想象力概念十篇

发布时间:2024-04-25 19:11:13

想象力概念篇1

1

命题的提出

1.1有界轴对称图形的定义

如果轴对称图形上的每一点都落在同一个圆内,则称这个轴对称图形为有界轴对称图形.称这个圆为有界轴对称图形的界圆.

之所以提出这个新概念,是因为在考虑轴对称图形的对称轴是否共点时,需要对轴对称图形进行分类讨论.来拓展对称轴共点的轴对称图形的外延,以便增进数学知识.因此,我们研究以下的猜想.

1.2命题:有界轴对称图形的对称轴共点

从这里可看出数学概念的创新,不仅产生了新规律,也使得规律表述变得简单扼要.

事实上,在好奇心的驱使下,你也可能会想象各种轴对称图形,甚至于一些极端情形下的轴对称图形的对称轴.如:圆有无数条共点的对称轴;直线有无数条互相平行的对称轴;平面也可以看成是轴对称图形,且平面上的任一条直线都是它的对称轴.等等.从中提出问题,给予猜想,探求规律.2

命题的论据

当然,以上命题的成立,需要严格论证.为此,先引入以下定理:

对称轴分布均匀定理:轴对称图形如果有两条对称轴,则这两条对称轴中的一条关于另一条的轴对称直线,也是该轴对称图形的对称轴[1].

轴对称图形旋转定理:轴对称图形C如果有两条相交于点o,夹角为α的对称轴.则在同一平面上,图形C绕着点o旋转2kα(k为整数)后的图形C1与图形C重合[1].

对称轴共点定理:n(n>1)重轴对称图形的对称轴共点[1].

说明:此定理的证明过程中,只应用了由题设条件推出的两个结论:对称轴交点个数有限与对称轴两两相交,就可使结论成立.

2.1引理1:有界轴对称图形的对称轴必与它的界圆相交.

说明:这是由轴对称图形的定义所决定的.

2.2引理2:有界轴对称图形的对称轴的交点在它的界圆内.

说明:由轴对称图形旋转定理即得.

2.3引理3:轴对称图形有两条平行的对称轴时,该轴对称图形为非有界轴对称图形.

说明:由对称轴分布均匀定理即得.

所以,有界轴对称图形的对称轴如果说有两条或以上,则必两两相交.

3

命题的分析

在去除只有一条对称轴的轴对称图形后,依轴对称图形的对称轴条数与对称轴的交点个数,按有限与无限进行分类讨论.对有界轴对称图形的对称轴是否共点行深分析.

我们知道,当一个轴对称图形的对称轴条数有限时,该轴对称图形的对称轴共点.而当一个有界轴对称图形虽然有无限多条对称轴,但其交点个数有限时,由于有界轴对称图形的对称轴两两相交,根据以上对称轴共点定理的说明,可以照见原命题成立.即:以上两种情形下,对称轴只相交于同一点.

因此,如果原命题不成立,则只有一种可能:当一个有界轴对称图形有无限多条对称轴时,对称轴的交点个数无限.

此时,任选其中一条对称轴m,由引理3可知,其余对称轴都与m相交.由引理2可知,对称轴的交点在它的界圆内.据此,可以想象,m上的对称轴交点,都在m的一条线段aB上,而线段aB在它的界圆内.

此时,按线段aB上的两端点是否是对称轴的交点分类讨论.只能是以下三种情形:

3.1线段aB的两个端点都是对称轴的交点

此时,由对称轴共点定理的证明过程[1]可知,在对称轴m上可以找到一个对称轴的交点,且这交点在线段aB外.矛盾!

故,此种情形不可能存在.

3.2线段aB的两个端点中只有一个是对称轴的交点

此时,设端点a为对称轴的交点,端点B不是对称轴的交点.且对于线段aB内任意一点C(不含点a、B),线段CB上都有无限多个对称轴的交点.其理由是,如果在线段aB上有一点C:其一、使得线段CB上无对称轴的交点.

此时,可以将没有对称轴交点的线段CB舍去,且将点C记为B,返回上述创设.这种情形如果永远存在下去,则,只有端点a是对称轴的交点.原命题成立.

这样,可以认为通过有限次的上述”舍去”操作后,线段CB上就有对称轴的交点.

其二、使得线段CB上有对称轴的交点,但对称轴的交点个数有限.

此时,由于对称轴的交点个数有限,可以将最靠近点B的交点选取,仍然记为B.则线段aB的两个端点都是对称轴的交点.且对称轴m上,除线段aB外没有对称轴的交点,变为前述31节的情形.这是不可能的.

3.3线段aB的两端点都不是对称轴的交点

此时,对于线段aB内任意一点C(不含点a、B),可设线段aC、CB上都有无限多个对称轴的交点.理由同上.

总之,其分析过程大致可见以下流程图:

证明:如图1.反证法,如果此假设成立.则可知对称轴m上的对称轴交点都在线段aB上,而线段aB在它的界圆内.设点a为对称轴的交点,点B不是对称轴的交点.且对于线段aB内任意一点C(不含点a、B),线段CB上都有无限多个对称轴的交点.

记线段aB的中点为D,任取一个正数ε

4.1关于对称轴交点a的说明

由于端点a为对称轴的交点,由对称轴分布均匀定理,可设过点a的两条对称轴为m1,m2,两条对称轴m1,m2关于对称轴m轴对称.两条对称轴m1,m2与对称轴m所形成的角均为α.而两对称轴m1,m2不重合.即:它们与对称轴m不垂直.否则,由对称轴分布均匀定理,对称轴m上,端点a左右两侧都有对称轴的交点.与题设矛盾.故角α可设为锐角.4.2关于对称轴交点e的说明

由题设,线段CB上有无限多个对称轴的交点.故可在线段CB上任取一个对称轴的交点e(不含点C、B).由引理3,有界轴对称图形的对称轴必两两相交.故可设过点e的另一条对称轴为n1.它与两条对称轴m1,m2相交于两点F、G.由此而形成的aFG的两个内角β、γ中必有一个是锐角.不妨设角β是锐角.4.3关于对称轴交点H的说明

这样,对称轴m1关于对称轴n1的轴对称直线n2必与线段eB交于H点.这是因为,由对称轴分布均匀定理,直线n2也是对称轴,故点H是对称轴的交点.而对称轴m上的对称轴交点只在线段aB上.且β是锐角,使得直线n2与线段ae必不相交.

4.4极限理论的应用

设d为点D到对称轴m1的距离.由于角α为锐角,ae>aD.所以,有eF>d>0.根据正弦定理,在HFe中,有:

而α,β均为锐角.aDsinα>0,为常数.

由于β0,所以,有:aF+∞.

故必有一对称轴的交点F,存在于有界轴对称图形的界圆外.与引理2矛盾.证毕.

另外,可以将本文第33节中的点C看成是对称轴的一个交点,且过该交点的对称轴与对称轴m不垂直.则同理,其假设不成立.

至此,我们彻底否定了本文第3节中使原命题不成立的唯一可能.即:当一个有界轴对称图形有无限多条对称轴时,对称轴的交点个数无限.这一可能不存在.

因此,在不考虑只有一条对称轴的轴对称图形(下同)时,我们证得了一个重要性质:

有界轴对称图形的对称轴共点.

5

命题的想象

至此,我们对对称轴共点的轴对称图形的认识,从考虑对称轴条数是否有限,到考虑轴对称图形是否有界,来判定对称轴是否共点.这就增加了判定的方法.同时,也拓展了对称轴共点的轴对称图形的外延.

所以,从概念、方法与规律这三方面来说,都增进了数学知识.达成了本次研究的目的.

但是,我们也可以从另一方面来想象一下,如果轴对称图形的对称轴不共点,则它有什么规律?可以得出的结论是,它有无数条对称轴,且对称轴交点个数无限.当然,它也是无界的.但能否说它必有两条平行的对称轴?这一问题有待以后研究.

6

命题的涅

先前,在证明本文命题时,按照解决类似问题的惯有思维定势,试图在图1中的对称轴m上找到一个对称轴的交点,又使这交点在线段aB外.结果徒劳无功,而苦思良策.

直到某夜,眼花缭乱之时,忽而感觉图1中的三角形在移动旋转,仿佛火中凤凰涅.于是,从中得到了启迪.

因此,经过转换思路,找到了问题解决的关键所在.就是将上述三角形看成是动态变化的.分析其变化趋势,采用极限理论,在题设条件下,证明确有对称轴的交点,存在于有界轴对称图形的界圆外.从而产生矛盾.使问题得以解决.大概,这就是想象的力量!

值得一提的是,本文命题由当初作为待证的猜想,到成为已证之规律.这一结果,可谓命题之重生.其中,作者不仅体验到想象的力量,也产生了诸如”证明‘存在’比证明‘找到’容易”等感悟.这一过程,可谓命题之升华.合而谓之命题的涅.甚慰!甚慰!

总之,展开想象力,通过系统的区分和周密的鉴定分类单元,可以使数学更有规律!

后记

本文的看点,在于作者受好奇心的驱使,展开想象力,在定义了一个数学概念后,综合运用反证法、分类思想与极限理论,创设与解决了一个几何问题.得到了一个新规律.从而为中学几何教学之规律探索,提供了新的理论基础与素材.说明了这样的一个事实:即使在初等数学中,也有未知的规律,值得探索.

同时,本文也为将极限理论应用于几何问题的解决,创建了一个较为典型的实例.

想象力概念篇2

关键词:数学概念;前概念;感性表征;概念网络

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)15-0072-03

数学概念是反映现实世界中和思维想象中一类事物在数量关系和空间形式方面的本质属性的思维形式.有些数学概念是一类事物的数量关系和空间形式方面关键属性的抽象,具有直观意义,但又是用形式化的语言表述的;有些数学概念是对抽象的再抽象,有些数学概念是思维的自由想象和创造的产物,如四元数、虚数、n维空间等等.

一、概念学习中的问题

数学概念是数学教学的重要内容.数学概念学习中存在诸多困难:(1)会背概念,但不懂含义.如学生写出的方程例子“x=3+■”.(2)片面理解.如认为只有上下垂直关系.(3)概念的应用方面.如换地公式的使用.(4)概念间的逻辑关系的清楚.如Roll中值定理、laglanrzh中值定理、Chency中值定理、泰勒中值定理之间的关系.(5)概念所体现的思想性、方法性不明白.如,定积分概念所体现的逼近思想、以直代曲的方法、极限的方法等.

二、数学概念的形成

瑞士著名心理学家皮亚杰(J.piaget)在其《发生认识论原理》中指出:“每个心理结构都是心理发展的结果,而心理发展就是从一个较初级的结构过渡到一个不那么初级的(或较复杂的)结构.”[1]已有的数学概念既是前阶段认识的产物,又是此后数学认识的基础,表现了数学认识发展的阶梯特性,展现了数学概念的层次性和无限发展的可能性.格劳斯认为,克服错误概念对新概念学习的排斥的唯一可能的解决办法是迫使学生去明确地面对他们的错误与所学的科学原理之间的矛盾.[2]在感性认识的基础上,对感性材料进行思维加工,进而形成数学概念,这需要运用抽象思维、形象思维、直觉思维等.抽象概括是最基本的两种思维活动.

