交互智能性课件促进学生进行认知策略的学习

化学仿真课件在训练学生发散思维过程中的作用余薇薇何佳莲段辉冉鸣1（四川师范大学化学与材料科学学院成都610068）摘要发散思维是指从一个目标出发，通过想象，沿着各种不同的途径去思考，探求多种答案的思维。化学是一门以实验为基础的学科，本文突破传统培养学生发散思维及化学教学的方法，另辟蹊径，从交互智能课件中培养学生的发散思维，从而使化学的学习达到事半功倍的效果。关键词交互仿真智能课件化学发散思维发散思维又称“辐射思维”、“扩散思维”或“求异思维”，是创造性思维的一个重要的组成部分。顾名思义，发散思维指在解决问题过程中,从已有信息出发,沿不同方向思考,。寻求多种符合要求答案的思维过程[1]。显然，发散思维是一种开放性的思维。就像一个光源向四面八方发射一样，思考者从不同方向、方面去思考，所得到的答案肯定会多种多样，有些甚至是别人从未想到的，就是有独创性的。发散思维是创造性思维的最主要的特点，是测定创造力的重要标志之一。如果学生的发散思维能够得到有效的训练，对于学生的学习必定会事半功倍。化学是一门以实验为基础的学科。因此，在中学化学教学中，若要加强发散思维训练，仅靠课堂上的讲授是远远不够的。让学生自己动手做实验，虽然可以培养其学习的创造性和主动性，但由于时间的限制，学习效果自然差强人意。1发散思维的特征及其训练要素美国心理学家吉尔福特认为，发散性思维是指“从给定的信息中产生信息，其着重点是从同一的来源中产生各种各样的为数众多的输出”。它具有流畅性、变通性、独特性等特点。流畅指思维活动灵活、迅速，畅通。变通是指能触类旁通、随机应变，不受思维定势的束缚。独特是指能利用所学知识提取新观点，用新角度去反应事物，表现出对事物的超常见解。对于学生的发散思维的训练，必须遵循以下几点：首先，扎实“双基”是学生进行发散思维活动的基础。基本知识、基本技能是进行发散思维的训练的基础，只有具备扎实的基础知识和基本技能，学生在发散思维活动中才具有取之不尽的源泉，才能使学生的思维自由驰骋，得到充分发挥。当然，这里所有的知识技能在实验前都不能由老师加以“着重讲解”，由______________________1冉鸣联系电话：[phone]电子邮件：[e-mail]于老师的引导作用，学生会很自然的顺着老师的步伐进行探究，从而难以达到发散思维的目的。其次，发散思维的关键在于培养学生的学习兴趣。单纯的讲授法是许多学生感到枯燥乏味，偶尔的实验尽管可以使学生感受到探究的快乐，但时间有限，学生各种奇怪的想法要想在实验室里一一完成也是很困难的事情，那么学习兴趣也就无从谈起了。这时，交互智能仿真课件就在实效上很好的解决了这一问题，一旦学生对于某一实验有了自己的看法，交仿真课件可以马上加以验证，这样，就能培养学生学习化学的兴趣，积极创造条件让学生参加各种探索科学知识的活动，激发学生的学习兴趣心理，以保证学生发散思维训练能够顺利进行。第三，培养学生的质疑的精神。“尽信书则不如无书”，缺少质疑的精神和自信心，这是学生中普遍存在的一个问题，许多学生认为学习就是一个从课本和老师那里获取知识的过程，对书本上的知识不去质疑，对老师课堂上讲的知识被动接受，没有任何疑问，这种缺乏创造性的学习，使学习活动变得枯燥无味，这对学生的学习是非常不利的。第四，克服定式思维，培养学生好奇心、想象力，促进发散性思维。学生发散思维训练的过程，即是克服定式思维，充分发挥想象力的过程。定式思维是发散思维的克星，由于以往的学习经验，学生在学习新知识时不免重回旧路，而既定的学习方案也使得学生目光短浅，这时，克服定式思维就显得尤为重要。