大學(xué)理科哲學(xué)啟發(fā)創(chuàng)新思維范文

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一、應(yīng)用道法自然培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新思維能力

老子說(shuō):“人法地、地法天、天法道、道法自然。”道是萬(wàn)物創(chuàng)生的根源,所以人、地、天都要法“道”,但道并不是毫無(wú)規(guī)則的,為所欲為的,它還必須以自然為法則。教學(xué)其實(shí)也符合這一自然規(guī)律,教與學(xué)是師生關(guān)系,作為知識(shí)的傳承者和接受者同樣需要進(jìn)一步創(chuàng)新。而目前在教學(xué)過(guò)程中明顯感覺(jué)到許多學(xué)生對(duì)理科教育感覺(jué)難,學(xué)習(xí)鉆研興趣不高,究其原因主要是認(rèn)為學(xué)而無(wú)用,近來(lái)社會(huì)上許多崗位不需要大學(xué)理科知識(shí),低技術(shù)密集型生產(chǎn)崗位,金融股票類(lèi)、房地產(chǎn)、資源利用消耗型、商業(yè)型以及服務(wù)崗位充實(shí)社會(huì),尤其像公務(wù)員那樣服務(wù)行業(yè)享有較高的收入,創(chuàng)新型實(shí)體崗位很少,地位低下,知識(shí)無(wú)用武之地。如何改變這一思想是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維能力的關(guān)鍵。

因此,首先要讓學(xué)生用發(fā)展的眼光看問(wèn)題,讓他們認(rèn)識(shí)到大學(xué)理科知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅能進(jìn)一步對(duì)日常生活的認(rèn)識(shí)提高,而且能提高創(chuàng)新能力,對(duì)以后我國(guó)工業(yè)化轉(zhuǎn)型的工作崗位競(jìng)爭(zhēng)有很重要的作用。我們可以列舉一些發(fā)達(dá)國(guó)家目前高薪崗位對(duì)自然科學(xué)的要求,而我國(guó)的發(fā)展也將肯定是這一趨勢(shì),創(chuàng)新的價(jià)值觀將大大提高,創(chuàng)新的企業(yè)和崗位將同樣提高,而同時(shí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中商業(yè)買(mǎi)賣(mài),以及國(guó)家固有資源利用和生產(chǎn)密集型的總值比例將會(huì)下降,高科技產(chǎn)業(yè)總值將上升,同時(shí)崗位將大大增加。這樣就在源頭上讓學(xué)生看到了希望,給予了動(dòng)力,能明確學(xué)習(xí)目的。其次,要培養(yǎng)學(xué)生和老師的道德感和義務(wù)感,讓師生共同明白肩負(fù)國(guó)家振興的責(zé)任。作為中華民族的一分子,只有學(xué)好自然科學(xué)知識(shí)才能認(rèn)識(shí)世界,改造世界,而沒(méi)有任何其他辦法能代替。同時(shí)明確人生目的,尤其作為大學(xué)老師和學(xué)生具有一定的文化素質(zhì),應(yīng)該知道,人生就是認(rèn)識(shí)世界和改造世界為目的,世界的改造變化和積累的知識(shí)是世界文明的產(chǎn)物,是世界人民共同奮斗的目標(biāo),因此作為認(rèn)識(shí)和改造自然的基礎(chǔ)理科知識(shí)對(duì)生活非常重要。

要讓師生知道基礎(chǔ)理科的發(fā)展史中蘊(yùn)藏著十分豐富的哲學(xué)思想,例如徹底的唯物主義世界觀、敢為人先大膽創(chuàng)新的勇氣、堅(jiān)忍不拔的意志、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神、強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感、崇尚真善美的高尚品格等。理科知識(shí)代表著一種自然觀和方法論,代表著一套獲取知識(shí)、組織知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的有效步驟和方法。然后通過(guò)介紹基礎(chǔ)理科知識(shí)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。例如,引以為驕傲的自主研制的“兩彈一星”成果和航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展,從輕型飛機(jī)到探空火箭,從“東方紅一號(hào)”到“嫦娥一號(hào)”,以及在航空和宇航中所涉及的核燃料、發(fā)動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)、新材料、精密儀器,都是以理科知識(shí)為基礎(chǔ)和先導(dǎo)的,尤其近200年科技百年掌門(mén)人牛頓、愛(ài)因斯坦在理科許多方面推動(dòng)了近代科學(xué)發(fā)展和人類(lèi)文明。