1.对现实模型抽象概括而来的数学概念的教学,发展学生的直觉思维能力、抽象思维能力.数学中的很多原始概念都是有人们对客观事物进行抽象概括而成的,如点、线、面、体等数学概念都是从物体的形状、位置、大小关系等具体形象抽象概括而来;自然数概念是从手指的个数,或“一粒米、一棵树”等单个事物集合元素的个数,或从事物排列的顺序抽象得来的.

2.对一些相对具体的概念进行多级抽象概括而成的数学概念的教学,发展学生的抽象思维能力,达到更高一级的抽象水平.如复数概念是在实数概念的基础上产生的,实数概念是在有理数概念的基础上产生的,有理数概念有时在自然数概念基础上产生的.群、环域等概念也是对已有概念进行多次抽象而来.

3.思维对感性材料理想化、纯粹化而来的数学概念的教学,发展学生的直觉思维能力、发散思维能力、整体思维能力、抽象思维能力.如直线概念的“直”和“无限延伸”等特征是从笔直的条形物体的形象理想化、纯粹化得来的.

4.对从已知数学对象结构中产生的数学概念的教学,发展学生的观察能力、创新思维能力、辩证思维能力.如中位线、高、角平分线、内错角、同位角、同旁内角、对顶角、内切圆、外接圆等等.

5.对数学自身发展的需要而产生的数学概念的教学,发展学生的创造思维能力、辩证思维能力、发散思维能力.如为了数的乘法通行,规定一个数乘以0的积是0;正整数指数幂的运算法则推广到有理数指数幂、实数指数幂,在数学中产生了负指数、零指数、分数指数、无理指数等概念.

6.学习由于在数学理论中有存在的可能性而提出来的数学概念,解放学生的思想,发展学生的创新思维能力.如自然数集、无限远点等.

7.对随着数学的发展而发展成为新概念的数学概念的教学,发展学生整体思维能力和辩证思维能力.如角的静态概念:具有公共端点的两条射线所成的图形,随着数学发展而发展的角的动态概念:射线绕它的端点旋转而成的图形.再如几何量角的三角函数发展成为实数的三角函数.

三、教学策略

1.重视学生的前概念.前概念是存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知,可能是正确的,也可能是片面的、错误的.数学前概念一方面来源于日常生活中的经验,另一方面来源于已有的正确的、片面的或错误的概念.“源于儿童生活经验的日常概念则是科学概念发展的重要前提”.[3]如自然数就是由“一粒米,一头牛,两只羊……”抽象而来.日常概念宽泛性、多义性、模糊性与数学概念的准确性、清晰性、简洁性形成鲜明对比.由于日常概念的缄默性质,学生在潜意识里不自觉地偏向于日常概念的使用,而舍弃、排斥、抵制数学概念的使用,这也是学生学习数学概念时产生误解、错解的原因之一.

经验对学习新概念的影响主要表现在对概念系统的扩张上,从过去的经验中找到与新概念相关的概念,在分析、比较、类化它们的异同的基础上建立起新概念.正如“一粒米”≠“1”,日常概念不等价于数学概念,数学需要高度抽象.正确的前概念是学习数学概念的良好基础和铺垫,它的正迁移作用可成为数学概念教学的资源和新的增长点,可提高学生掌握新概念和知识结构的效率.如学生在学习分数之前就有了“将一个苹果分成四份,每人吃一份,占这个苹果的多少”这样关于部分―整体的生活体验,这对于学生理解分数概念的意义是有利的,但会对“无限”的理解产生障碍.如人们都有走捷径、抄近路的生活体验,这有利于学生学习三角形的性质概念:两边和大于第三边.

片面的或错误的前概念对新概念的学习有阻碍作用,它会影响学生对数学新概念的同化和顺应,形成错误的数学概念.如生活中人们对“垂直”概念的体会多是上下垂直关系.学生会把“平方运算”只与“正”联系在一起,“平方根”与“算术平方根”的理解混乱.在概念教学过程中要让学生充分暴露错误观念,正确看待自己原有的生活经验,把对事物表面现象观察及思维的结论与数学知识进行比较、反思,找出矛盾所在,经历认知上的冲突和震撼,改变不平衡的认知结构,用数学概念代替片面的或错误的前概念,促成新概念在原有概念网络中同化和顺应.

2.促进感性表征.数学概念的形成过程是以感觉、知觉和表象为基础,通过分析、综合、抽象、概括、理想化、纯粹化、系统化等思维活动,从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程.原概念的形成过程展示了由实践经验、感性材料为基础所进行的“去粗取精”、“由表及里”的思维加工,典型地表现了人类认识中从感性到理性的飞跃.

(1)模型法.模型是指模拟原型的形式,不包括原型的全部特征,但能描述原型在数量及空间形式方面的本质特征.模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式.由于数学是思维的产物,数学概念里的模型主要是思想模型.思想模型是物质模型在思维中的引申、根据建模的思想方法不同,又分为两类:一类是以形象化方法构建的具象模型,是人们在思维中通过对原型的简化和纯化而构造出来的,具有一定的形态结构特征;另一类是以抽象化方法构建的模型,是人们抽象出原型某方面的本质属性而构造出来的.例如“圆”来自于乒乓球、篮球、足球、太阳、月亮等.

(2)观察实验法.观察是积极的思维活动和稳定的有意注意,并借助经验作用于人的感官对客观事物进行形象感知和反映,是一种系统的、较持久的知觉.观察实验是学生获得感性认识的重要途径.运用实验展示有关的数学现象和过程,可使学生获得典型、生动、深刻且能反映事物数量关系和空间结构变化的感性认识.通过这种方法培养学生进行有目的、有计划的观察,经历顺序观察、分部观察、对比观察的过程,发展分析、综合、归纳、概括等思维能力.

(3)动态图法.斯涅普坎认为,在未区分出事物的本质特征和避开非本质特征之前,是不可能对事物进行归纳的.[4]教学中提供的标准形式、标准图用一种无声的语言给学生做出了限制数学概念对象的错误暗示.动态图为数学概念提供丰富的变式图形,用大量甚至无穷多(离散的或连续的)图形给学生以感性认识,创造出一种变化的、生动的情境,促使学生通过观察、思考变动图形中不变的性质,从而归纳出数学概念的内涵,构建数学概念的意义.在数学概念教学过程中,教师设计动态图形,运用旋转、平移、分割、叠加等方法,直观清晰地展示概念的发生、发展、变化、演变的过程,用形象阐释逻辑思维中的抽象定义.通过动态图促使学生对数学概念的认识从片面到全面,从现象到本质,从外部联系到内部联系,由感性认识上升到理性认识,逻辑思维与形象思维共同作用,获得更为丰富的经验和更加直观具体的概念图像,在动态变化中认识数学概念的本质.例如函数的奇偶性、周期性、连续性、可导性,图形的中心对称性、旋转对称性、轴对称性.用动态图帮助学生理解刘徽的“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆和体而无所失矣”极限思想,从而掌握极限概念.再比如说帮助学生理解不动点的概念、定积分的概念等.

3.克服思维定式的消极作用.面对丰富的实例,学生进行概括时,容易出现遗漏、扩展、异化等错误.学生对数学的思考往往来自于个别范例和具体活动.[5]所有的学习都涉及到原来经验的迁移,迁移量是以学生带到学习情境的原有知识为基础.[6]中学生(特别是初中学生)虽然处于逻辑思维开始居主导地位的年龄阶段.[7]但是由经验型的逻辑思维向理论型的抽象逻辑思维发展,具体的形象成分在思维过程中人起着很重要的作用,常常需要具体的、直观的、形象的、感性经验的支持,以排除理解、判断、推理上的障碍.

思维定式表现为一种迁移,有积极作用的迁移和消极作用的迁移之分.积极的思维定式是人们把头脑中已有的思维模式经过批判、反思之后恰当地运用到新的情境中,用于分析新的问题,促进问题解决.消极的思维定式是人们将头脑中已有的、习惯了的思维方式不加任何反思地,直接应用到新的问题情境中,固守这种分析问题、解决问题的模式,从而降低了问题解决的效率,甚至不能解决问题.思维定式的消极作用主要表现在:(1)用原来审视数学概念的思维方法对待新概念.这种情况在观察感知事物、分析、抽象、概括思维产物的各阶段都可能存在.(2)盲目推广.没有分析具体情况,不加批判地、盲目地按已有经验、结论、思想、方法对新概念进行推广.(3)思域狭窄化.在相对固定的领域里对数学新事物进行思考.如在对二面角概念的理解总是在平面内思考,在自然数领域内思考无理数.再如对“1-1+1-1+1-1+ΛΛ”的和认识,有几种观点:一种认为其和为1;一种认为其和为0;还有认为1和0是其和,1和0都不是其和,其和是别的数.

4.明确概念间的逻辑关系.明确数学概念的内涵是数学概念所反映的对象、现象、过程所特有的本质属性;数学概念的外延式具有数学概念所蕴含本质属性的全体对象.明确数学概念的内涵与外延之间的反变关系.明确数学概念间主要的几种关系:全同关系、从属关系、交叉关系和全异关系.明确给数学概念下定义必须满足定义要相称、不能恶性循环、一般不用否定形式、应简明的基本要求.运算、操作是数学思维发生之处,是完整概念形成的基石,它为学生理解领会提供了必要条件.[8]

5.建构概念网络.任何一个数学概念都不是孤立的.对相邻概念与新概念的属性进行比较、分析、辩证,概括出它们的共性及逻辑关系,建立概念网络,培养学生的分析思维和辩证思维能力.概念网络为学生提供了一种学习数学语言的形式和建构数学知识结构的有效手段,有利于对数学概念进行整合,有利于学生把握数学概念的内涵与外延,能较好地提高学生数学概念结构化的程度,从而建立良好的数学认知结构.数学概念网络主要表现概念间的主要联系,反映各概念的出现顺序,概念间的逻辑关系,演变形态和属性变化.公理化体系是这种系统性的最高反映.例如,多边形就可形成一种立体结构的概念网络,它是“谱系”与“蛛网”的混合.[9]已知概念在“高观点”下有所发展,如平行线是交于无限远点的直线,因而平行线也可以看作是“角”的两边;柱面可以看作顶点在无限远处的“锥面”.又如广义梯形可以包括梯形(课本给出的形式)、三角形(截线之一过角的顶点)、平行四边形(“角”的顶点在无限远点).

参考文献:

[1]皮亚杰.发生认识论原理[m].王宪细,译.北京:商务印书馆,1986.

[2]何小亚.建构良好的数学认知结构的教学策略[J].数学教育学报,2002,11(1).

[3]高文.教学模式论[m].上海:上海教育出版社,2002.

[4]斯涅普坎著,时勘译.数学教学心理学[m].重庆:重庆出版社,1987.

[5]张殿宙,王振辉.关于数学的学术形态和教育形态[J].数学教育学报,2002,11(2).