交互智能课件从一个全新的角度组织学生的学习规律，学生带着神秘和好奇的心理去学习，必定能使思维打开，进而发现更多新的路径。最后，正确看待发散思维的结果。这也是我们在对训练结果进行评价的过程中必须注意的一点。发散思维的结果并不一定都是有价值的，其中的某些结果可能不是错误的。这些并不影响我们的发散思维，正因为有错误，旁人和自己才能判断出正确；有价值的东西正是通过与无价值的东西的比较才能证实自己的价值。因此，对于错误的发散思维，不能一味的打击，这样做，只会打击学生进行发散思维的积极性，使学生墨守成规。2当前中学化学教学现状及训练学生发散思维的主要方法由于学校教育的高度程序化，这对于学生发散思维的训练是极其不利的。发散思维的实质是：创新——找出事物之间的新关系,探索研究问题的新方法;求异——对未知的东西敢于大胆地设想,对已知的东西敢于大胆提出异议,突破常规。由于课堂教学、作业、考试的程序化、标准化,使学生没有机会创新,答案有背离就会被评低分。学生很少有机会去构建他们自己的问题,或者重构已有的看问题的方式,因为所有的问题都已写在考卷上或出自老师的指导中,仅仅是回答问题而不是探索问题[2]。为了培养学生的发散思维，各种行之有效的方法相继被使用在课堂上，例如，西方多年流行奥斯本的“头脑风暴法”[3]，即暂缓作出判断和评价，鼓励学生对同一问题提供许多解答的教学方法。另外，美国心理学家托兰斯对培养学生的创造性思维提出了“助长创造潜力”[4]的具体建议，与奥斯本的“头脑风暴法”相比，托兰斯更注重教师的引导，奥斯本更强调学生的主体活动。实践证明，无论是“头脑风暴法”，还是“助长创造潜力”的方法，对学生发散思维的培养都是非常有益、有效的方法。这些方法对于非实验性学科，如数学、英语等，由于学生在现实生活中都有这样的生活经验，因此的确行之有效，但化学是一门以实验为基础的学科，学生需要在不断地实验探索中释放自己的思维，这时，实验室无疑是学生释放思维的催化剂，但是就目前来说，许多学校，特别是较偏远的中学，由于师资、时间、空间等各方面的原因，无法做到让所有的学生在实验室学化学。这时，交互智能课件的出现就解决了这一问题。3可以训练学生的发散思维的交互仿真智能课件的设计思路及实现方法随着信息技术的发展，信息技术与学科教学的整合，交互仿真智能性课件应运而生，为学生提供了进行发散式思维训练，展示创造性思维能力的平台。该平台能有效帮助他们开阔思路，丰富想象，变被动学习为主动学习，还能改善学习策略，提高学习质量[5-7]。为了使学生的发散思维得到充分得训练，交互仿真智能课件的设计应遵循学生的认知及学习特点，下面我们以“探究氢气、碳、一氧化碳的还原性”实验为例，来具体探讨此类课件在驯练学生发散思维方面所起到的相比传统教学的意想不到的作用。其具体设计思路如下：2.1场景一、二实验内容提供给学生此次实验内容，要求等，使学生任意设想自己所要进行的实验方案。由于这里所有的知识技能都不是由老师加以“着重讲解”，这就避免了老师的引导作用，使学生可以按照自己的想法进行探究，从而达到发散思维的目的。2.2场景三组装仪器组装仪器用鼠标随意拖拽所需仪器，组装认为可行的实验装置。如下图1：图1组装仪器此场景使学生学会利用已有的实验仪器，自己组装所需要的实验装置，由于提供的仪器较多每个同学都能根据自己已有的知识经验，组装一种或多种可行的实验装置，也可以天马行空的任意组装出自己认为可行的实验装置，由教师从旁指导，点评，指出其装置的独创性及缺陷，在错误中领会仪器安装的操作要点，使学生的思维得到发散。2.3场景四正确装置各种正确的仪器组装与学生自己的装置形成对比，使学生意识到自己所组合的装置的缺点，进而把思维从错误的方向收回。