提高认知和思维能力范文篇1

关键词：高中物理；课堂教学；抽象思维能力

一、从有利于提升学生抽象逻辑思维能力的角度出发开展教学活动

学生的学习活动主要是在教师的指导下进行的．教师在教学过程中，应适当安排教材，有计划、有目的、有系统的组织课堂教学，从有利于提升学生抽象逻辑思维能力的角度出发，开展教学活动，促进学生抽象思维能力的发展．如，“用牛顿定律解决问题”这一教学内容中的“动力学中的临界问题”，对于学生来说，是比较抽象的，教师可以联系学生身边的物理现象，并结合教材内容设计物理实验，引导学生的思维从“形象”向“抽象”发展．即教师可以通过物理实验，引导学生观察、发现和总结出动力学中的“临界问题”．如，“相互接触的两物体脱离的临界条件是相互作用的弹力为零，绳子松驰的临界条件是绳中张力为零，存在静摩擦的连接系统之间相对静止与相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值等，从而使学生体会到看似高深莫测的物理知识并不是遥不可及的，而是就在每一个人的身边．为了帮助学生加深理解和认识，教师还可以给出有关例题：质量为m的物体放在质量为M的倾斜度为a的斜面上，如果物体与斜面间、斜面体与地面间的摩擦均不计，请问，作用于斜面体上的水面力为多大时，物体与斜面体刚好不发生相对运动?此时m对M的压力为多大?此时地面对斜面体的支持力多大?引导学生分析和解决问题，使同学们通过对于知识的实际运用，促进学生的抽象思维能力的提高，从而达到预期的教学目的．教师在高中物理教学过程中，对教学过程进行有效的控制，从而推动了中学生抽象思维能力的发展．

二、遵循现代心理学的观点发展学生的抽象思维能力

根据心理学研究成果，智力的核心是思维能力，思维的核心则是抽象逻辑思维，而智力则是顺利完成每项活动的前提条件。因此，教师在高中物理教学过程中，应着力于提高学生的抽象思维能力，把学生培养成为适应当今社会发展的新型人才．按照思维结构发展的阶段来看，抽象逻辑思维是思维发展的较高阶段，也可以说是思维发展的最后阶段．按教育心理学的研究成果来看，学生学习知识的过程，就是在已有的认知结构上进行深化和建构的过程，即将新知识与原有的认知内容建立联系，并予以融会贯通和有机结合．为了发展学生智力，提高学生能力，教师在高中物理课堂教学过程中，应围绕物理教材，以心理学尤其是现代认知心理学的研究成果作为理论依据开展教学活动，比如，教师在带领同学们学习“速度改变快慢的描述一加速度”这一章节时，可以先让学生回忆已经学习过的“速度”概念，然后，再引导学生从直观观察和亲身感受的角度描述“百米起跑”等通俗的生活事例，并通过多媒体教学辅助设备为同学们播放赛车起动、列车开动或运动员起跑到加速的慢镜头，在帮助同学们温习“速度”的概念，并体会“速度的改变”的同时，“顺理成章”地引入“加速度”的概念．这时同学们已对于“加速度”这一新的知识点产生了感性认识，“加速度”的概念可以顺利进入学生的知识结构，从而收到了事半功倍的教学效果．教师在高中物理教学过程中，遵循现代心理学的观点，强调对“已有认知结构的顺应过程”，从同学们已有的知识结构和熟悉的生活体验出发，通过因势利导，将新知识呈现在学生的面前，并进一步“内化”为知识结构的一部分，从而有效地提高了高学生的思维能力．

三、结合学生的年龄特点提高学生的抽象思维能力

提高认知和思维能力范文

一、激发动机，从具体的感性认识入手，积极促进学生的思维

动机是直接推动人进行活动的内部动因和动力，心理学家布鲁纳把“动机原则”作为一个重要教学原则，认为教学必须激发学生的学习积极性和主动性。儿童是有个性的人，他的活动受兴趣支配，一切有成效的活动须以某种兴趣作先决条件。兴趣可以产生学习动机，是学生学习的动力源之一，有了兴趣，教学才能取得良好的效果。