[6]JohnDBransford.人类是如何学习的――大脑、心理、经验及学校[m].上海:华东师范大学出版社,2002.

[7]林崇德.学习与发展[m].北京:北京师范大学出版社,1999.

[8]李士.熟能生巧吗[J].数学教育学报,1996,5(3).

想象力概念篇3

关键词 康德美学图式协调功能典范功能

中图分类号 i01;B83-0 文献标识码 a 文章编号 1000-7326(a009)02-0136-05

康德的三大批判是一个完整的哲学体系,美学的判断力批判构成了三大批判不可或缺的组成部分。以往关于康德美学的讨论大多集中在美与崇高以及趣味判断力等问题上。晚近的一些研究向我们提出了新的考察康德美学的思路。特别是一个充满争议的概念――图式。为我们审视康德美学提供了一种新的视角。从康德美学的研究现状来看,图式论的角度尚未引起足够的重视,很多人认为这只是一个康德认识论的范畴,与美学无关。图式概念的重要性,可以从两个方面来看。首先,从康德哲学来看,图式是协调知性和感性的中介环节,由此构成了人类主体认识的可能性;其次,从美学角度看,无论在康德美学还是后来的德国美学传统中,图式都作为一个极其重要概念或方法论加以强调。特别是在康德以后的美学、艺术史和文学理论中,有不少重要的理论发现均与图式论有密切关联。比如,贡布里希造型艺术理论,就直接运用了康德关于图式的学说;再比如,伊瑟关于阅读现象学的讨论,也经常以图式论展开;更不用说瓦堡学派、格式塔心理美学、发生认识论等其他理论了。所以,无论从康德美学自身,还是从后康德美学的发展来说,图式论都是一个思考美学的重要路径。

一、认识论中的图式

“图式”(schema)一词源自古希腊文,原意是形象和外观,后来转义为对最一般的基本特征的描绘,或略图、轮廓、抽象图形等。在德语中,这个词有多种意义,如姿态、姿势、格式塔、体形、形式。在康德之前,图式还没有获得明确和特定的哲学意义。康德于1781年的著作《纯粹理性批判》一书中,创造性地把图式一词引入其先验哲学,从而使之成为一个具有特定意义的哲学概念。现代哲学和各门学科对这个术语有许多不同的译法,如模型、范型、格局、范型、构架、构型、范式、图型、图像、公式等等,例如:“在修辞学中,图式就是形式、形状、形体。”历史地看,康德图式的源头一直可以追溯到柏拉图的理念范畴。但是柏拉图的理念来自神,世界的一切万物都是理念的摹本;而康德继承柏拉图的理念,形成一种先验概念――图式。但需要指出的是,图式并不是来自神,而是人类本身隐藏在心灵深处的一种技艺,是主体的一种先验能力,它彰显出主体的认识功能。在康德看来,正是由于主体具有这样的先验图式,所以认识才得以可能。“图式论是康德回答如何的问题,但不是简单地从知性方面,而是从知性如何调和直观给予,致使客观判断得以可能的问题。”由此可见,在康德哲学的认识论框架中。图式的重要性体现在它是连接知性思维(概念)同感性直观的桥梁,缺乏这个关联环节。认识将无法展开。

值得注意是,在康德认识论构架中,感性是心灵被刺激而接受表象的能力,它不能思维;而知性又是心灵从自身产生表象的能力,它不能直观。这两种能力,分而治之都不能单独产生知识,只有将感性和知性综合统一,把直观提供的感性材料组织到逻辑形式的概念系统中,知识或认识才得以产生。所以康德说,思维无内容是空的,直观无概念是盲的。图式则是改变两者“空”和“盲”的中介。康德强调指出:“必须有一个第三者,它一方面必须与范畴同质,另一方面与现象同质,并使前者应用于后者之上成为可能。这中介的表象必须是纯粹的(没有任何经验的东西),但却一方面是知性的,另一方面是感性的。这样一种表象就是先验的图式。”进一步,康德强调:“图式就其本身来说,任何时候都只是想象力的产物。”它的任务乃是调和以下两个层面,一是范畴的概念普遍性的时空形式,一是经验的时空活动,因此,在康德认识论中,可以说图式具有极其重要的功能。

为什么图式是想象力的产物呢?因为它具有构造形象的能力。所谓想象力,就是知性和感性、概念与直观联结的心理机能。康德在其《人类学》一书中明确指出,想象力是具有生产性的,体现为经验之前的原创的表现功能。由此来看,想象力已经不再是从希腊到笛卡尔所强调的单纯复制或摹仿。想象力被赋予一个最重要的机能,那就是对精神领域的感性、知性和理性加以综合。想象力是心灵的一个活动过程,难以被人察觉,是先验的时间规定被呈现出来的过程:“我们知性的图式法,在其应用于现象与单纯的形式而言,乃是隐藏在人类心灵深处的一种技术,其活动的真相是自然所决定不会让我们发现或窥测的。”“它是一种艺术、一个过程、一个任务、一个建造,但是我们对它怎么运作知之甚少。”由此可见,图式和想象力对康德来说都是一种心灵功能,想象力是盲目的,它必须通过自身的产物――图式――来进行感性直观和知性的联结。康德认为图式不是来自知性范畴,也不是来自感性经验。而是来自主体的先验创造性的想象力。张世英解释说,想象力给概念提供一个图式、一个略图,但此图式或略图并不是就是感性形象。所以,图式作为想象力的综合能力,是一种潜藏于心灵深处的创造力,这种创造力就是对直观进行综合的能力或艺术。正是这种能力,才能使知性通向感性从而获得客观现实。

二、美学中的图式协调功能

康德认为,心灵的能力都可以归结为来自同一个根源的知、情、意这三种能力,由此建构了批判哲学的理论(认识)、实践(道德)、审美(美学)三大组成部分。文德尔班指出:“在心理活动中表现形式区分为思想、意志和情感,同样理性批判必然要遵循既定的方法,分别检验认识原则、伦理原则和情感原则。”在这个三分结构中,康德的美学又具有特殊的意义,因为它“意在重新结合被其他两个《批判》所割裂开来的自然与自由的世界。”可以说,康德美学为其思辨理性和实践理性之间建立了一座桥梁的可能,而审美判断力作为主体的一种能力,既与人的认识相关,又和人的道德实践相关。所以,康德的美学作为其批判哲学不可或缺的一个组成部分,是其全部批判工作实现的关键环节。

假如说美学在康德批判哲学中具有协调思辨理性和实践理性两大批判的功能,那么,在思辨理性中所强调的图式概念又与美学的判断力批判有何关联呢?这个问题在康德美学研究中往往被严重忽略了。在康德《判断力批判》的文本细读中,我们注意到,第一,康德在其美学中也运用了图式概念;第二,图式在康德美学中有不同的意涵,但最基本的用法凸现了两种不同的意义,一种是使审美判断得以可能的图式,另一种则是作为典范、范式、模型的图式。由此出发,我们大致有了一个探究康德美学的图式概念的基本理路。同时,更为重要的是,我们必须联系康德在思辨理性关于图式的基本规定来解析美学中的图式论,由此全面地把握康德美学中图式概念的基本意涵。以下先讨论前一种图式的美学意义。

康德美学中,图式的功能往往与审美规范概念相近。在康德看来,审美规范观念是一个个别的直观(想象力),代表着我们的判断标准,人的审美规范观念必须与理性观念相结合才能构成审美理想。审美规范的观念是由想象力产生的不确定感性概念图式,它就是审美的先验综合判断,即“无目的的合目的性”得以成立的根本因素。康德指出,对美的对象的注意能激发理解力和想象力的和谐相互作用。正是在这两种能力复杂的相互作用中,才产生那种特殊的审美愉快,而正是这种愉快引发了“这是美的”的判断。由于理解力和想象力是人所共有的,因此这种判断正当的要求也就是“人同此心、心同此理”,这就构成了所谓的审美共通感。

康德论述了两种形态的美学图式:一般鉴赏的图式与崇高的图式。前者是想象力和知性在无概念条件下的图式化,后者则是想象力与理性的图式化。先看前一种判断中的图式。在康德看来,鉴赏判断重要的特征在于想象力自由地与知性的合规律性相互激活,也就是说,美的对象的判断是想象力与知性的协调。他写道:

一切判断的主观条件就是作判断的能力本身,或判断力。就一个对象由以被给予的某个表象而言来运用判断力,这就要求两种表象能力的协调一致:也就是想象力(为了直观和直观的多样性的复合)和知性(为了作为这种复合的统一性表象的概念)的协调一致。既然这判断在此不以任何客体概念为基础,那么它就仅仅在于把想象力本身(在一个对象由以被给予的表象那里)归摄到知性一般由以从直观达到概念的那个条件之下。就是说,正是由于想象力的自由在于想象力没有概念而图式化,所以鉴赏判断必须只是建立在想象力以其自由而知性凭其合规律性相互激活的感觉上。

《判断力批判》的英译者之一普鲁哈尔在解释这段话时注释道:康德的意思是说,在鉴赏判断中,想象力本身是归摄于知性,严格说来,想象力是归摄于知性本身(不确定的)图式化,这种不确定的图式就是康德所提到的那个“条件”。换言之,“审美的判断力在评判美时将想象力在其自由游戏中与知性联系起来,以便和一般知性概念(无需规定这些概念)协调一致。”这就是审美判断图式化的过程。必须注意的一点是,审美判断不涉及特定概念,是没有概念的想象力图式化。这就是美的对象所引起的状态,或者说,美的对象的审美规范体现为想象力与无概念的知性之间的协调游戏,因而引发了美感。在这里,有一些复杂的关系必须加以考虑。一方面,康德说图式是想象力的产物,也就是说,图式经由想象力来实现其协调功能;另一方面,他又指出了审美判断不涉及概念,因此知性与想象力之间有某种需要协调的任务。其中,照普鲁哈尔的说法,审美判断的条件乃是想象力与知性的协调运作,而这种运作也就是将想象力归摄于知性本身的不确定图式化。即是说,将想象力涵盖到知性之中正是图式化的功能。结合康德在认识论讨论中所强调的图式对知性和感性两种认识功能的协调机能的说法,同理。图式在审美判断中也承担了协调想象力与知性的和谐运作功能。由此我们可以得出一个初步的结论,没有图式化的功能,想象力与知性在审美判断中便是分裂的,不可能形成整体的审美判断。

不同于一般鉴赏判断的图式,崇高判断的图式不是想象力和知性的自由协调,而是想象力和理性的联结的图式化。关于崇高康德有许多描述,诸如数学的崇高和力学的崇高,“绝对地大的东西称之为崇高。”但康德突出了崇高的一个重要特点:在崇高对象中也可以大到无形式的,“仿佛对我们的想象力是性的”。较之于美的对象引起主体的和谐游戏的心理状态,崇高在数学和力学的巨大无限中引发了一种特有的从痛感向的转化。“审美判断力在把一物评判为崇高时将想象力与理性联系起来,以便主观上和理性的理念(不规定是哪些理念)协和一致。”所以崇高感与其说是对象的物理上的特征,毋宁说是主体的心灵上的特征。因此康德又指出崇高还涉及主体的教养,经由文化教养的濡染而称之为崇高的东西,对于粗人来说只是会显得吓人。所以崇高的判断比美的判断更需要文化教养,更多地唤起主体的理性观念。康德写道:

