科学实践中的创新能力培训探析

1、关注我 实时更新 最新资料科学 实践中 的创新能力培训探析摘要：培养创新能力 的关键在于培养创新思维，长期以来人们一直在探求培养创新思维 的有效途径。科学 探究是新课程改革中出现 的亮点，可喜 的是科学 探究竟是培养学 生 的创新思维 的一种有效途径。本文在介绍了创新思维 的同时，精心设计了在科学 探究组成 的诸要素中培养创新思维 的策略，希望会在教学 实践收到满意 的效果。关键词：创新思维科学 探究整合思维发散思维直觉思维创造和创新 的核心是创新思维，因为创造性结果主要是创新思维 的产物，因此培养创新思维是培养创新能力 的关键1。但是，我国长期以来从小学 以致大学 的教育教学 方法过于机械模

2、式化和书本格式化，严重影响了对人 的思维 的培养，尤其是对创新思维 的训练与挖掘。新一轮基础教育课程改革提出了科学 探究，主要目 的之一就是要培养学 生 的创新思维，为创新教育打开了一个突破口，那么究竟如何充分发挥科学 探究 的优势来培养创新思维呢？这是一个很值得探讨 的问题。一、科学 探究及其要素基础教育课程改革纲要指出：科学 探究不仅是一种学 习内容，而且是一种学 习方式。学 生在教师 的指导下，在一个创设 的学 习环境中，从日常生活、自然现象和社会现象中，针对某一个需要解决 的实际问题展开，让学 生亲历探究 的全过程，以解决问题和表达、交流结果。这一过程中可以把科学 知识与观察、推理和思

3、维结合起来，从而可以能动地获得对科学 的理解。通过科学 探究活动，对科学 探究 的手段、使用证据 的规则、形成问题 的方式、提出解释 的方法等一系列问题有了亲身 的体验，而不仅仅是听到或记住有关 的知识或结论。可以逐步形成好观察、好提问、好探究 的心理倾向；进而形成善于质疑，勤于思考，乐于表达思想、交流成果，并且乐于尝试创造创新活动，在自主探究中获取新知并形成良好 的心理品质，最终形成较持久 的科学 探究 的兴趣和较强 的实践、探索、创新 的欲望和能力。高中物理课程标准指出，科学 探究 的构成要素包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。新

4、知 的获取、能力 的培养主要是融入这些要素之中，创新思维 的培养当然也不例外。二、创新思维及其组成创新思维是人们在学 习、生活、工作或问题解决过程所表现出来 的能够产生新颖独创性产品与观念 的一种思维方式。提高创新能力 的根本是提高创新思维，是进行创新思维 的培养和训练2。创新思维是一种很复杂 的思维形式，其基本操作因素是整合思维和发散思维。整合思维是指在思维 的过程中针对需要解决 的问题，重新组织过去所得 的若干观念并找出唯一正确 的答案，是创新思维中求同 的形式，是创新思维不可缺少 的前提。发散思维是指在思维过程中针对问题将我们所得到 的若干观念加以重新组合，从而找到多个可能 的答案、解决

5、方案、结论或假说 的思维形式，它是创新思维中求异 的形式，是创新思维 的本质或基础。创新思维 的重要组成部分还包括：直觉思维，就是对客观事物 的直接判断或抉择，一眼看出或猜出问题 的关键所在，体现了思维 的“概括化”、“简缩化”、“语言化”或“内化”，想象性思维等3。发散思维是创新思维 的基础，它主要包括：流畅性思维，能够出现若干可能 的构想和答案；变通性思维，以不同 的分类或方式去思考，能够从某一思想转换到另一思想，或者以另一种不同 的新方式去看某一个问题；独创性思维，即思维 的过程、方法或思维 的产品具有新颖性、独特性；精致性思维，在原来 的构想或基本观念上添加新 的观念，增加有趣 的细节

6、和组成相关概念群。三、在科学 探究中培养创新思维思维是从问题开始 的，科学 探究是发现问题和解决问题 的过程，也是培养创新思维 的过程。（一）整合思维 的培养整合思维所追求 的目标是：做出正确 的选择或者决策，并力求在最短时间内解决问题。科学 探究需要“制定计划与设计实验”，要根据探究 的目 的和已有条件，选择正确 的方案，并且整合已有 的知识概念来选择需要 的装置和器材，这正是一个整合思维 的过程。在“分析与论证”过程中，对搜集 的诸多数据进行分析处理，并且要求根据所观察到 的现象和数据等进行高效率 的整合思维，得出正确合理 的结论，并排除干扰因素求取唯一正确 的结论。在“评估”过程中，对发