同時(shí),要注重學(xué)科滲透,針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,增加相應(yīng)的理科方面的知識(shí)。如對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以結(jié)合電磁學(xué)、光學(xué)的教學(xué),分析光盤(pán)、磁盤(pán)的讀寫(xiě)原理以及目前快速變革技術(shù)等;對(duì)電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可應(yīng)用電磁感應(yīng)、渦電流等知識(shí),分析電磁灶的工作原理,對(duì)化學(xué)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)在化工流水線的應(yīng)用。使學(xué)生切實(shí)感受尖端科技間各學(xué)科實(shí)際上是密切聯(lián)系的,由此開(kāi)闊視野,啟迪思維。同時(shí),可以利用現(xiàn)代先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段和企業(yè)實(shí)地考察,把枯燥的課堂教育變成趣味輕松的能解決實(shí)際問(wèn)題的課程,把理科知識(shí)和現(xiàn)代科技密切聯(lián)系起來(lái),這樣就能吸引學(xué)生的注意力,提高他們的自主學(xué)習(xí)欲望,讓師生在一起順其自然的教與學(xué),相互討論,共同提高。這一源頭問(wèn)題的解決,關(guān)系才能理順,師生自主創(chuàng)新思維才能調(diào)動(dòng)。

二、利用“學(xué)”“思”“習(xí)”統(tǒng)一來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

孔子說(shuō):“學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆。”“學(xué)而時(shí)習(xí)之,不亦說(shuō)(悅)乎?”學(xué)、思、習(xí)是知識(shí)掌握的三個(gè)方面,如何能協(xié)調(diào)統(tǒng)一呢,孔子已經(jīng)有不少的總結(jié)描述,學(xué)、思、習(xí)是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)的統(tǒng)一體。在理科知識(shí)教育中的“學(xué)”與“思”的問(wèn)題上,可以參照林慶華[4]、張實(shí)華[5]、郭小花[6]一些方法,課堂突出訓(xùn)練思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,注重運(yùn)用啟發(fā)方法,積極調(diào)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)造性思維活動(dòng)。啟發(fā)式教學(xué)能夠活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生積極開(kāi)動(dòng)腦筋,開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性的思維能力。啟發(fā)的形式和方法是多種多樣的。聯(lián)系近代科學(xué)取得的巨大成就和廣泛應(yīng)用,充實(shí)教材,一些過(guò)于理想化、格式化,知識(shí)面窄,實(shí)際情況下幾乎不可能出現(xiàn)的例題和習(xí)題的內(nèi)容要減少,增加理論聯(lián)系實(shí)際的內(nèi)容,反映理科知識(shí)的新進(jìn)展、新成果。

注重將實(shí)際問(wèn)題抽象為模型的分析及能力培養(yǎng)和模型構(gòu)造。分析定理和定理的適用條件,提高對(duì)結(jié)果、討論及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。由點(diǎn)到面拓寬學(xué)生思維,比如運(yùn)用直觀啟發(fā)方法,加強(qiáng)“示范”效應(yīng)。訓(xùn)練學(xué)生思維的敏捷性,運(yùn)用設(shè)疑啟發(fā)方法培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)造性思維的原動(dòng)力;對(duì)學(xué)生表現(xiàn)出的具有想象和創(chuàng)造性的觀念,老師都要予以表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)并記錄最后成績(jī)考評(píng)中。尊重學(xué)生提出問(wèn)題,倡導(dǎo)學(xué)生提問(wèn)質(zhì)疑,即使是幼稚甚至荒唐的問(wèn)題,老師不能加以嘲笑和譏諷,而要肯定其正確、合理的部分,并在誠(chéng)懇指出其錯(cuò)誤的同時(shí)解釋理由。從而讓學(xué)生懂得:“學(xué)問(wèn)學(xué)問(wèn),學(xué)了就要問(wèn);問(wèn)得越多,學(xué)得越好。”營(yíng)造出寬松、富有活力的教學(xué)氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象,認(rèn)真思考,積極提問(wèn)質(zhì)疑。通過(guò)課堂一系列思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神。