二、从新旧知识的联系入手，积极发展学生思维

在数学基础知识教学中，应加强形成概念、法则、定律等过程的教学，这也是对学生进行初步的逻辑思维能力培养的重要手段。然而，这方面的教学比较抽象，加之学生年龄小，生活经验缺乏，抽象思维能力较差，学习时比较吃力。学生学习抽象的知识，是在多次感性认识的基础上产生飞跃，感知认识是学生理解知识的基础，直观是数学抽象思维的途径和信息来源。我在教学时，注意由直观到抽象，逐步培养学生的抽象思维的能力。在教学“角”这部分知识时，为了使学生获得关于角的正确概念，我首先引导学生观察实物和模型。如，教学圆柱的侧面积时，让学生把纸筒沿竖向剪开，展示出长方形，学生通过直观操作，很快推导出圆柱侧面积计算公式。数学知识具有严密的逻辑系统。就学生的学习过程来说，某些旧知识是新知识的基础，新知识又是旧知识的引伸和发展，学生的认识活动也总是以已有的旧知识和经验为前提。我每教一点新知识都尽可能复习有关的旧知识，充分利用已有的知识来搭桥铺路，引导学生运用知识迁移规律，在获取新知识的过程中发展思维。如在教加减法各部分的关系时，我先复习了加法中各部分的名称，然后引导学生从35+25＝60中得出：60－25＝35；60－35＝25。通过比较，可以看出后两算式的得数实际上分别是前一个算式中的加数，通过观察、比较，让学生自己总结出求加数的公式：一个加数＝和－另一个加数。这样引导学生通过温故知新，将新知识纳入原来的知识系统中，丰富了知识，开阔了视野，思维也得到了发展。

三、精心设计问题，引导学生思维

小学生的独立性较差，他们不善于组织自己的思维活动，往往是看到什么就想到什么。培养学生逻辑思维能力，主要是在教学过程中通过教师示范、引导、指导，潜移默化地使学生获得一些思维的方法。教师在教学过程中精心设计问题，提出一些富有启发性的问题，激发思维，最大限度地调动学生的积极性和主动性。学生的思维能力只有在思维的活跃状态中，才能得到有效的发展。在教学过程中，教师应根据教材重点和学生的实际提出深浅适度，具有思考性的问题，这样就将每位学生的思维活动都激活起来，通过正确的思维方法，掌握新学习的知识。

（一）培养学生的独立思考能力。数学课堂教学，要让学生能充分发挥学习的主动性，这就要求教师对学生提出思维要求，而且要留有一定的空间，让学生独立思考。在教学中，让学生先想一想再去做。使学生言语与行动逐步起着自觉调控作用，促进思维的“内化”，从而发展学生的独立思考能力。

（二）精心设计，引导学生思维

根据学生的认知规律，学生在操作学具时，要把动手操作，动脑思考，动口表达结合起来，也就是从“外化”到“内化”，在操作中使“操作”与“思维”紧密结合，从而发展学生的内部言语，提高逻辑思维能力。例如在进行三角形面积计算公式推导的教学中，可以安排三个层次的操作，即三个层次的思维训练。第一层，操作后问：锐角三角形、直角三角形、钝角三角形分别和拼成的平行四边形的面积有什么关系？为教学公式中“除以2”奠定基础；第二层，让学生抽象出“任何三角形的面积都是平行四边形面积的一半”；第三层，进一步引导学生观察、比较认识三角形的底和高分别与平行四边形的底和高的关系。在此基础上，要求学生自己推导出三角形的面积计算公式，并讲出是如何推导的，公式中“底×高”是什么意思，为什么要除以2。这样引导学生紧扣操作活动中的“想一想”进行独立思考，不仅发展了内部语言，而且使学生的抽象概括能力和演绎推理能力得到了较好的训练和培养。