如下图2：图2正确装置这里由于能够对学生组装的实验装置进行及时纠正，使得学生在探究的过程中不会感到盲目，因此也极大的刺激了学生的求知欲，一旦学生对于某一实验有了自己的看法，交仿真课件可以马上加以验证，这样，就能培养学生学习化学的兴趣，积极创造条件让学生参加各种探索科学知识的活动，激发学生的学习兴趣心理，以保证学生发散思维训练能够顺利进行。2.4场景五-八演示实验点击上一场景的某一装置，便进入该装置的演示操作场景。如下图3-1、3-2、3-3、3-4：图3-1C还原CuO图3-2CO还原Fe2O3图3-3CO还原CuO图3-4H2还原CuO演示实验的也是以交互动画的形式呈现的，学生在实验前可以预测各种操作及其可能出现的实验现象，并加以验证，从而使学生的思维从发散到收敛最后上升到创造性思维的阶段。4交互仿真智能课件训练学生发散思维的几个阶段首先，在实验前，课件先给出此次实验的内容及主要的相关知识，即给出发散点，这里没有老师强调该从哪一步出发，接着做哪一个项，那么学生的思维沿着这个点可以从四面八方发展，这里避免了教师无意识的引导作用，使得学生不得不自己去思考各种实验模式的可能性。其次，在仪器组装场景中，学生可根据已给的大量的仪器组装出自己的理想中的装置，由于这里给出的仪器并不是都能用的上的，学生可根据自己的需要，选择需要的仪器，这里，就避免了学生在已有的框架中隔离操作。懂得选择，这也是发散思维很重要的一部分。另外，在组装仪器的过程就如游戏般，这也培养了学生对于化学学习的兴趣。第三，各种正确的仪器装置，便于学生从中找出与自己所组装的装置相同或相似的部分，加强了学生的寻求结果的动机。训练发散思维的关键因素是内部动机,专注于任务本身的状态。这就摒弃了学校教育单纯的外部诱因,不会使学生只专注于所要达到的目标上，从而使学生在学习的过程体验更多的快乐。达到快乐学习的目的。第四，实验场景中的交互动画，可以使学生快速直接的检验由于自己亲手操作所带来的各种实验结果，由于是模拟实验，学生不必担心错误操作所带来的各种危险，可以大胆验证自己的假设，并及时将思维从错误的方向拉回来，由发散思维走向收敛思维最后达到创造性思维的境界。5结束语交互仿真智能性课件在训练学生的发散思维的过程中确实取得了不俗的作用，它从一个全新的角度组织学生的学习规律，学生带着神秘和好奇的心理去学习，必定能使思维打开，进而发现更多新的路径。但这并不是说就可以忽略实验室和教师的作用，交互智能仿真课件的使用必须建立在一定的知识和操作技能的基础之上，而这些就需要教师在遵循学生自身的认知发展规律的基础上进行适当的引导，在实验室中把基础打牢，然后通过交互智能课件高效快捷的不断探索新的实验路径，只有这样学生的发散思维才能得到充分的发展。参考文献[1]潘菽.教育心理学[M]北京：人民教育出版社发散思维培养方法初探.[2]高政一等.训练发散思维发展创造能力,清华大学教育研究,1995,(2):26-30.[3]邵瑞珍主编《教育心理学》,上海教育出版社1993年版.[4]联合国教科文组织国际教育发展委员会编著，华东师范大学比较教育研究所译：学会生存———教育世界的今天和明[M].北京:教育科学出版社,1996.6月版.[5]黄红梅,冉鸣等,应用交互仿真性课件提高课堂教学效率的尝试[J],化学教育,2009.(6):43-44[6]吴海燕,刘源,冉鸣等,交互仿真智能性课件运用于气体溶解教学初探[J],化学教育2008(2)：53,55.[7]蒋红霞,冉鸣等,浅谈化学教育仿真软件培养学生自我效能感[J],中学化学教学参考,2009(5):42-43