对于崇高情感的内心情调要求内心对于理念有一种感受性;因为正是自然界对于这些理念的不适合中,因而只是在这些理念以及想象力把自然界当作这些理念的一个图式来对待这种努力的前提下,才有那种既威慑着感性、同时却又具有吸引力的东西:因为这是一种理性施加于感性之上的强制力,为的只是与理性自身的领地(实践的领地)相适合地扩大感性,并使感性展望那在它看来为一深渊的那个无限的东西。

康德坚信,美似乎被看作某个不确定的知性概念的表现,崇高却被看作某个不确定的理性概念的表现。这些概念在审美判断中都是不确定的,并不像认识论中想象力的图式把直观归摄于特定的概念下,不涉及特定概念的应用。特别是康德强调,审美判断力在把一物评判为崇高时将想象力与理性联系起来,以便主观上和理性的理念协调一致。自然界超越知性能力所能把握,以致想象力和理念把自然界当成这些理念的图式,经由理念和想象力来加以把握。这里我们清楚地看到,崇高的审美判断是图式联结想象力与理性的结果,图式使二者协调统一以达到崇高的审美判断。

至此,我们可以看到康德图式概念从认识论到美学的一以贯之的逻辑,那就是图式作为一个中介性的第三者,其功能是使认识活动和审美判断得以可能的重要环节。它的功能在认识和审美中都是承担了协调不同层面的主体能力。在美感判断中,图式协调了想象力与无概念的知性,使两者和谐自由地运作;在崇高观照中,图式是想象力与理性观念之间的调停人,正是经由图式的调停,想象力与理性观念达到了和谐一致。这样以来,我们对康德美学关于美与崇高判断的解释就更进了一步,其中图式所承担的协调中介功能便被凸现出来。这个问题在康德美学的很多讨论中却没有足够的重视,更缺乏深入的研究,这是令人遗憾的疏漏。

三、美学中图式的典范功能

在康德美学中,图式概念还有另一个独特的用法,意为典范、范式或模型。图式概念的这一用法又与康德美学的另一重要概念“天才”概念密切相关,或者更准确地说,典范就是天才的产物。正是天才创造出了具有典范性的作品,形成了典范或范式。受制于启蒙运动的感召,同时又沐浴了浪漫主义的思想养分,康德的美学思想中带有显著的精英主义倾向。他坚信艺术是一种创造性的活动,而创造性的活动有赖于天才的艺术家。那么,天才究竟在艺术中起到什么样的作用呢?康德说:

天才就是给艺术提供规则的才能(禀赋)……天才就是天生的内心素质,通过它自然给以艺术提供规则。……天才1)是一种产生出不能为之提供任何确定规则的那种东西的才能。而不是对于那可以按照某种规则来学习的东西的熟巧的素质;于是独创性就必须是它的第一特性。2)由于也有可能有独创的胡闹,所以天才的作品同时又必须是典范,即必须是有示范作用的;因而它们本身不是通过模仿而产生的,但却必须被别人用来模仿,即用作评判的准绳或规则。3)天才自己不能描述或科学地指明它是如何创作出自己的作品来的,相反,它是作为自然提供这规则的;因此作品

的创造者把这作品归功于他的天才,他自己并不知道这些理念是如何为此而在他这里汇集起来的,甚至就连随心所欲或按照计划想出这些理念、并在使别人也能产生出一模一样的作品的这样一些规范中把这些理念传达给别人,这也不是他所能控制的(因此天才这个词也很有可能是派生于ge-nius,即特有的、与生俱来的保护和引领一个人的那种精神,那些独创性的理念就缘起于它的灵感)。4)自然通过天才不是为科学、而是为艺术颁布规则;而且这也只是就这种艺术应当是美的艺术而言的。

在这段著名的陈述中,康德指出了天才的特性亦即天生禀赋独一无二创造天赋的才能,不受任何概念、规则所引导和约束,而是自由的游戏创作。唯其如此,天才便有一个为艺术制定规则的任务,这个任务便与图式产生了联系。有学者发现,在康德关于图式的概念描述中,图式与规则(rule)是同义的。也就是说,所谓的图式带有规则、规范或原理的意义。所谓天才为艺术定规则,其要旨在于康德的如下界说:“天才的作品同时又必须是典范,即必须是有示范作用的;因而它们本身不是通过模仿而产生的,但却必须被别人用来模仿,即用作批判的准绳或规则。”所谓典范就是图式作为示范作用。成为别人模仿的对象。艺术家的理念激起他的学习者的类似理念,所以美的艺术的典范是把这艺术带给后来者的唯一的引导手段,因而具有典范性。康德美学的天才说固然有其精英主义的色彩,但是他通过天才的独创性而揭示了艺术创造及其艺术史演变的一个重要规律,那就是在艺术创造的历史过程中,天才艺术家总是开风气之先,他们的独创性不但具有开创性,同时具有奠基性,两者合成了典范性。我们在艺术史上的确经常见到这样的情形,一个伟大的艺术家往往创造了一种文类或风格,一种图像类型。或是一种新的技巧或主题等,因而成为后人模仿追逐的对象。在西方艺术中,无论是希腊悲剧三大家,还是莎士比亚、弥尔顿或达・芬奇、梵高或贝多芬、瓦格纳,都是这样的开创典范的重要人物。中国艺术史中这样的天才人物也俯拾即是,从屈原到陶渊明再到李杜,或中国画中的吴道子、范宽、石涛、朱耷等,都是为后来的艺术发展创立某种方向、制定某种风格的大师。这么来看,图式说便具有某种艺术史转折点的性质,正是这些艺术大师的出现导致了艺术发展进程中的变迁。今天,艺术史研究的一个重要主题就是艺术风格史,而这种发展变化的动因从艺术内部来说,就是天才艺术家的出现。他们的杰作构成了艺术延续的重要关节点。假如我们把这一视角带人具体的艺术史研究,那么,就会发现这是一个具有相当发展可能性和生命力的方法论。

想象力概念篇4

关键词:高中物理;前概念;现状分析;教学策略

教师在教学实践中发现,学生在学习新知识之前,往往头脑里并非是一片空白。学生通过日常生活的各种渠道和自身的实践,对物理现象形成了自己的想法和观念,并在无形中养成了他们独特的思维方式。这种在接受正规的物理概念教育之前所形成的概念我们一般称之为前概念。这些前概念有时和科学的物理概念之间没有冲突,但有许多是不相容的。

一、物理学习中前概念的理解

前概念是前科学概念的简称,在物理学中前概念是日常生活中所感知的物理现象,通过长期的时间和经验积累而逐渐形成的对事物的非本质的理解。因此,在物理学中前概念的特点可以概括如下:

1.隐藏性。在物理教学中经常会发现,前概念会与科学概念融合在一起,学生在刚开始学习科学概念时能正确的辨别和应用,但是过了一段时间后再遇到类似的问题时,科学概念往往抵挡不住前概念的干扰,错误的观点会自然而然的涌现出来。

2.自发性。学生在形成前概念的过程中,完全是自然形成的。没有刻意地去教导他们这个问题时这样或那样的,而是完全依靠大脑自主构建起来的。因此,学生总是认为前概念的正确性是毋庸置疑的,是值得信赖的。

3.负面性。不完全正确的前概念如若得不到及时的或是纠正,会很大程度上影响学生对新的科学知识的掌握和理解,甚至会形成错误的思维方式,导致物理变得很难学,对学生的学习产生了相当大的损害。

4.顽固性。由于前概念是自发形成的,所以在学生的头脑中已然是根深蒂固,给学生的印象也是特别的深刻。在长期教学过程中,教师发现想要将其揪出并且加以转变是一件非常艰巨的任务。

在前概念的转变过程中我们知道,要让学生自发地对自身的概念感到不满是很难办得到的,但是这确是想要我们教师努力去尝试,千方百计地让学生真正体会到自己概念的不足甚至是错误的。

二、高中物理教学中前概念的转变策略

建构主义理论和物理教学中的前概念,迫切要求教师改变原有陈旧的教学方法,是在教学过程中充分重视学生已有的前概念,而不是简单地从学生的知识体系中去摈除,也不是将已有的科学概念灌输给学生进行简单地覆盖。而是应当将学生已有的知识体系作为新知识的生长点,引导学生在已有的知识结构上生长出智慧之花。

1.创设物理情境,引发认识冲突,打破顽固的前概念

如何创设物理情境,从而引发认知的冲突呢?这就要求教师创设前后矛盾的物理现象,形成强烈的认识冲突,让学生由“无疑”而“生疑”,由“有疑”而“解疑”,正是学生构建知识的重要方式。

例如:在学习力的合成与分解这部分内容之前,学生所接触到的求力的问题,往往都是简单的数值相加,而求解不在一条直线上的两个力并不能通过直接相加就可以的,这一点学生总是表现出来是难以理解。于是我在教学过程中创设了这样一个情境:如图1,悬挂重物,是一根细线时容易断还是两根细线时容易断?

图1

大多数学生都会回答当然是一根线容易断。

这时,教师演示这个实验,一根线很轻易地吊起了重物,而换做两根线时,起先也可以吊起重物,但是,一旦两线的夹角变得很大时,线断了。此时,学生一片惊呼,并且提出疑问,为什么反而两根线的效果不如一根线呢?