提高认知和思维能力范文

[关键词]认知工具高阶能力高阶思维能力

[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2013）17-0036-02

一、有关概念的界定

高阶能力是信息时代对人才素质要求所偏重的能力，是以高阶思维为核心，解决劣构问题或复杂任务的心理特征。培养和发展学习者的高阶能力是当今素质教育所追求的目标之一，是衡量教育成败的关键因素。高阶能力的核心是高阶思维能力，许多学者对此做了大量的研究。美国耶鲁大学的心理学家斯腾伯格1985年提出三元智力理论，认为成功的智力包括三种形态的智力：分析、创新与实践的思维能力。香港《课程纲要》提出的五项基本高层次思维能力为：解决问题能力、探究能力、推理能力、传意能力和构思能力。钟志贤认为高阶能力是指问题求解、决策制定、批判性思维和创造性思维能力，是综合运用分析性、创造性和实践性思维的能力。它主要包括创新、问题求解、决策、批判性思维、信息素养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可持续发展十大能力。这十大高阶能力不是孤立的、弥散的，而是以高阶思维为核心的能力的整体。[1]虽然对高阶思维能力的构成，不少学者提出了自己的看法，但大多数存在不同程度的相似。综上可以看出多数包括了问题分析能力、求解思维能力、创造性思维能力、批判性思维能力等。

信息化时代，已大大地改变了教育模式。除了必须学习那些范畴内知识外，学习的过程、学习的环境和学习的方式以及学习的态度也非常重要。何克抗等论述了教学系统设计中学习环境设计，强调了技术环境设计及计算机作为认知工具的作用。[2]钟志贤将技术应用作为信息化教学模式的三大支柱之一，[1]用技术来学习，将技术作为学习工具，是信息时代的主要特征之一。

Derry认为认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心志模式和设备。Jonassen认为认知工具是指各种促进批判性思维、创造性思维和综合思维能力的软件系统，通常是可视化的智能信息处理软件，如知识库、语义网络、几何图形证明树、专家系统等。何克抗指出在现代学习环境中，认知工具主要是指与通信网络相结合的广义的计算机工具，用于帮助和促进认知过程，学习者可以利用它来进行信息与资源的获取、分析、处理、编辑、制作等，也可用来表征自己的思想，替代部分思维，并与他人通信与协作。常用的六种认知工具为：问题/任务表征工具、静态/动态知识建模工具、绩效支持工具、信息搜索工具、协同工作工具、管理与评价工具。[2]以上各位学者对认知工具的界定虽有所不同，但在信息技术环境中，我们可以认为认知工具主要是指与通信网络相结合的广义的计算机工具，借助于计算机的各种软件系统，在课程学习资源利用、情境创设与探究、发现学习、协商学习、交流讨论、知识建构与创作实践等方面发挥着重要的作用。

如何发展和提高学习者的高阶思维能力？良好的思维能力需要培养和训练，最有效的高阶能力思维发展方式，应是融合于具体的教学活动过程中，即在完成课堂学习任务，完成教学目标的同时发展高阶思维能力。在人才培养过程中，通过恰当的教学条件支持，有助于学生高阶思维能力的培养。钟志贤从理论和实践的角度论述了运用信息技术及其所构成的新型的学习模式，能有效地促进学习者高阶思维能力的发展。[1]

二、信息与计算科学专业学生认知工具的构建

信息与计算科学专业是教育部1998年颁布的一个新的数学类专业，该专业的设置顺应了“以信息技术为核心的全球经济格局”。该专业的培养目标是以信息技术与计算技术的数学基础为研究对象的理科类专业，培养具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息与计算科学的基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才。其培养的人才应具有良好的数学基础，能运用知识去解决实际问题，具有较强的知识更新、技术跟踪与创新能力。这些能力是信息时代对人才的要求，属于高阶能力的范畴。