如在講熱力學(xué)分子之間熱運(yùn)動(dòng)中,結(jié)合科學(xué)史以及顯微鏡下的布朗運(yùn)動(dòng)提出,能否把布朗運(yùn)動(dòng)放大到一個(gè)人坐在船上,在湖面上休閑游湖的可能性,討論概率、溫度條件等;在講到電磁學(xué)部分的時(shí)候,一些近代科技應(yīng)用很吸引學(xué)生的興趣,例如,現(xiàn)代避雷針原理,靜電除塵,噴漆,靜電復(fù)印機(jī)原理,鼓勵(lì)學(xué)生自主利用所學(xué)知識(shí)解釋之,并挖掘這些知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用,可以嘗試用靜電除塵原理應(yīng)用到紗窗上,討論近來(lái)碳纖維、碳納米管超級(jí)電容器的構(gòu)造和原理,設(shè)想其應(yīng)用途徑;學(xué)習(xí)了光的干涉的時(shí)候,強(qiáng)調(diào)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是把人眼無(wú)法觀察到的干涉現(xiàn)象轉(zhuǎn)化到人眼可以觀察到的穩(wěn)定的干涉花樣,利用這種宏觀方法間接地測(cè)量微觀的光的波長(zhǎng),這是理科中普遍使用的間接測(cè)量法,這也在實(shí)際生活中有許多應(yīng)用實(shí)例。這樣把科學(xué)史以及所學(xué)知識(shí)與近代科技應(yīng)用結(jié)合起來(lái)設(shè)疑、討論、思考,就能進(jìn)一步提高學(xué)生興趣和創(chuàng)新思維。

另外“習(xí)”的應(yīng)用,也有不少總結(jié)[5],例如通過(guò)組織課外興趣小組,提高學(xué)生個(gè)性發(fā)展,根據(jù)學(xué)生對(duì)理科知識(shí)興趣點(diǎn)的不同,采取由學(xué)生自愿參加的方式,有步驟、有目的地組織了各種課外興趣小組,如力學(xué)小制作、攝影、無(wú)線電愛(ài)好、家用電器的維修等。學(xué)生通過(guò)興趣小組活動(dòng),能把課堂物理知識(shí)學(xué)習(xí)與課外實(shí)踐結(jié)合起來(lái),體現(xiàn)了理科知識(shí)“應(yīng)用性”的宗旨,鍛煉了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,而且能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣和深層次的探索,提高了學(xué)生個(gè)性發(fā)展的質(zhì)量。通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力,將近科的實(shí)驗(yàn)和理論、歸納和演繹相結(jié)合。因此開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室是誘導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手創(chuàng)新的關(guān)鍵,而學(xué)校設(shè)立的許多支持學(xué)生研究的小組(如“挑戰(zhàn)杯”等)更進(jìn)一步讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成“習(xí)”的過(guò)程,使得學(xué)生能結(jié)合大學(xué)理科實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步設(shè)計(jì)出創(chuàng)新意義的實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)),并通過(guò)競(jìng)