实验现象与日常生活观念形成了强烈的冲突,不仅仅让学生马上意识到原有观念的错误,更是能激发强烈的求知欲和积极思考,提供了深刻的感性认识,主动地完善自身的知识结构。

2.利用已学知识,通过方法类比,促进学生理解新概念

学生对新旧知识进行同化和理解,不能脱离原先的知识和经验,而应当是将原有的知识经验作为新知识的生长点,要在原有的知识经验中深化为新的知识和经验。因此,教学的目的不是简单的将科学概念取代学生头脑中的前概念,而是应该把一些可取的前概念作为学习资源加以应用,从而使学生顺利地理解科学概念,所以类比方法更是重要的转变策略。

例如:我在讲解电势、电势差和电势能这一章节时,由于这三个物理量非常的抽象,很难用实验现象来感受。于是我建立了如下的物理情境:首先启发学生回忆思考下列的已有的概念:高度、高度差和重力势能。探究这些物理量是怎么样来定义的?接下来依次给出电势、电势差和电势能这三个物理量的定义。然后让学生分别比较高度和电势,高度差和电势差,重力势能和电势能。并且引导学生讨论:用什么方法可以描述某点电势的高低?电势差又和高度差有什么异同点?电势能的概念又和重力势能的定义又什么联系?这样通过类比研究,学生不仅仅对电势、电势差和电势能的概念得以正确的理解,并且对原先的高度、高度差和重力势能的概念掌握得更牢固了。

3.创设问题链条,暴露相异构想,掌握正确物理规律

相异构想泛指前概念中与科学概念不同的想法,在学生知识建构过程中旧的概念与新概念产生干涉,使原来并不牢固的概念变成了相异构想。它往往会在学生做练习和考试时,表现出错误的解题过程。教师要善于积累和总结学生的做题中的错误,寻找出错误答案背后隐藏的思维方式,要给予及时地纠正,更要制造机会,让学生摒弃旧的错误观念接受新的科学知识。

比如,在学习了牛顿第二定律之后,学生会对合力所产生的加速度的理解存在一定的困惑。明明是加速度怎么有时会使物体的速度减小呢。这还在于学生对加速度的“加”字理解不够,再一个就是不明白加速度的矢量性质和加速度产生的本质原因。这些可以通过,解答平时的练习时,教师提出一连串有效的问题,加以归纳总结得以解决的。

图2

如通过分析这样一个习题,小球在空中下落至压缩弹簧到最低点整个过程中的加速度和速度的大小和方向是怎样变化的?如图2,可以得出学生对加速度的相异构想。

首先教师提问:小球没有压到弹簧上之前的加速度和速度怎么样?学生回答:加速度为重力加速度,是不变的;速度在均匀增加。紧接着提问:小球刚碰到弹簧上时会怎么运动呢?有的学生回答:小球加速度向上,立即减速。

教师引导:真的是这样吗?请大家再想想。有的学生顿悟:不是的,小球刚受弹力时,弹力仍旧小于向下的重力,合力还是向下,故加速度向下速度向下,应该继续加速。

教师:很好,那是不是一直加速到最低点呢?学生热情高涨:不是,越往下压弹力越大,直到弹力等于重力的一瞬间,根据牛顿第二定律知加速度减小到零,此时的速度达到最大值。由于惯性的作用继续下压弹力增大,从而大于重力使得合力向上加速度向上,此时加速度与速度反向开始减速,一直到速度减小为零。

这样,把一些学生把加速度方向当成运动方向的概念混淆,通过讲解过程中的问题加以放大,不仅给出了加速度的正确判断方法,还让学生彻底明白加速度的产生原因是物体受到合外力的作用。此时,再对加速度的概念进行顺化,使学生形成更深刻更全面的理解。

4.丰富实验现象,认知错误观念,重识物理科学概念

前概念是以实际生活中大量直观生动的现象作为支撑的,建立在对于这些现象的概括、抽象之上的,具有逻辑上的合理性。所以那种认为只要将科学概念介绍给学生便可以替代原有的前概念的想法是天真而幼稚的。就人类对“落体运动”的认识而言,那建立在日常生活经验基础上的错误观念从形成到最终被“自由落体运动定律”所替代,经历了至少近两千年的历程。我们教师的教学若简单的将轻物与重物下落的一样快的结论给予学生,学生往往就会因为这与自己日常生活中所见的现象格格不入而无法信服。

其实,概念是在科学实践中逐步形成和发展起来的,所以概念离不开实验,亲身经历各种各样的实验是建立正确的科学概念的必要条件。就落体运动而言,为了引起学生对物体下落过程中空气阻力这一因素的关注,我创设了以下一系列的实验情境:先准备好两张完全相同的白纸。将一张纸团成纸团,和另一张纸从同一高度下落,发现纸团下落的明显快,落地用时少。两张纸的重力相同,学生开始认为是同时落地的,看到实验现象都满腹狐疑。再重复上述实验,让学生观察空气阻力对下落快慢的影响,让学生去伪存真,思考现象的本质。在此基础上,再创设新的实验情境:如果没有空气阻力的影响,实验将出现什么样的结果呢?怎样消除空气阻力呢?于是我们联想到把另一张纸片也团成纸团,和原来那个一样的纸团一起下落,发现同时落地,但这只能说明一样重的物体下落一样快。到底下落的快慢和重力的大小有没有关系呢?于是,教师把其中一个纸团去掉一半,这样一轻一重两个纸团从同一高度下落,令学生惊奇的是也是同时落地。从而可以探究出“自由落体运动的快慢与物体的轻重无关”的结论。

三、对转变物理前概念的未来展望

长期以来,由于我们很多教师未能系统地研究和认识学生头脑中的相异前概念,并没有充分意识到前概念对学生理解物理世界的影响,常常只是把学生的大脑当成了一块白板,似乎只要通过教师的机械灌输就可以在上面描绘出丰富的知识系统。其实,带有前概念的学生大脑,就像几乎盛满水的容器,前概念就像是容器中的水。在教学过程中,那些无视前概念存在的教师给学生一味地灌输科学概念时,往往就会使容器中的水不断地溢出,很难想象学生能接受得了多少正确的概念。因此,教师只有充分认识到学生的前概念在认知中发挥着组织的作用,又同时促进或是阻碍着科学概念的形成,揭示学生的前概念及其转变规律,这才是教师教学过程中的核心问题,也正是提高课堂教学质量的关键所在。本文只是对高中物理教学中学生的前概念向科学概念转变的一些尝试,还有待于更多的物理教师进一步的探索和实践,这样才能更成功、更有效地把学生的前概念转变为科学概念,让学生形成更完整、科学的知识体系。

(本文系苏州市教育科学“十二五”规划课题《高中物理“学困生”的现状分析及对策研究》编号:111302504的研究成果)

参考文献

[1]王爱军.高中物理前科学概念转变的教学对策研究[D].山东师范大学,2007

想象力概念篇5

关键词:概念设计;应用范围;主要特点;误区;塑造

1什么是概念设计

所谓“概念”指的是“反映对象的本质属性的思维形式”,是“人们通过实践,从对象的许多属性中,抽出其特有属性概括而成”的。人对世界的认识、人类的全部文化、科学知识以及思想,都是由概念组成的。从这个意义上说,没有概念,就没有人类的历史,就没有人类的一切文明成果。因此,“概念设计”从本质上说,提供的是“思想”。所谓“反映对象本质属性的思维形式”指的就是通过某种媒介或手段,把我们对事物本质属性的认识确定下来。媒介有许多不同的类型,文字符号是一种表达概念的媒介,视觉符号也是一种表达概念的媒介。就设计艺术而言,“概念设计”就是用视觉语言把我们对事物本质属性的认识表达出来,这种认识就是我们从事物中提炼、概括出来的概念或思想。因此,它在本质上是对“思想”的设计,换句话说,它提供的是创意,即从某种理念、思想出发,对设计项目在观念形态上进行的概括、探索和总结,为设计活动正确深入的开展指引前进的方向。

2概念设计的应用范围

概念设计在不同的领域中有不同的含义、不同的对象。除了上述设计艺术领域之外,在产品的生产、经营、销售等领域中也有广泛的应用。这一类的“概念设计”指的是对某种经营、生产、销售思想、策略的策划。所谓“概念”是对企业、产品、管理、营销理念等方面的特殊性做出的概括。按主体不同,对这一类的“概念设计”可分为三个方面:即企业概念、品牌概念和产品概念。

除了物质生产领域之外,在影视、戏剧、展览策划等文化生产领域,概念设计也发挥着重要作用,特别是在科幻题材影视创作中,那些在现实中不存在的场景和道具都需要设计师根据预先设定的概念进行创作。

概念设计早在20世纪80年代,在国外就已经开始为设计界所广泛关注。美国平面设计师爱伦霍伯特(allenHubert)当时曾经撰写了一本书,题目就叫“ConceptualDesign”(概念设计),内容是针对平面设计中如何组织创意,如何赋予设计对象某种理念或思想,更好地推广企业和产品,引导消费者。当时国内很少有人从“概念设计”的角度理解、重视这个问题。在设计领域始终倡导并努力实践“概念设计”的是工业设计,由于工业产品具有批量化、自动化和时尚性等特点,设计对生产领域带来的影响更直接,对市场信息做出的反映更迅速、更灵敏,在推广一个新产品之前,概念设计就显得十分重要。特别是汽车工业,概念设计成为推动汽车工业不断创新的发动机。厂家对新的时尚、技术和功能的探索往往首先通过概念设计来完成,同时,概念车也成为引领时尚的风向标。

3概念设计的主要特点

(1)独创性。概念设计更强调设计的独创性和原创性,从形式和内容上都排斥业已存在的东西。当然,这不是说不能使用历史上已经存在的形式符号和材料做法,而是必须以新的手法、新的视角加以运用。

(2)抽象性。概念的形成是对纷然陈杂的生活现象提炼、概括、抽象的结果。任何概念都有一定的抽象性,它来源于我们提炼出的某种理念或思想,我们欲倡导、传扬的主张以及我们欲表达的某种意象。例如:柯布西埃设计的郎香教堂、赖特设计的流水别墅、密斯设计的法恩斯沃斯住宅等等,不管它们是否经历过我们所称的“概念设计”阶段,但它们都表现出了概念设计所具有的全部特征。这几位现代建筑的开创者都曾经确立了他们的新建筑概念,没有这些理念的引导,没有对这些主张坚定不移的实践,他们的作品就不可能对后世产生如此大的影响力。

(3)探索性。概念设计可以不过多地涉及具体的功能问题(这类问题可以在方案设计阶段进行修正),即使考虑功能问题,也是概念性的,原理性的或逻辑推论性的、说得更直接一点就是纸上谈兵。它更像一个探索性的科学实验,与实际生活保持一定距离,可以保证思维有足够的想象空间。

(4)先进性。概念设计要求我们立足于时代最先进的技术和社会意识,有足够的勇气去尝试最新的东西(新技术、新材料、新工艺、新的生活观念),凝聚时代最先进的技术成果,使其处于时代的前端,否则就谈不上是什么“概念设计”。

4概念的误区

(1)概念虚无。有人认为,所谓的概念不过是广告人或策划人“编”出来的光环,未必是骗人的,但却离实际很远,至少是有误导的嫌疑。社会上也的确有一些夸大其辞或空穴来风式的概念炒作,这反过来又加深了人们对概念的误解。其实我们可以这样去理解,概念或者是对设计对象所固有属性的某种概括(设计对象有许多属性,不一定只有一种),或者是一种对可及目标的追求,是实际存在的东西。

(2)概念无用。在设计实践中,的确有许多人没有从概念设计的角度考虑方案,也能够创作出不错的作品。但是,这类作品往往不具有开创性和激励社会不断探索的精神。这只能说明脱离了追求“概念”常常是这类作品落入陈规、俗套的一种原因。实际上,认真的创作几乎不可避免地涉及到对许多概念的分析,单就形式语言本身来说,就存在各种不同的概念。成熟的设计师在做方案之前,总是要有一个明确的主导思想,要达到什么目标、体现什么精神、突出什么特征等等,这些就是概念设计的内涵。所谓“概念无用”,是由于人们没有认识到它的价值或误解为华而不实的花招,这实在是一种莫大的偏见。

