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理科教学也可以培养想象力

发布时间:2020-12-31 14:48   来源:网络整理    作者:

一个国家社会生活的兴盛和繁荣,科技实力的逐渐壮大,都与国民素质、国民天马行空的想象力的高低有莫大的关系。那么,作为培养未来社会接班人的基础教育,如何保护和发展学生的想象力,就成为社会普遍关注的议题。

笔者是理科教师,理科性质要求学生的思维相对严谨,这会不会扼杀了学生的想象能力呢?

先来看一下,基础教育的课程标准对学生想象力和创新思维能力的培养和要求。

《义务教育小学科学课程标准》提倡在教师的指导、组织和支持下,让学生主动参与、动手动脑、积极体验,经历科学探究的过程,将求善求美教育与求真教育相结合,培养学生基本的热爱科学的品质。

《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》要求,培养学生理性思维和重视事实、证据的同时,着重培养学生敢于提出猜想和简单假设的能力,并由此开展科学探究活动,在此过程中贯穿着各种思维活动,如比较、分类、判断、归纳、演绎、想象和分析、综合等,从而提升学生的思维技能和能力。

在2020年修订的普通高中物理、化学和生物学课程标准中,都提到对学生的创新意识和创新实践能力的培养。让学生“认识到科学研究包含大胆的想象和创新”,培养学生“科学探究与创新意识”“勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新”等能力,“进而能用科学的观点、知识、思路和方法,探讨或解决现实生活中的某些问题”。

由此,从理科课程标准的角度来看,对学生想象能力的培养,不但没有减弱,反而得到了加强,因为要解决科学或工程问题,没有想象力是不行的。

其次,从理科教材的角度,也有很多能够启发学生想象力的地方。以高中生物学人教版教材为例。在“生态系统的能量流动”一课中,教材启发学生想象自己是鲁滨逊,流落在一个荒岛上,除了有能饮用的水,几乎没有任何食物,尚存的食物只有1只母鸡和30斤玉米。那么为了能维持更长的时间来等待救援,应该采用何种生存策略才比较合适呢?先吃鸡,再吃玉米?还是先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡?你看,这里没有想象力,只有分析和综合,怎么能够解决问题呢?

那么在科学创造中需要想象力吗?答案肯定是需要,这是毫无疑问的。以现在广泛使用的聚合酶链式反应(PCR)的发明为例,就有着一个非常有意思的故事。曾获诺贝尔化学奖的美国生物化学家穆里斯,1983年4月的某天,在开车去乡下别墅时,被马路两边成排的路灯吸引,成排的路灯像极了DNA的双螺旋链上的碱基,由此他突发灵感,脑海中突然出现了一种利用DNA复制的方法。他很快将这一想法进行实验研究,发明了PCR技术。没有想象力,科学发现和发明怎么能够实现?

在实际教学中,我们也让学生充分发挥想象力,去解决实际问题。比如在某校STEM项目自制口罩项目中,有学生在口罩中央设计了拉链,在方便喝水的同时又不用将整个口罩脱下来;有学生将口罩的挂绳设计成耳罩,这样一边可以起到防护作用,一边可以听音乐,一物多用;还有些学生将口罩设计成能够测量体温和心率。

那怎么样才能培养学生的想象力呢?激发学生的好奇心,让他们探求现象背后的实质,这应该是路径之一。在文末提几个问题,算是结语吧。

你知道怎么做水煮蛋吗?是先把水烧开再煮蛋,还是和冷水一起煮?有何利弊?煮蛋的时候,是把水烧开还是烧到80℃即可?煮熟的鸡蛋是泡在热水里让它慢慢变冷,还是说要用冷水泡一下?

请猜想并实践。

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