PDF《青少年的科 学思维能力研 究》

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图青少 年科学思 维能力的结 构模 型 该模型 中每两 个维度构成 的平 面 代表 特定 的 内容 内容与方法 维度构成的平 面 表示 科学学科 的 结构 方法与品质维度构成 的平 面 表示 一般的思 维 能力 内容与品质维度构成的平 面 代表与科学思 维 能力相适 应 的知识结 构,具体 含义 是 对科 学概念、科学规律 的深入 的理解 , 快速 、 准确 、 灵活的运 用 该模型 的正确性 最终 要 由实 践检 验,这里从理论 上 作如下 一些分析,说明其合理性 . 第一,该模型符合有 关知识、方法、能力关系的论述 , 说 明科 学思维能力离不开科 学思维的内容一科学知 识 和科 学思 维 方法 . 第二 该模 型符合系统科学 的基 本原理 系统 科学 有三条基本 原理 , 即整体原 理、反馈原理 和有序原理 . '

首先 , 该结 构模 型认为青 少 年科学思 维能力由内容 、 方法、品质通 过相互联系,构成具有一定结构 和 功能 的有机整 体.其次 , 该模 型具有反馈作用 . 在科学教学 中,学生通过科学 知识 和科 学 方法 的学 习,提高思 维品质,从而发展 科学 思 维能 力.教师通 过 测试 等 多种 途 径接 受反 馈信息 , 改进 教学方法 使三 个方 面协调发展 . 最后,该模 型所构成 的 系统 与外 界发生相互作用如科 学思维能力与非智 力 因素 相互作用科学 思 维能力 与教育、教学、学习相互作用一方面,教育、教学、学习决定着科学 思维能力的发展 另一方面,科学 思 维能 力又对学 习 活动有 促进作 用.第三 , 该模型符合思 维发展的理论 与实践 . 思维发展的研 究表明思维品质是思维能力高低 的重要标志培养思 维 品质 是发展智力和能力的突破口思维结构是由思 维的目的 、 过程、材料 或结果、自我 意识或监控、品质、认知因素与非 认知囚索听构成的 系统 止该结构模型包括思维的解,质思维内容 体现 厂思 维材料和结果思维方法 体现 '

思维过程而思维的目的 、 自我 意识或监控 、 卜认知因素虽 然是 思维结构的重要组成部分对思维能力 的发展 有重要的影 响,但不 属于能力范 围该模型对青少年的科 学教 育有 如下启示 第一,青少年的科 学思 维能 力是由科学思 维的内容 、 方法 及 品质 构 成一 个有机的整 体,对该能力的测量必须同时 考 虑这 三方面的因索第二,科学 思维能力的培养必须贯穿在科学知识和方法的教学中,并将 思维品质 的训 练作为培 养科学思维能力的突破 口 第三 , 青少 年科 学思维能力的形 成和发展过程是该结构模型的形成和改组过程,每一阶段有一种相对稳 定 的结 构教育教学 要适应这种结构并促进其 发展

二、青少年科 学思 维能力的发 展根据思维材料的不同,可将科学思维分为科 学抽象思维、科学形象思维和科学直觉思维三种基本形 式.科学 抽 象思 维是以科学 概念 为思维材料而 进行的思 维科学形象思 维是以科学表象为思维材料而进行的思 维科学直觉思维是以科学 概念和科学 表象结 合而 成的、具有整体功能 的'

知 识组块 为思 维 材料而 进行 的思 维.一青少年科 学抽 象思 维能力的发展根据青少年科 学思维能力的结 构模 型、科学抽象思维的内涵 以 及对青 少 年科 学抽 象思维能 力 的调 查,设计了青 少 年科 学抽象思维能力的评 价指标体系表所示,这一指标体系反 映了青少 年科学 抽象思维 能力的主要方面.方法 表 履谣 膏 少年 科学抽 象思维能力的评 价指标体系指标内涵 能正确分 析研 究对象能排 除多余 因素的干扰能挖掘科学 问题中的 隐蔽 条件 善于 全而深人分析科学 过程根据问题 的需 要灵活选 取研究对象突破 思维定势的影 响灵活分析科学过程善于 灵 活地 对 科学 问题进行分析 与合成 能从新的角度思 考和分析 问题 灵 活运 用 科学 知识和方法善于将已学过的科学知 识和方法灵活迁移到新 的 情址 中去 正 确理 解各种理 想模型 的 成立 条件善于运用理想化的方 法将研究对象、研究对象所处的条件及研究过程理想化抽象出理想模 型和理想过程能从众多的科学现象和科学事物中抽象出本质特 征,并概括出科学 概念 灵活抽象理 想 模型 善于根据理想化条件的适 用范围灵活处理条件理 想化问题形象思维的内涵 在 参考 有关资料并 与教师座 谈 的基 础上,制订了青 少年科学形象思维能力的指 标,将青少 年科 学形象思 维 能力 由低 到 高分 为三级水平 . 第一 级水平 , 初 步形成 图形 、 图景 和基本空间关系表 象的能力 第二 级 水平 唤起图形 、 图景和空间关 系,并对其进行 变换 的能 力 第三 级水平,独立 想 象新 的 图形 、 图景 和空问关 系的能 力.研究结果 表明第一,中学 生 的科学 形 象思 维能力随年龄递增不 断发 展,初三学生 基 本具备初 步形成图形 、 图景 和基本空 间关 系表 象 的能 力,高一 学生基本具 备唤起 图形 、 图景 和空间关 系,并对其 进 行变换 的能 力,高二学生基 本具 备独立 想象新 的 图形 、 图景 和空 间关 系的能力 . 第二 , 中学生科学形 象思 维 能力 的发展 存在关键期和成熟期 . 初三 到高 一是中学 生科学形 象思 维能 力迅 速发展 的时期 , 这一方面是由于 几 何课 的学 习 促进 了 中学生 空 间想 象能力 的发 展 另一方 面,由于 从初二开 始 中学 相继开设 了物理 、 化学 、 生物课 , 使学生有更 多 的机会 接 触实物 、 模型、图形 构想 空 间关 系,抽象理 想模 型,想象抽 象 图景 , 从而推动着科学 形象思 维能力的加速 发展 , 到高二科学 形 象思 维 能力 的发 展趋于成熟 . 第三,男女生科学形象思维能力 的发 展存在 差异,初一 、 初 二较 接近,但到初 三,男生的发展 速度明显 超过女生 , 高一 男生 的科学形象思 维能力显 著高于女生 男生 的科学形象思 维 能力在 高一 基本 趋于 成熟 , 但女生要 到高二才基本具 备科学形 象思 维能力 , 各年级男生 科学形象思维 能力 的离散性 比 女生 大,但差 异不显 著.深刻性八灵活性分析与综合深刻性抽象与概括弓善于对实际的过 程 分段 抽 象并进 行研究有较强的科 学模型变换 能力能够 根据 归纳法的丛本思 想设 计实 验具有对科学 实验结果的归纳能力善于对科学问题进行归纳具有 多题归一'