(3)概念游戏。这是在实际操作中表现出的草率、脱离实际、缺乏认真求实的科学态度。认识到概念设计在创新和推动商业利益方面产生的作用,但没有用科学的、务实的态度去操作,而是夸大其辞、玩词藻,靠耍小聪明进行诡秘的“包装”,怎么“洋”怎么来,怎么“时髦”怎么来,然而这种花拳秀腿最终是遮掩不住设计因脱离实际,缺乏认真求实的科学态度而导致的缺陷的。

5概念的塑造

任何一个实际存在的项目都具有一定的概念,它或许是陈旧的、历史性的,或许是潜在的、模糊的,或许是地域性、具有行业特征的等等。拿产品为例,任何产品都具有它独有的功能、特点,或者表现在技术上,或者表现在它所处的氛围上。比如保暖内衣,首先和其它内衣相比更具有独特的保暖功能,“保暖”这一概念已被广泛地运用了;同是保暖内衣,大家在科技含量、组成材料、穿着感觉等方面寻求着自己的特点,而这些特点又是各自产品所独有的。这些特点已构成了成为概念的因素,为了让公众真正了解其独特之处,就有必要把这种特点用形象的说法“亮”出来。从另一个方面思考,如果产品并不具备特殊的优势,没有哪一点可以包装成概念,那么就必须承认它在市场上很难与实力对手相抗争。不满足于此,就要让技术人员改进工艺、用料等做出特色来。在做出来之前,这个特色是被“想象”出来的,那么这个可以实现的目标就可以成为“概念”。拿一些大城市如北京的一些房地产项目策划举例,北京是一个缺水干旱的城市,地势平坦、季风气候显著,大城市的一些弊病在这里都有突出的表现。在这样的地理环境中建造居住区,创造水域以及大片的植被、改造地表形态等等,都对消费者具有很强的吸引力。因此,开发商制造了“水域花园”、“都市山庄”、“慧谷阳光”等一系列这样的概念,这样的项目如果是建在昆明湖、北海、密云水库周边,其真实性是无庸置疑的,但恰恰这些项目大多数位于远离水域的地区。显然,这个目标是需要努力才能达到的。

如此说来,概念可被分为两类,一类是提炼性概念,一类是目标性概念。

在概念设计的具体方法上,提炼性概念和目标性概念是小异而大同的,既有各自的特殊性,但共同遵守的原则是一致的。

第一个原则是优势优先。所谓“优势”是以市场为标准,而不是以企业、设计者或老总个人喜好为标准,这一点往往被混淆。比如说啤酒,在质量方面许多老总认为自己在这方面最具优势,实际情况即便是这样,而对于消费者来说,支持质量的众多环节、严格体系又最难了解到,所以往往愿意在认同质量相同的前提下,从口味、价位、品牌等明显因素上寻求购买理由。推而广之,我们要设计概念,就必须以“市场认可的优势”为素材。

第二个原则是差异性。首先表现在概念素材即优势因素的差异性上,其次表现在概念的表达上。素材的选择要体现独特性,避免雷同;在概念的表达上也要体现独创性,可以是通俗的,也可以是玄妙的,但通俗而不直白,玄妙而不蒙事。

第三个原则是务实性。概念必须是实际的、可行的、有根基的。目标性概念尽管目前尚未达到,但通过努力是完全可能达到的,如果不能实现或难以实现,则会成为空谈和虚妄,这样的概念对企业是非常有害的。

第四个原则是概括性。适应市场的优势因素要用专业的语言严密地表达出来,是件很麻烦的事儿,甚至可以写成文章,这和消费者的认知时间是相违背的。他们希望能够迅速快捷地认识到产品的优势,这就需要对产品的优势进行概括,甚至概括成几个字,还可以加点修饰,用些修辞手法,达到直观、通俗、形象、生动、有趣的效果,以致更好地让公众接受,让公众记得牢,目的就达到了。当然还有一些较为含蓄的表达也可能更为高明,就是通过事物、现象、形象等让公众了解到这个概念的潜台词,比如北极人保暖内衣启用外星人形象来体现其科技含量。

概念设计可以被看作方法论层面上的设计思维训练,不在乎方案是否能够实施,即使是针对一个实际不存在的目标,概念设计训练也是有意义的,要害是开阔思路,探寻创新的灵感,在不受或较少受约束的情况下,最大限度地发挥想象力。这种设计通常总是要与真实的适用性之间保持一定的距离,目的是给思维留有足够的发挥想象力的空间。

参考文献

[1]辞海编辑委员会.辞海(1999版缩印本)[m].上海:上海辞书出版社,2000.

[2]尹定邦.设计学概论[m].湖南:湖南科学技术出版社,2006.

[3]杨先艺.设计艺术历程[m].北京:人民美术出版社,2004.

想象力概念篇6

一、数学概括能力的实质、构成因素及培养数学概括能力的重要性

曹才翰教授给出了概括的两种意义:“其一,指在思想上把具有相同本质特性的事物联系起来;其二,是把被研究对象的本质特性推广为范围更广的包含这个对象的本质特性。”数学概括能力是数学活动中表现出来的概括能力,即是概括数学对象、数量关系和空间形式的能力,它是一种特殊的概括能力。因为:首先,这种概括是概括基础上的再概括,比如数学中的研究对象:数、点、线、面等概念本身都是现实中概括出来的,而数学概括是对这些经过概括得到的对象的再概括:其次,数学概括进行得迅速,并且结果也很简洁。邵光华先生在其《数学思维能力结构的定量分析》一文中指出了数学概括能力主要由形成数学概念的概括能力、形成数学通则通法的概括能力和迁移概括能力三种能力因素构成,且后两种能力起主导作用,决定着总体概括水平。

1.数学概括能力是学生学习数学的必要条件。

在数学学习中需要进行抽象和概括,只有通过逐步地从具体到抽象的概括,才能使学生真正掌握数学知识。现代教学论要求我们,不仅要学生掌握数学知识的结论形式,而且还要认识数学知识的产生过程,而这两方面的学习都依靠对数学对象、结构、关系以及各种经验的概括。教学实践告诉我们,学生掌握数学知识直接受他们抽象概括能力的制约,如果学生的抽象能力(尤其是概括)差,既不能抓住事物的本质属性,就不能正确地获得知识,这充分说明了数学概括能力是学生学习数学所必需的能力。

2.培养学生的数学概括能力是中学数学教学的任务之一。

中学数学教学大纲明确规定:“……以逐步形成运用数学知识来分析和解决实际问题的能力。”从迁移的角度来看,实际上是培养学生的正迁移能力。正迁移能力强,说明学生适应新学习情境或分析问题、解决问题的能力强,心理学家贾德认为:概括是产生学习迁移的关键,学习者只有对他的经验进行了概括,获得了一般原理,才能实现从一个学习情景到另一个学习情景的迁移,才能“举一反三”“闻一而知十”。概括的层次越高,迁移的半径越大。

二、概括的两种形式及培养数学概括能力的一般途径

概括有两种形式,即初级形式的经验的概括(感性概括)和高级形式的科学概括(理性概括)。前者是一种低级的概括形式,它是根据食物的外部特征,对不同事物进行比较,舍弃他们互不相同的特征,对他们的共同特征加以概括。而后者是通过对感性认识经验加工改造,揭示事物一般的、本质的特征与联系的过程。学生知识的获得以及能力的培养过程仅有感性的概括是不够的,还要(主要)促进学生进行理性概括,为此,教师在教学中应善于创设问题情境,实施启发式教学,从而不断提高学生的概括水平。

1.精心设计概念教学。

精心设计数学概念形成过程的教学,让学生亲自经历由具体到抽象,概括事物本质属性的过程,以培养学生形成数学概念的概括能力。数学概念形成的整个过程大致为:对一类事物的各种刺激模式进行辨析;通过比较,对事物的外部特征进行概括,分化出各种刺激模式的属性,并通过类化,把从具体刺激模式中分化出来的属性进行比较,找出共同属性;通过抽象,提供共同本质属性的假设,并在特定情境中加以检验,以确认本质属性。把本质属性从具体刺激模式中抽象出来推广到同一类事物,概括形成概念,给出定义并用习惯的形式符号表示新概念。

2.搞好解题教学。

引导学生概括解题规律,以培养学生形成通则通法的概括能力,且用规律解决问题,进而培养学生迁移概括能力。有些习题属于某类问题的一个特例,它具体反映了同类问题的客观规律,具有从特殊向一般开拓的功能,这类习题的教学应从习题出发,引导学生抽象概括,得出一般规律,再用于指导同类或与之有关问题的解答,以发挥其潜在功能。

想象力概念篇7

关键词:组合概念;主题解释;属性解释;时间压力;想象

中图分类号:G640文献标识码:a文章编号:1003-2851(2012)-12-0164-02

很多名词-名词组合早已存在,比如“大学教师”、“蒸汽火车”等,这些组合以精确有效的方式提供了信息。这样的组合机制也产生出很多新异的名词-名词组合,比如“摩天大楼植物”、“化石书”等。这种将两个(或多个)概念组合成一个新概念的过程叫做概念组合,生成的新概念叫做组合概念[2]。第一个名词叫做修饰词(确定了受语义约束的子概念),第二个名字叫做主名词(它决定了概念组合的某种类别)[1],比如“摩天大楼植物”的主题解释可以为“种在摩天大楼里面的植物”,另一种主要的解释是属性映射,它表现在用第一个名词(修饰词)的显著属性修饰第二个名词(主名词)。还有一些其它解释类型,比如说“结合”、“共同成员”、“共有属性”、“混合”等,但这些解释的比例非常小[3]。

研究者提出了各种理论来解释人们对新异名词-名词组合概念理解。wisniewski提出的双加工理认为,主题关系解释和属性解释是两个相互独立的策略,并且属性解释和主题关系解释一样都很容易产生[3]。Gagné[4]的关系竞争理论认为属性解释比主题解释需要更长的时间。如果有足够长的时间,人们可以检索修饰词更丰富的属性,那么属性解释的可能性就会增加。

概念解释作为语言中的词汇理解现象,必然与理解者的思维方式的特点会发生关联,刘烨、傅小兰等[5]的实验结果表明中国大学生在各种实验条件下都表现出了明显的属性解释优势,这一结果与西方被试主题解释占优势的现象恰好相反。中国人注重形象思维或注重逻辑分析[6]这种思维方式上的差异很可能使个体在理解组合概念时表现出不同的倾向。

本研究尝试从时间压力和形象化的角度入手对中国被试对组合概念的理解方式进行进一步考察。研究通过指导语操纵不同的加工条件,时间压力的条件在指导语中给予被试有时间压力和无想象的约束,形象化的条件在指导语中给予被试无时间压力和有想象的约束。本研究认为中国人的形象思维发达的特点会使被试表现出优先选择属性解释的倾向,时间压力和形象化都会促使被试产生更多的属性解释。

