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类比联想,培养直觉思维能力

2019-10-23任秋兰

启迪与智慧·教育版 2019年1期
关键词:直觉思维类比解决问题

任秋兰

【摘   要】  直觉思维,是人们不通过逻辑思维,而综合利用已知的知识、积累的经验,以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的本质,并迅速做出猜测、设想或者突然顿悟的思维方式。能否与已经解决的熟悉的问题或者类似的事情进行类比,是直觉性思维能够激发的重要条件。在教学实践中,调动学生的内在知识,挖掘出陌生问题与已知知识间的联系,对比两者的相似或不同之处,创造性的解决问题,培养学生的直觉思维。

【关键词】  直觉思维;已有知识;类比;解决问题

包因凯尔说:“我们用逻辑证明,却用直觉发现。”所谓直觉思维,是人们不通过逻辑思维,而综合利用已知的知识、积累的经验,以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的本质,并迅速做出猜测、设想或者突然顿悟的思维方式。在教学过程中,我们经常会遇到这种情况:在问出一个问题后,有些学生迅速得出结论,另些学生也很快知道了研究这一问题的方法;可也有学生,长时间不得其法,但灵光一闪,突然顿悟了解决的方法。这就是直觉思维。

本人尝试在实践教学中运用培养直觉思维的方法,让学生学会相似事物间的类比,了解解决未知问题的方法。以真实的教学给学生带来实际的感受,积累经验,相信自己,学会自我判断,激发学生思维的直觉性,获得成功的喜悦和自我认同感,并能在今后的学习生活中灵活地运用各种方法解决问题。

一、积累知识经验,类比对照——直觉的源泉

教学,是培养学生的能力。能力是无涯学海中的一座座“小岛”,是让学生更好地遨游学海的助力。而要到达“小岛”,则需要乘着船,历经海浪、风雨,在苦苦的寻觅中,知道了海浪的高度、认识了风雨的力量,能借助海浪游的更远,能提前预知暴风雨的猛烈,更能欣赏风雨过后的彩虹。在经历“踏破铁鞋”的苦苦寻觅,收获“得来全不费工夫”的兴奋与喜悦。

以五年级《热》单元中的《液体的热胀冷缩》为例,通过学习,获取知识,积累经验,为后面内容的学习奠定基础。

教师行为:《液体的热胀冷缩》一课的内容主要描述生活中一些主要液体:水、酱油、牛奶、醋、可乐等等液体在受热后体积膨胀、受冷后体积缩小的现象,从而得出生活中大部分液体都有热胀冷缩的性质,进而观察这一特性对于生活的影响。了解学生对于这个对知识的原有认识后,教师发现,大部分学生都知道热胀冷缩,并且部分学生还能够解释热胀冷缩的具体含义。对于该情况,教师把本课重点放在实验上,通过实验材料的选择、实验装置的搭建以及实验现象的描述,学生亲身看到、体验液体热胀冷缩这一现象。明白能被反复证明的才是真正的科学,培养学生的科学素养。

设计意图:学生原有的知识水平决定了教学内容对学生的吸引程度,也是学生学习深度的重要指标。对班级大部分同学都了解的内容重复讲授,虽然不一定没用,但效率很低。同时,科学课的目标之一是锻炼学生的动手能力。因此,能否通过实验证明已知,同样是学生科学素养的重要指标。感受一个完整的实验过程:从材料的选择到最后的实验结论的探讨,形成对某一事物的全面认识,对于学生以后遇到类似的情况,有参考的原型,比较的对象,更易调动学生的直觉思考方式。

学生行为表现:“我们需要锥形瓶,还有这个带玻璃管的橡皮塞……”“我覺得烧杯也要,并且要两个,一个放热水,一个放冷水……”“我们组不要烧杯,但是需要酒精灯,我们觉得酒精灯一样可以作为热源给水提供能量,让水温升高……”根据教师提供的丰富多样的实验材料,每组同学都选择了他们觉得合适的,并且在选择过程中或由于自身需要,或对于别组同学的不同意见,还讲述了选择该种材料的原因,各叙理由,为后面实验的成功或者失败埋下了伏笔。

学生行为表现:经过实验材料的选择、装置的搭建以及亲历实验过程,学生发现,相似的材料却有不同的实验现象。小组分析成功或者失败的原因,结合课前材料的选择,形成初步的实验观,获得完整的实验过程体验。

