名卓越工程師只有具備了這樣的知識結構，才能在工程建造過程中不會因違背科學常識而導致工程項目失敗，也不會違反政策法規或破壞生態環境。在技術結構方面，卓越工程師可能會因為所從事專業的不同而不同，如對一名機械設計工程師而言，他應該具備機械產品設計與制造技術，能夠熟練應用平面設計軟件和三維建模軟件，能夠精通有限元模擬技術等，而對于一名材料工程師而言，他應該具備材料的設計、合成與加工技術，掌握材料的分析測試技術，能夠精通材料設計和分析的計算模擬軟件。在思維結構方面，卓越工程師不僅要具有基本的科學思維和技術思維，更重要的是具有工程思維，尤其是創新思維。在工程師的素質結構中，思維結構對其發展起著主導作用。一名工程師，只有具備了嚴密的邏輯思維，才能保證工程產品的設計可靠而不出差錯。而發散性思維、收斂思維和逆向思維，更有助于工程師的創新。一名工程師只有具備良好的發散性思維，在遇到工程難題時，才能想到更多的突破辦法，找到更多的解決渠道。一名工程師只有具備良好的收斂思維，才能從眾多的工程信息中找到最核心、最有價值的部分。

3 卓越工程師素質結構培養途徑

3.1 完善理論課程知識體系

為了培養學生具備卓越工程師的優良素質結構，高校需要不斷豐富和完善理論課程體系。因此，要打破傳統單一的科學教育或技術教育模式，實現科學教育、技術教育和工程教育的有機結合。在課程設置方面，不僅要開設數學、物理學、化學和力學等基礎課程，而且要豐富專業技術課程體系，還應該開設一些培養學生思維的課程。即使在開設的科學基礎課程和專業技術課程中，也要注重學生思維方式的培養?？傊?，科學基礎知識和專業技術知識容易被學生掌握和接受，但思維的培養則是一個潛移默化的過程。因此，思維方式的培養應該是無處不在的，應該是一個長期的過程，應該貫穿于每一門課程中。對于一名優秀的工程師，良好思維習慣的養成遠比單純地積累知識更重要，這也是能夠促進其成長和發展的重要保障。

3.2 豐富實踐教學課程體系

對卓越工程師素質結構的培養，實踐教學占有舉足輕重的地位。然而，從目前高等工程教育的實踐課程體系設置分析，實踐教學的比重略顯不足，而且實踐教學的模式單一。從基礎實踐教學的角度而言，工程訓練中心仍是工程實踐教學的主要載體和平臺。但從目前全國工程訓練中心工程實踐課程體系的設置來看，工程訓練中心實踐教學的內容和形式不斷豐富，但其課程體系的設置仍以傳統的金工實習為主?？陀^而言，金工實習中鑄、鍛、焊、車、銑、刨、磨等實踐教學環節，對于培養學生的動手能力，即技能實踐，具有重要的作用。然而，它對于培養學生動腦思考的能力，即思維實踐方面，作用很小。不可否認，一名工科本科畢業生應該成為一名優秀的工程師，而不是成為一名熟練的技術工人。一名卓越工程師的創新能力來自于他的創造性思維，而不是他的熟練技能操作。因此，在工程訓練中心工程實踐教學課程體系中，應該開設一些能夠培養學生思維能力的教學環節，使學生的動腦和動手相結合，最終實現學生技能實踐和思維實踐的相互融合。

3.3 加強實踐教學隊伍建設

在卓越工程師素質結構的培養過程中，其知識結構和技術結構的培養相對容易，因為科學知識和技術知識與理論的距離更近一些，對教材和課本有更多的依賴性，而且目前高校中并不缺乏理論教學的師資隊伍。然而，對于卓越工程師思維結構的培養，則不是理論教學所能實現的，只有在工程實踐教學中才能達到預期的培養目標。在目前高等工科院校的師資隊伍中，具有深厚工程背景的教師數量較少，無法滿足培養卓越工程師所需要的師資隊伍的要求。事實上，培養卓越工程師對教師的要求很高，他不僅要具有堅實的科學基礎知識，更重要的是具備深厚的工程技術背景。要想培養出一名卓越工程師，教師首先應該是一名卓越的工程師，他對工程設計、工程運行和工程管理等活動要有深刻的理解，并親身經歷過各種工程實際問題，而且能夠加以有效解決。只有這樣的教師，才能在教學實踐中，將學生帶入工程情景中，給予學生更多的實踐指導，引導學生走入工程思維之中，達到培養學生工程素質的目標。對于缺乏工程背景的教師而言，如果只是根據書本上的知識照本宣科地給學生講解工程知識，很難激發學生的學習興趣，也很難解答學生提出的關于工程實踐的疑問。因此，高等工科院校要想培養出卓越工程師，必須首先加強實踐教學師資隊伍建設。

3.4 建立工程模擬教學平臺

我國目前的高等工程教育人才培養模式，無論理論教學課程體系的設置，還是實踐教學課程體系的設置，都很難真正讓學生建立起工程概念，更談不上培養學生的工程意識和工程精神。學生工程概念的建立和工程意識的培養，必須在真實的工程活動情境中才能達到預期的效果。對工程知識的學習，再多的理論教學和單一的實踐教學，也不如學生親身經歷工程產品設計、制造、運行和管理等工程活動收獲多。然而，我國高等工程教育在資源配置上相對匱乏，而且高等工科院校產學研的結合不盡如人意，所以，高校很難利用自身的資源建立實際的工程環境。因此，當務之急是選擇合適的教學載體，在投入較少的教學成本的條件下，建立一個虛擬的工程模擬教學平臺。所謂工程模擬教學平臺，是以某一個工程項目或工程產品為依托，選擇合適的教學模式，讓學生經歷產品的開發、設計、制造、質保、銷售等工程鏈的運行模式，能夠從這種虛擬的工程環境中感受工程、體驗工程和學習工程，從而達到建立工程概念、培養工程意識、提升工程素質的教學目標。

4 結束語

筆者基于工程活動的基本特征和工程思維的基本內涵，對卓越工程師的素質結構進行了簡單探討，同時，對于卓越工程師的培養途徑提出了自己的見解，期望有更多的工程教育工作者關注卓越工程師的培養，相互切磋交流，共同促進我國卓越工程師培養。

參考文獻

[1] 林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[2] 張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考[J].高等工程教育研究，2010（57）：21.