一、实验

1.被试

西北师范大学74名汉族本科生,男女不限。

2.研究材料与程序

为了制作出合适的材料,让10名被试完成30个名词填空的任务。产生的回答与主名词相结合,共构造出25对名词-名词组合概念。两组问卷中词组的顺序是随机的。

被试随机分配到两个组之后,发放指导语不同的两组问卷。在浅条件组中,指导语鼓励被试写出最先想到的解释。在深条件组中,指导语鼓励被试充分想象再做解释。为了鼓励被试充分运用两种不同的解释策略,在问卷列表的开始,给出一个主题解释和一个属性解释的名词-名词概念组合及解释作为启动项目。

3.结果和讨论

本实验把“混合”解释划分到其它不予讨论,把“像”解释单独划分。所以共有“主题解释”、“属性解释”、“像”和“其他解释”四类划分。属性解释在总体中占有很大比率(49%),而主题解释比率略小(39%)。比起深条件组更多使用了属性解释,浅条件组更多的使用主题解释,这一点与Hampton[1]的实验结果基本一致。分析显示主效应显著(F(1,70)=6.7,p=.012,F(1,70)=10.51,p=.002)。

正如CaRin预测的一样,浅条件组更多地使用主题关系解释;然而CaRin模型无法解释属性解释在总体上比例更大,也无法解释深条件组比浅条件组相更多使用属性解释。但是双加工理论预测到了在允许想象的情况下,被试更多采用属性解释,因为被试有足够的时间检索到修饰词更多适合主名词的属性。

二、讨论

Hampton等人[1]认为影响两种解释的原因不是时间压力因素,而是对子概念是否进行了形象化的过程。Hampton等人假设,如果不同的加工条件使得两种解释的运用存在差异,那么就像CaRin模型预测的一样,当无法找到合适的主题关系时,属性策略是最后的手段。刘烨、傅小兰等[5]操纵修饰词与主名词之间的相似性对汉语组合概念的理解方式进行的研究发现,低相似性的子概念得到较多主题解释,反之得到较少的主题解释。事实上对修饰词与主名词之间的相似性的操纵本质上也操纵了两个概念之间形象化的易得性,如果按此理解,研究结果是支持双加工理论的。

中国人的整体性思维和与直觉思维方式使得被试在解释组合概念时从整体出发并舍去不必要的中间环节。西方人注重发现内在的差别与对立,揭示事物的层次性和复杂性,注重推理判断[7]。中国被试在解释组合概念时最先想到的是两个名词整体的意义,甚至抽象出与主名词以及修饰词都不相关的概念(比如“猴子香水”解释为“不会买”)。这种思维上的巨大差异可能就是和Hampton西方被试实验结果有差异的最主要原因。到底是时间压力还是想象因素对中国被试解释的加工产生了影响,后续的实验研究会揭示这一疑问。

想象力概念篇8

1.如何引入新概念

我们知道有些概念是枯燥的,然而它的出现是迫于实际需要,我们如何能将二者很好地拟合在一起并生动有效地传达给学生,从而产生扩散效应有助于学生分析探究归纳推理等基本能力的提高是一个大课题.而这个课题的开篇就是概念的引入,笔者在教学中总结了一些常用的引入方式,均有意想不到的效果。

1.1实例引入

指利用学生的生活实际和所熟悉的事物及实例,从具体的感知引出概念,数学是对客观世界数量关系和空间关系的一种抽象,因此在教学中要尽可能的使抽象的数学概念用学生所接触过的、恰当的实例进行引入。

1.2问题引入

主要是通过设置疑问、创设悬念,造成知识冲突等,使学生产生强烈的问题意识和求知欲。

1.3联想引入

指依据客观事物之间的相互联系,由一事物想到另一事物的引入方法,由于数学知识间存在着类似、平行、递进、对比、从属、因果等关系,这就使学生的大脑能将两个看似互不相及的知识联系起来,使学生的思维像展翅的雄鹰在知识的天空中翱翔,教学中启发学生展开丰富的想象,引发多端的联想,会使学生的创造性思维能力在自由联想的天地中获得最大发展。

1.4故事引入

历史故事往往可以引起学生的兴趣,这给我们单调的数学教学增添了一些活力,讲授新课时,结合课题内容适当引入一些数学史、数学家的故事,或者讲一些生动的数学典故,往往能激发学生的兴趣。

1.5经验引入

数学概念图往往是“抽象之上的抽象”,先前的概念往往是后续概念的基础,教学中充分利用学生头脑中已有的知识与相关的经验引入概念。

案例5:如平面几何中,两条直线不平行就相交,到立体几何中就不一定是相交,也有可能异面.其实,有不少结论在平面几何中成立的,但到了立体几何中就不一定成立了。如果能一步一步挖掘、深入,不仅可使学生巩固初中知识,更重要的是学生能逐步得以接受、理解新知识。

1.6实践引入

学生亲身体验概念的形成过程,往往能给学生在脑海中留下深刻的印象.例如在椭圆定义的教学中,可改变教师画,学生看的传统做法,课前可让学生做好准备工作,让学生自己动手画椭圆.这样,学生根据自己画图过程,得出椭圆的定义,可加深学生对椭圆定义的理解,特别是对定义中的2a>2c这一条件留下深刻印象。

1.7渐进式引入

根据需要在适当的话题上展开讨论,逐步获得所需要引进新概念的氛围.如复数的概念这一节,若突然告诉学生定会引起学生的疑问,我们觉得实数够用了为何要引进复数呢?但我们换个角度来讲就会好一些了.比如:我们最早结绳记事接触的是正数,当1-2解决不了的时候出现了负数;当1/2解决不了的时候出现了分数;当开方不了的时候出现了无理数;那么一个数的平方等于-1的时候在实数范围内就无法成立了,所以实数集远远满足不了我们现有的要求,就需要扩大数的范围――复数。在逐渐演变的过程中,其实一直遵循两个原则:其一是都是迫于生活实际的需要而引进的,其二在数的范围一次次扩大的时候运算规则并没有发生改变.我想按照这个思路讲复数概念这节课,学生就不会感到枯燥无味,老师就不会感到教学的生涩,更体现了引入复数概念的必要性……

想象力概念篇9

关键词:前概念;物理;学生

如何看待学生头脑中业已形成的前概念呢?从人类认识的发展角度来看,前概念的产生是正常的、必然的,因为在科学发展史上这种前概念也屡见不鲜。前概念的产生正体现了人类认识发展的一般规律,我们应该把它作为物理含义可被转换的认知结构接受下来,这才是我们应该持有的指导思想。

一、前物理概念的特征

1.广泛性。

学生在学习物理之前已有了十多年的生活经验,接触了许多形形的物理现象,因而他们头脑中自发形成的前概念所涉及的范围也是相当广泛的。当然,这种广泛性是相对的,他们对能看得见、摸得着、日常生活经常接触到的事物形成了较多的前概念,而对那些比较抽象的物理知识,则很少有前概念。如学生对力学、热学和几何光学均有着较多的前概念,而对电学则很少有前概念。

2.自发性。

学生大脑中的前概念,缘起于学生长期、大量的对日常生活的观察与感知,这些经验在其大脑中逐渐深化发展,经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。学生在其大脑里构建前概念时,完全是自发性的,没有人教他这个问题应该是这样、那个问题应该是那样,他完全是站在自己的立场上,凭自己的感性经验进行构建。因此,前概念是学生自己的精神财富,而且这种精神财富是他们在现实生活中认识事物的一个有价值的工具。

3.顽固性。

由于前概念是学生大脑中业已形成的模式,且在长期的生活经验累积中又强化了这些观念,加之学生的思维又具有自我中心性,因此学生头脑中的前概念是极其顽固的。一些研究表明,一旦学生对某些物理现象形成了前概念,要想加以转变是相当困难的。如有位教师在讲清惯性概念之后,让学生回答并解释这样一个问题:一个人站在作匀速直线运动的轮船上,如果面向前竖直跳起,是落回轮船原处,还是落到原处的后面?全班学生皆回答落到原处后面。原因在于学生的生活经验中已有了“力是维持运动原因”的前概念,由此可见学生头脑中的前概念是多么顽固。

4.隐蔽性。

学生头脑中的前概念还具有隐蔽性。由于学生大脑中的前概念是潜移默化形成的,因此它以潜在形式存在,平时并不表现出来。然而在物理教学中讲授科学的物理概念时,学生马上就会联想到他们头脑中的前概念。当让学生用物理概念去解释问题时,前概念就会马上表现出来。

前物理概念的这些特征,决定了它在物理教学中的作用,在教学过程中教师应注意到前物理概念的特征,尽量发挥它在物理教学中的积极作用,减少其不利影响。

5.反复性。

前概念是在学生的头脑中长时间形成的,即使又重新学习了科学概念之后,表面上看来是掌握了,但随着环境变化,学生头脑中的前概念又会很快弹出,一旦形成的前概念,根深蒂固,它会多次反复,影响正确概念的应用。

二、物理前概念对物理学习的积极意义

对于那些正确的前物理概念,虽然尚未形成科学概念,但它犹如概念的半成品,只需要经过正确的思维加工,便可形成概念。因而,学生头脑中的那些正确的前物理概念,是学生物理学习中形成物理概念、掌握规律的基础。设想一个学生,在他的头脑中对周围的物理世界没有形成一点点的表象,对物质及其运动毫无自己的理解和认识,或者说这个学生根本不具有任何前物理概念,那么他就根本无法与正常学生一样接受物理学教育。

1.前物理概念有助于激发学生学习物理的兴趣。

常言道“兴趣才是最好的老师”。学生在学习物理前已对生活中的一些物理现象和规律有了一定的了解,对这些己知的物理现象的了解和好奇有助于激发他们进一步学习物理的兴趣。在物理教学过程中,教师应注意引入生活中常见的物理现象,引起学生有兴趣的讨论。如讲“浮力”一节时,运用生活实例提出问题,引导学生思考:为什么把一块铁放入水面会沉入水中,而木块会漂浮呢?而把这块铁做成铁盒它却能浮在水面。这样引起学生们的思考兴趣,同时唤起他们探究的欲望。

2.由表面现象的观察所得的经验与物理知识不一致。

例如,学生通常认为“力是使物体运动的原因”“物体受力越大,速度越快”。这当然是错误的:力应该是使物体运动状态发生改变的原因;物体运动速度除与物体受力有关外,还跟物体的质量有关。但要真正从概念上彻底改变这个错误却很不容易,原因就在于学生得到这个经验是有大量“事实”作基础的。一辆静止的车子,人推它以后它才动;静止不动的树枝,风吹它以后它才动;静止不动的犁,牛拉它以后它才动;如果不推、不吹、不拉,这些物体就停下来。其实,这只是一种局部的表面现象。首先,学生在分析物体运动的原因时,只考虑了推力、吹力、拉力的因素,而忽略了阻力因素。又如在“马拉车”的问题上,尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟,思想上总还是认为“马对车有拉力,车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”他们“最有力的证据”是“反正是马拉着车向前走,而不是车拉着马向后退”。这里,学生只是固执地盯住马拉车向前走这一直观的表面现象,而不愿意或无力对马、车的启动过程以及车、马与路面之间的作用力作深入而细致的分析。