7、现 的新问题制定解决方案，并吸取经验，从经历 的过程中获取新知识并用来解决新问题，通过不断改进找到最佳 的途径，这些都是在整合思维中进行 的。例如设计试验探究“串并联电路 的电压关系”，首先要根据实验目 的，制定试验计划、研究试验步骤，设计出电路图，决定选用 的元件和仪器，包括灯泡 的型号、电源功率等，都需要依据相关知识来做出合适选择。对于所得电压，电流要进行数据处理，要尽量减小误差，最后得出初步结论。在“评估”时，对实验 的操作过程进行检验、修正、评价等，整个过程也就是训练整合思维 的过程。（二）发散思维 的培养发散性思维包括流畅性思维、变通性思维、独创性思维、精致性思维等。在“提出问题”过

8、程中，尽可能多 的发现问题可以培养流畅性思维；从不同于一般 的角度来发现问题可以培养变通性思维；选择一个比较新颖 的、与众不同 的角度来提出问题，就可以使独创性思维得到更好 的锻炼和培养。在“猜想与假设”过程中，尽可能多 的提出一些解决问题 的方法和假设，并且要尽快地提出猜想和假设，这样就会很好 的锻炼和培养流畅性思维；而且如果假设和猜想 的角度很新颖，预测 的方式很独到则有利于独创性思维 的培养。在“制定计划与设计实验”过程中，要根据目 的和现实条件，尽可能多和快地提供活动方案，来培养流畅性思维；当一种方案不符合条件和目 的时，能够在尽量短 的时间里寻找出新 的方案，则可以使思维 的变通性得

9、到培养；如果设计 的实验或者方案方法与众不同，角度更加新颖，独辟蹊径，则就会使独创性思维受到锻炼培养。当进行“实验与收集证据”时，为了培养流畅性思维可以尽量多 的而且以最快 的速度来提出具体 的操作方式；当然在此过程中，难免会有一些实验方式或者收集到 的数据不适合整个过程 的需要，这就需要迅速 的转变思路，转向其它 的思路，这样是有利于培养思维 的变通性；实际 的实验或者证据 的收集，会使活动者 的见识拓宽，知识增长，高效率 的补充丰富自己原有 的知识体系有利于精致性思维能力 的增长。“分析与论证”过程中当尝试着得出 的某个结论荒谬不符合实际时，要及时转换思路，去试着得出其它符合实际 的结论，

10、这样 的操作有利于变通性思维 的锻炼；对分析论证 的认识，会使原有 的认识得到充分 的补充，引申对事物 的看法，这样正有利于精致性思维 的培养。在“评估” 的过程中，注意探究中还没有解决 的矛盾，尽可能 的发现一些新问题，并且尽可能迅速 的提出新方案，这样就培养了思维 的流畅性；而当发现原来 的实验方案效率不高时，要尽快 的提出新方案，不要总是对旧 的方案迷惑不解，这样就同时培养了变通性思维和独创性思维；在吸取经验教训 的过程中，就是对已有 的认识体系 的补充，这是培养精致性思维 的最佳环节。在“交流与合作”中，要敢于提出新 的看法，观点，要敢于突破常规 的思路来看待问题，这可是培养独创性思维

11、 的最佳时机。（三）直觉思维 的培养直觉思维是对客观事物 的直接判断或抉择，猜出问题 的关键所在。在“提出问题”过程中，使发现问题 的时间尽量缩短；在“猜想与假设”过程中，对问题 的解决方案迅速做出判断，并且能根据客观条件迅速而且大胆对实验结果做出预测，这些刻意采取 的措施都是对直觉思维 的培养。例如，在研究物理学 中“电磁感应现象”中，可以引导学 生根据“电能生磁” 的知识基础大胆猜想“磁能生电” 的结论，然后再设计实验来进行验证。（四）想象思维 的培养想象性思维是对已有 的表现进行加工改造而创造新形象 的过程。在“猜想与假设”过程中，可以根据现有 的条件或者现象，对实验或者问题 的答案进行想象，想象其可能出现 的各种情况来做出预测。在“制定计划与设计实验”过程中，要在大脑中时刻想象实际操作中可能会出现 的情况或者需要注意 的问题，还要想象到相关因素 的参与干扰，以便使计划和实验设计更加严密，以及尽量 的减少意外情况 的发生。在“分析与论证”中，对造成实验或者活动结果 的原因进行想象，以做出更加合理 的解释和更加准确 的描述。这