2003年，信息与计算科学专业教学指导委员会制订了“信息与计算科学专业教学规范”，[3]规范中明确指出课程的结构分为四大类：公共基础课、专业基础课、专业课、专业选修课。每一类包含若干门课，我们依据课程的教学目标和教学内容，将相关课程进行重新整合、归类，阐述了了解、掌握、运用与完善认知工具的过程及学生能力的发展。

（1）基于信息技能的学习，了解认知工具

该平台主要依托于计算机概论、程序设计与算法语言、数学类工具软件等课程的学习。计算机概论介绍计算机文化、组成、网络，常用软件的操作，建立信息与资源的获取、编辑能力，发展信息技能。课程程序设计与算法语言介绍面向对象和面向过程两类程序设计方法，让学生了解、理解算法概念，掌握编程的基本方法。课程数学类工具软件通过介绍Matlab、Lingo、Spss等专有的数学软件，发展学生用工具表征数学问题、理解数学概念、从事科学计算的能力。

这些课程的学习有助于学生认识和了解认知工具，发展信息技能，建立算法概念，掌握程序设计方法，扩充和完善计算工具，为进一步学习提供认知工具平台。

（2）依托知识的建构，掌握认知工具

该平台主要基于离散数学、数据结构等课程的学习。离散数学提供了处理离散结构的描述工具和方法，提高抽象思维和严格的逻辑推理能力。数据结构介绍了几类数据结构的特征、有关操作的算法和应用，发展学生在求解实际问题中选择合适的数据组织形式的能力，提高学生的算法设计和编写高效程序的能力。课程一方面介绍有丰富和完善的理论知识，同时也需将理论上推出的结论通过认知工具去实现。学生通过编程解决问题，从中需分析现象，获取信息，解释和组织个人知识，表达、表现和反思自己的知识，从而达到知识的建构。

这些课程为学生提供了观察和实验的学习环境，促进了学生对所学知识的理解与概括，提升了算法设计、算法分析的能力，为进一步理解和掌握认知工具提供了平台。

（3）面向问题的解决，运用认知工具

该平台主要依托数学建模、数值分析、运筹学等课程的学习。数学建模是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。数值分析是研究用计算机求解科学计算问题的数值计算方法及其理论的学科。运筹学是以定量分析为主来研究经济活动或社会生活中的优化决策、科学管理等问题，应用系统的、科学的、数学分析的方法，通过建模、检验和求解数学模型而获得最优决策的科学。课程的特点是将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题，使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程。

这些课程为学生利用认知工具，构建情境探究、发现学习、问题解决的平台。在此平台下，将问题情境化，分析建模，用认知工具求解，观察结果，分析结论，从而提升发现问题、解决问题的能力，发展了学生问题解决和批判性思维能力。

（4）基于创新实践，完善认知工具

“信息与计算科学专业教学规范”依据不同的专业方向提供了三类专业选修课供各校选择。课程软件方法、数值并行算法、科学与工程计算的近代方法、计算智能、计算机图形学与可视化、信息工程概论等专业选修课及该专业的实习、毕业设计等实践性教学环节为学生利用认知工具创作实践，构建开发应用的平台。这些课程将会以多种形式为学生提供创作实践的任务（问题），学生不仅需要综合应用认知工具，还需发展完善认知工具。

在此平台下学生围绕信息科学与计算科学等领域中的实际问题，创造性地运用多学科知识，通过虚拟、模拟等手法，从中观察现象，获取信息，科学分析，科学决策，培养科学研究的态度和能力，掌握科学探索的方法和途径，发展学生的创造性思维和科学决策能力。

以上我们从信息与计算科学课程设置的角度，构建了基于认知工具发展高阶能力的四个平台，每个平台的构建依托着几门主要课程，但是其他课程对这些平台的构建也有着一定的影响，而且每个平台是随着课程的开设、学习的深入不断发展和完善的。教学中关注这些平台的形成，对发展学生的高阶思维能力有着积极的作用。

[参考文献]

[1]钟志贤.信息化教学模式-理论建构与实践例说[M].北京：教育科学出版社，2005：35-48.