想象力概念篇10

【关键词】化学概念物质的量概念隐喻理论诱思探究教学法

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2017)03B-0142-03

总所周知,化学1是高一刚入学学生的必修课程,在整个高中化学课程体系中占据非常重要的地位,必不可少。化学1的学习可以进一步提高学生未来发展所需的科学素养,同时也为学生学习其他化学课程模块提供基础。化学1的内容具有基础性和全面性,主要包含三大知识板块:化学实验基础知识、认识化学学科和常见元素及其化合物。其中,在认识化学学科知识中,难点是概念教学,如体现分类观的“物质的分类”,体现微观思想和定量思维的“物质的量”系列概念,等等。可以说概念教学是高中课程教学的核心部分,而“物质的量”又是核心概念体系中的核心部分,在整个高中化学知识学习中必不可少。它联系着宏观和微观,联系着定量和定性,抽象深奥,难以理解。掌握这一基本概念,既有利于学生运用宏观和微观相结合的思维方法思考化学问题,又有助于学生定量表征化学反应,促进教学中的相关理论与实际相互融合化以及相关化学知识的系统化,“物质的量”概念教学一直是众多老师的关注点。

然而,现实教学中教师易忽略概念教学,往往采取以解题教学或者陈述知识教学等代替概念教学。这样的教学仅仅将学习看成是知识获取而不看重知识生成性,采用“一个定义,几项注意”的教学方式,没有从概念的背景引入上给学生足够的思维空间,没有给学生提供充分体会概括本质特征的机会,容易造成学生被动机械性地接受知识。特别在章节起始时,能否从整章知识体系以及相关概念的关联角度考虑本章节要解决的主要问题和主要思想方法以及基本过程等,这是部分教师容易忽略的教学任务,忽略章节起始的重要作用。再加上“物质的量”概念的抽象与陌生,造成学生对“物质的量”概念的学习产生困惑。所以如何有效进行“物质的量”概念的教学,解决学生思维困境显得至关重要。

一、概念隐喻理论对教学引入的启示

面对刚入高中的新生来说,身心与智力水平均处于发展的初级阶段。虽有一定的抽象思维能力,但不够高,很大程度上还属于感性经验支持的经验型者,对知识的理解需从身边熟悉的、宏观的、具体的事物角度思考和领会。而“物质的量”是一个陌生而又全新的概念,远离学生的日常生活,却又是用于计量学生看不见、摸不着的原子、离子、分子等微观粒子的物理量,抽象y懂。学生需要较强的或较好的抽象、逻辑思维能力,将研究视野中的宏观世界与微观世界联系起来,才能理解。可见,“物质的量”概念的引入,是学生化学概念学习的一个思维困惑点。此外,对学生而言,以“物质的量”为核心的相关系列概念,如“阿伏加德罗常数”“物质的量浓度”等概念聚集在一起,具有高密度的认知陌生性,这也是对学生认知水平和思维能力的一个挑战。

概念隐喻理论认为:“人类的抽象概念系统是以感知经验和具体概念为基础发展形成的。”Lakof和Johnson认为:“概念隐喻最主要及最基本的功能是从一个基于人类对自身的认识和自然界相互联系的、已知的、熟悉的具体的源域映射到一个未知的、陌生的、抽象的目的域。简单地讲,概念隐喻最主要的功能就是通过人们所认知的具体经验知识来理解抽象的概念,从而形成抽象思维。”

如何在学生有限的思维逻辑能力和认识水平下帮助学生接受和理解“物质的量”概念?概念隐喻理论提到科学概念的形成总是与学生所认知的具体经验知识相联系,由具体到抽象,由简单到复杂,它符合学生认知发展规律。“物质的量”概念教学,能否选取学生熟悉的、恰当的、具体的事物作为教学载体,采用类比、集合的方法,来减少学生的陌生感呢?

因此,在本节课的概念教学设计上,笔者在背景的引入上重着笔墨,以学生耳熟能详的“曹冲称象”故事作为知识载体,创设问题情境:“你知道古代曹冲称象的故事吗?曹冲在称象时的指导思想是什么?”引发学生思考解决该问题的关键在哪里?随后列举日常生活中的“一打”“一件”等例子,初步架起定量的概念。紧接着教师再次提出问题“如何称量1粒大米质量?”再让学生体会解决该问题的关键点,就是集合思想,即转化思维,化小为大、聚微为宏的思想。

教学设计摘录如下:

情景一:生活中的计量

〖问题〗如果请你快速拿出200个曲别针,你会怎么做呢?(再次体会积小成大、聚微为宏的便捷性)

〖教师〗12只铅笔是一打,24瓶啤酒是一件,20只香烟是一盒,10盒香烟是一条。(借助日常例子,让学生体会生活中积小成大、聚微为宏的思想在日常生活中的应用)

情景二:化学实验中的计量

〖问题〗回顾初中一个化学方程并提问:

2H2+o2=2H2o(点燃)

〖教师〗那么,2gH2,32go2,36gH2o中各含有多少个分子呢?(从化学情景中再次让学生体会积小成大、聚微为宏的思想,进而体会引入新概念的必要性)

从日常生活中熟悉的计量出发,提出问题,引导学生思考计量在生活中应用的目的就是“化繁为简”。进而引导到学生不熟悉的化学试验中的计量,提出概念引入的必要性。这样可以使学生从已知的、熟悉的具体的源域映射到一个未知的、陌生的、抽象的目的域,减少陌生感,使学生较容易接受新概念,进而激发学生进一步去探索新知识的兴趣,同时架构定量思维与集合思想。

二、“诱思探究”教学法理论对问题设计的启示

“诱思探究”教学法:“教师结合学生在课堂中的动态生成,在学生对高难度知识进行探索、反思和讨论的过程中,捕捉学生思维中的闪光点,适时进行点拨引导,建立一定的思维方向,使学生进行自我攻克和创新突破,从而提高学生的探究热情,激励学生的学习斗志,取得更好的课堂效果。”

新课标教学理念要求“以学生为本,以学生终身发展为目的”。那么,对于身心与智力水平还处于初级阶段的高一新生而言,关键在于教师能否教会学生思考,教会学生能够用自己已储备的知识与能力对事物观察分析、积极主动探索、思考探究并解决未知领域,形成终身学习能力,而非“填鸭式”的教学,对知识死记硬背、生搬硬套。

“诱思探究”教学法理论主要是以“诱”代“讲”,开启学生的思维。当学生在学习实践中面对困境r,如何思考。教师要不断地捕获动态课堂中生成的动态思维点,然后切实点拨,激发学生的思维点,适时推进,引导学生积极整合自己的旧知来分析、解决问题。学生在尝试解决问题的过程中,需要不断地克服困难,一步步走进问题的核心,使学生的思维能力与学习能力得到提高。这种教学模式充分体现学生在课堂上的主体地位,发挥学生的能动性,注重学生思维能力的培养,弥补“以讲为主”或“精讲多练”传统“填鸭式”教学模式的不足。

(一)架设预设性的思维点(静态)

“物质的量”这节课就是从学生熟悉的生活(如“曹冲称象”、水稻以及曲别针等)或旧知识(如初中所学的化学方程式的意义、水分子等)中提炼相关的化学问题,逐步诱导学生利用已有的知识进行分析问题。由最初体会的“积小成大、聚微成宏”的思想,引导到新概念学习之上。

教学设计摘录如下:

〖引入〗曹冲称象的故事,曹冲解决这一难题的指导思想是什么?(指导思想是化整为零、变大为小)

〖创设问题情境一〗农业科研人员在研究水稻良种培育时,如果在没有精密天平(只有托盘天平)的条件下,如何称量一粒稻谷的质量?(解决这一问题的方法是:积小成大、聚微成宏)

〖创设问题情境二〗如果请你快速拿出200个曲别针,你会怎么做呢?(再次体会日常生活中积小成大、聚微成宏的思想)

〖创设问题情境三〗初中如何描述该化学方程式的意义:2H2+o2=2H2o(点燃)?那么,2gH2,32go2,36gH2o中各含有多少个分子呢?(用积小成大、聚微成宏方法)

〖创设问题情境四〗水是大家非常熟悉的物质,它是由水分子构成的。一滴水(约0.05mL)大约有1.7万亿亿个水分子。怎样才能科学又快速地确定一滴水中含有多少个水分子呢?(诱发学生思考,联想生活中的计量例子,用积小成大、聚微成宏的思想解决问题。引入概念)

(二)捕获课堂中生成性的思维点(动态)

学生在教师架设思维点的过程中,对“集合”有一定的思考,而且在不断被诱思的过程中,思维处于活跃状态,倾向去解决问题情境四“一滴水(约0.05mL)大约有1.7万亿亿个水分子”。教师此时要及时捕获课堂中思维的生长点,在学生已有的集合思想(定量)知识上,引导学生思考并领会物质的量的引入的必要性以及1摩尔的量等,激发学生的求知欲。学生不断思考并解决问题,从而使其对高难度的核心知识进行自行探索、自我思考,进而自我攻克和创新突破。

教学设计摘录如下:

〖教师追问问题情境四〗要解决这些问题,我们需要架设一座从微观世界通向宏观世界的桥梁,那么,怎样去架设这座桥梁呢?这就是我们这节课要研究讨论的主要内容。(激发学生继续探究的兴趣)

……

〖创设问题情境五〗根据资料卡片(国际单位制的基本物理量),如何认识物质的量?(与熟悉的物理量对比,让学生再次认识这个物理量与时间、质量等类似)

〖教师追问〗物质的量是描述微观粒子多少的物理量。大家可以预测化学中的微观粒子多少个作为一个集团合适呢?也就是说1摩尔的物质中究竟含有多少个微粒呢?能够用一个具体的数字来描述吗?这个数字是如何得到的?(让学生体会到该概念引入要解决的问题及其必要性)

……

(三)注重思维能力的提升

设置阶梯习题,实践检验学生对知识的运用与迁移情况,进一步提升学生思维能力。

教学设计摘录如下:

实践练习一

(1)1molH2o中含有水分子

(2)3molCo2中有个碳原子,个氧原子

(3)2molnaCl中有个钠离子,个氯离子

(4)1.204×1024个氢气分子的物质的量是mol

〖问题〗请同学归纳总结物质的量(n)、微粒数(n)、阿伏加德罗常数(na)三者之间的换算关系。

实践练

教材【学与问】

实践练习三

如何知道1g水中含有的水分子数。(最后再次回归问题,让学生自己解决该问题,理解此概念和日常生活中的计量的意义类似)

总之,“物质的量”概念虽然比较抽象,但整节课下来,据课堂反馈和课后学生反馈,学生能较容易地接受该概念并能较熟练地应用。本节课充分联系和利用学生熟悉的具体的经验,让学生成功建构这个化学概念,在情景与问题中引导学生思考与探究,使其思维能够沿着教学内容和自身发展进行展开,让学生始终在自己的最近发展区前行,激发学生对问题的思考,积极主动对知识进行分析、探索和搭建,形成新的知识体系,以此推动学生能力的不断提升,为学生终身学习奠定基础。

【基金项目】南宁市教育科学“十三五”规划立项课题资助(2016B012)。