提高興趣和創(chuàng)新能力。

三、利用“歸納”“演繹”來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力歸納,演繹作為最樸實(shí)的認(rèn)識(shí)自然的方法早在“易經(jīng)”中就得到體現(xiàn),而后來(lái)培根的“新工具論”進(jìn)行了系統(tǒng)的描述。在大學(xué)理科教育中利用這一哲學(xué)思想就能更好提高師生的創(chuàng)新思維。例如注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比歸納法的思維的培養(yǎng),通過(guò)類(lèi)比法,可以大膽猜想某些自然規(guī)律的結(jié)論。很多自然規(guī)律是很相似的。在講授有關(guān)內(nèi)容時(shí),不是先將結(jié)論告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生用類(lèi)比思維的方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行猜測(cè)。在講授這些內(nèi)容時(shí),采取類(lèi)比法進(jìn)行教學(xué),可以收到事半功倍的效果。如,在靜電學(xué)教學(xué)中,把靜電場(chǎng)與引力場(chǎng)類(lèi)比;庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律類(lèi)比;庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力類(lèi)比;點(diǎn)電荷與質(zhì)點(diǎn)類(lèi)比;電勢(shì)與高度類(lèi)比;電勢(shì)能與重力勢(shì)能類(lèi)比;電場(chǎng)力做功與重力做功類(lèi)比。起到利用力學(xué)基礎(chǔ)理論靜電學(xué)知識(shí),使靜電學(xué)內(nèi)容變得淺顯、形象,達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)。歷史上一些大師如德布羅意通過(guò)對(duì)物質(zhì)粒子和光子類(lèi)比,提出物質(zhì)波的假設(shè)。麥克斯韋把光波與電磁波作比較,得到光是電磁波的正確論斷。例如由靜電場(chǎng)電力線和高斯定理的關(guān)系,根據(jù)磁力線的特點(diǎn),猜測(cè)磁場(chǎng)的高斯定理。

根據(jù)電場(chǎng)能量密度,猜測(cè)磁場(chǎng)能量密度,根據(jù)力作功,猜想力矩作功,等等[7]。尤其我們通過(guò)歸納總結(jié)看到牛頓第一定律是一個(gè)宇宙中普遍存在的規(guī)律,在運(yùn)動(dòng)學(xué)中,它指出了物質(zhì)慣性的特征,在電磁學(xué)中楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律指出了電磁場(chǎng)的慣性特征,而在化學(xué)中活化能指出了分子保持穩(wěn)定的慣性。進(jìn)一步推演啟發(fā)學(xué)生更多應(yīng)用思考,那么我們能否演繹到社會(huì)科學(xué)中呢?社會(huì)中一些體制的運(yùn)行是否存在慣性?同樣機(jī)械能守恒定律,與熱力學(xué)第一定律其實(shí)就是在考慮物質(zhì)在不同層次狀況下的總體能量不變的原理,如進(jìn)一步考慮核結(jié)構(gòu)變化時(shí)就要涉及愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換了。守恒規(guī)律其實(shí)和慣性定律一樣也無(wú)處不在,例如在外力為零的系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)量守恒,在合外力做功為零及非保守內(nèi)力做功為零的系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能守恒,在合外力矩為零的系統(tǒng)內(nèi)角動(dòng)量守恒;甚至在整個(gè)有限的宇宙中,質(zhì)量守恒,電荷守恒等等。通過(guò)這樣歸納,就能啟發(fā)學(xué)生考慮不同情況下使用能量守恒的定律,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

結(jié)語(yǔ)

總之,貫徹“以學(xué)生為本”的基本教學(xué)指導(dǎo)思想[8],以“環(huán)境浸潤(rùn)”的教學(xué)理念,建立“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的方式就能變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),從而提高他們的學(xué)習(xí)興趣,而改變考試方式和評(píng)價(jià)方法,注重學(xué)生平時(shí)的創(chuàng)造思維和“學(xué)”,“思”,“習(xí)”的成績(jī),考慮學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,注意學(xué)生的個(gè)體差異,注重過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀,使每一個(gè)學(xué)生都能看到自己的長(zhǎng)處,并能反思不足,幫助學(xué)生逐步形成自我認(rèn)識(shí)、自我教育、自我提高,最終促進(jìn)學(xué)生在自己已有的水平上進(jìn)一步發(fā)展。結(jié)合具體案例、日常生活、實(shí)驗(yàn)、科研學(xué)習(xí)知識(shí),將創(chuàng)新思想作為主要的評(píng)價(jià)體系,這樣應(yīng)用哲學(xué)思想就能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性,繼而更好地培養(yǎng)創(chuàng)新人才。