二、能以经验为蓝本,类比模仿——直觉的萌芽

类比一词源于古希腊,含义为“按比例”。古希腊数学家发现,两个尺寸不同的三角形若三条边的比例关系相同,则这两个三角形相似。这种以比例发现相似性的方法,是最早意义上的类比。类比需要两个阶段,一是把两个事物进行比较;二是在比较的基础上推理,即把其中某个对象有关的知识或结论推移到另一个对象中去。学习《气体的热胀冷缩》时,可以和之前学的《液体的热胀冷缩》进行类比,把液体中有关的知识迁移到气体的学习中,利用类比的方法,培养学生的直觉思维。

教师行为:通过详细而认真的亲历证明液体的热胀冷缩的实验,对这一类型的实验已有一定认识。

1.在一分钟内选择实验器材,设计实验方法,证明气体的热胀冷缩。

2.比起上一节课的实验,说说两者的不同之处?并阐述理由。

3.评价:其他小组同学的实验,评出优者。

设计意图:兴趣是直觉思维的前提。教师是主导者而不是主体,让学生充分发挥课堂主体的作用,在短时间完成实验的设计,既有压力,又是动力。根据学生已有经验,比较证明液体和气体热胀冷缩两个实验的相同以及不同处。缩短思考时间,让学生迅速做出判断,从模仿出发,尽可能提升思维的深度,最大程度地调动学生的直觉思维,累计直觉的经验。

学生行为表现:在经历上一节课的积累后,学生很快发现两个实验的相同处和不同处,吸取上次的教训,迅速选择了合适的材料以及适宜的方案。并且,除了常规的利用气球捕捉膨胀的空气,让肉眼能够观察到外。也有学生创意十足,联想到公园中常出现的泡泡液。分析泡泡形成与气体体积膨胀之间的联系,异中求同,在模仿中创造出另一种书本上从没出现方法:在玻璃管上抹上泡泡液,如果空气受热膨胀,就能看到被“吹出”的七彩泡泡。这位学生的创意受到了教师和学生的一致好评,大家都为他点赞。在这过程中,该学生通过自己的创新,不仅设计出属于自己的验证气体热胀冷缩的实验方法,同时也因为创新,获得了高于其他学生的成就感,极大地调动了学习的兴趣。并且,该方法也在之后的实验中验证成功,进一步激励了学生的创新意识和学习兴趣。

三、敢对问题“预言”,类比预判——直觉的绽放

钱学森说“直觉是一种人们没有意识到对信息的加工活动,是在潜意识中酝酿问题然后与显意识突然沟通,于是一下子得到了问题的答案。”丰富的知识,勤奋的思考,敏锐的观察力都是培养直觉重要的前提。而直觉的显现,则像“怀胎十月,一朝分娩”,是瞬间的产生,一种顿悟,是思维过程中一种短暂的最佳状态。

在认识了《气体的热胀冷缩》与《液体的热胀冷缩》后,学生已经积累了相当的经验,是直觉的思维火花闪现的时候了。

教师行为:

1.给予每一组一张设计好的实验方案单,请小组同学就给予的实验方法进行思考,“预言“成功的可能性。

2.随机抽取其他小组的实验方案单,现场“预言“成功的可能性,并阐述理由。

3.通过理论辨别,选择认为的最合适方案,进行实验。

设计意图:依旧从实验入手,让学生从不同角度阐述“预言”的理由,这一过程展现知识点的形成,对于学生直觉思维起到重要作用。该环节是建立在已有丰富的经验基础上的,为直觉思维的调动起到了促进的作用。也是通过这一活动,帮助学生对陌生问题从猜测到类比联想的直觉启示。

学生行为表现:“我觉得方案A中用热水实验现象会很不明显,因为我们都知道金属的话,需要很高的温度才会发生变化。”“每天我都看到校门,可是从没发现它有什么变化。所以如果我们想观察到金属受热后体积的变化,那我们要有能够测量的工具,这是方案D缺少的。”

虽然学生并没有像学习“1+1”那样,直观感受到学习的成果,但已在不自觉地用熟悉的方法去推测陌生的问题,无意识中运用了直觉的思维,为创造性地解决问题提供了更多一种可能。这是一次尝试,而在今后的教学中将做出更多的探索与研究,希望能通过类似的学习培养学生的直觉思维,触类旁通,瞬间做出判断,实现“0思考”的直觉式判断,为小学科学的学习提供一个新的视野。

【参考文献】

中华人民国和国教育部制定,《小学科学课程标准》[M].北京师范大学出版社,2017年,全册.

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