十九、方法、工具运用与发明能力
1.含义
即创设方法、优化方法、拓展方法的思维能力，与把方法实体化、发明制造有形工具的思维能力。
人类发明了大量方法，以便思考和实践。它们集中体现在各个学科中，是学科成就的重要部分。例如，数学的阿拉伯记数法、十进制、方程、坐标系、函数、集合、二项式定律、根的判别式、归纳法、数形转化方法、分类讨论方法；物理的理想化方法、模型方法、函数方法、科学计数法等；语文中的象形造字、六书造字、词性分类、拼音、平仄表等，都是学科的方法。各个学科中还存在很多“理论性方法”，即某些理论本身具有很大的工具性，是解决其他问题的重要方法。例如，数学的函数、哲学中的辩证法、物理的力学等，都具有方法论的意义，在思考和实践中有巨大指导作用。人类根据方法、理论，利用和改造客观物质，创造了大量技术工具与手段。例如，格尺、圆规、钳子、扳子、杠杆、齿轮等。这些物质工具和手段，支撑了人类文明的大厦。
在人类生存和发展中，方法、工具思维能力极其重要，唯此才能改造世界、创造财富。进入知识经济时代后，它更加重要，是核心竞争力，是最卖钱的各项技术的关键所在，如医疗的CT机、导航的GPS、电脑的Windows视窗、photoshop绘图软件等。近世西方方法、工具思维比较发达，带来了技术和经济的繁荣。而近代中国落后了，其原因很多，但方法、工具思维相对落后和滞后是一个不可忽视的因素。遗憾的是，我们今天的教育仍然是知识至上的教育，对方法、工具思维仍很轻视。很多学校、学生根本不讲究方法，糊里糊涂地灌输知识；不做实验，对基本工具都不了解。工欲善其事，必先利其器。我们必须重视、开展方法、工具思维的培养，提高新一代学子的方法、工具运用水平，最终源源不断地发明、控制一些核心工具，占据技术的制高点。
2.方法与工具思维的分解
（1）方法发明能力。即创造一个全新的方法，实现方法的从无到有。仓颉造字，提出了创造汉字的方法；笛卡尔研究解析几何，创造了坐标系方法；牛顿冥思数量变化，创造了微积分方法。新方法带来学科的新发展，在历史上都功勋卓著。在学习中，有的语文老师提出了写作文的“三步法”，历史老师提出“口诀法”，对于学习都颇为新颖，富有意义。
（2）方法优化能力。就是不满足于现有的方法，不断尝试、求新，改进和完善方法的能力。例如，数学符号体系，是一步步优化起来的；汉语拼音方案，是逐步完善的。人类对数学的认识，开始是实质性的，表述起来很复杂，后来出现了+、=，数学变得简洁了。
（3）方法运用能力。即灵活运用方法，解决不同问题的能力。方法是有限的，问题却是无穷的。方法运用之妙在于变通。坐标系提出后，不仅用于数学，也用于航海、天文、地理，每次使用都有些变化，扩大了适用范围，满足了不同的需要。
（4）方法的总结与反思能力。对于自己做事与思考，能够总结提炼，归纳出一些方法；对自己运用方法的活动能够反思，总结经验，吸取教训。相对知识而言，方法是潜在的，大多没有明确地总结出来，所以每个人都要自己总结方法。而且，因为个人做事、思考的方法都具有个性，所以自己总结十分必要。方法的使用总存在提升的空间，所以反思和升华也很有意义。例如，农民反思施肥方法（根下施肥、叶面喷施等），实现效果最佳、用量最小；学生总结做题方法，达到精熟化用。
（5）工具发明能力。即发明创造全新工具，改变了一个方面的生存方式、活动方式。例如，比尔?盖茨发明Windows，创造一种新的人机视窗；科学家发明超声波诊断仪、胃镜、DNA检测，为医疗提供了巨大便利。深入观察人的需求，对现有工具有所不满，利用各种技术资源，是工具发明的一般道路。
（6）标准化（规范化）能力。指设计出标准并运用这些标准来规范事物、处理问题的思维能力。这是方法、工具思维的一个特殊方面。
标准是一种准则和依据，目的是为了统一，实现社会的自组织，达成最佳秩序和社会效益。社会有很多标准，如简化汉字标准、汽车标准、入学标准等。
标准化能力有多种，如名词、术语、符号、代号等标准化能力。一个人发明一个符号，推向社会，获得认同，是了不起的业绩。一个国家的强大，也表现在符号的发明使用上，如OK的广泛使用，占领了话语权。再如方法（包括工艺要求、过程、要素、工艺说明等）标准化。做事情、生产产品，都有很多方法。方法标准化就是把流程分成标准的环节、步骤、阶段，采取标准的程序、做法，生成理想的产品。又如指标化，对于比较大的项目、事情，为了标准化而把事物分解为若干指标，考核各种指标，掌握工作的情况。学生学习中也有标准化问题，如自己做读书笔记，标志、代号就应统一。
二十、程序思维能力
1.含义
指对于事物发展程序的思考能力，以及对于自己思维的程序化能力。
时间是世界物质存在的形式，所有的事物、现象、活动都存在一个发展的过程，其过程都有环节、步骤、顺序——程序。所以，程序可以成为独立的认识对象。程序思维能力，就是能够认识程序、分析程序，把程序作为独立的研究对象，研究清事物发展的过程及其环节、步骤、顺序等。例如，研究人生命的过程，研究胚胎、婴儿、儿童、少年等各个时期。思维也是有过程的，有前后、环节、步骤、顺序，思维的程序化能力，是能够把思考（及其外在化的做事、学习、做题等）安排出合理的先后、环节、步骤、顺序，让思考呈现出合理的流程，形成程序化的过程意识，达到有条不紊、思路清晰、高效合用、准确正确的效果。
人类的认识，多是从有形开始的，所以人们认识实物容易，而认识过程、程序较困难。能够把过程、程序作为对象来思索，把人自我的思维过程化，是认识的高级阶段，要在思维发达后才能达到。我们传统上思维讲究直观、笼统、天人合一，不大关注实践的过程、环节、步骤，不大讲究对这些方面的理性设计、选择、调控、优化。因此，中医、国画、厨师的手法等都很难普及，很多能工巧匠都没有传人，很多绝活都销声匿迹，因为这些行当的实践过程、环节、步骤缺乏总结，难以普遍化。就是在今天的我国，对程序的关注仍然比较薄弱，对于实践、工农业生产的过程、环节、步骤的单独研究还较少，理性而深入地设计、选择、调控、优化程序的工作开展得更少。相应地，我们的学生程序思维能力不强，思考有条理、层次分明的较少。培养学生程序思维能力，是学习进步、培养现代公民的必须。
2.程序思维能力的分解
（1）分清发展的时序。事物均存在于时间中，表现为时间的延展过程。而时间都是有先有后的，事物的发展体现为时间的顺序。先后、顺序，对于很多事物是重要的，也是认识的要点。例如，生物生长的顺序、化学反应的顺序、历史事件的顺序不能颠倒；制取氢气，先稀释盐酸，再放入锌片，再收集，否则会出事故。事物发展的时间上的顺序是客观的，反映它们的知识也是不能混淆的。学习要重视发展的顺序问题，分清顺序，并能从顺序中把握逻辑。
（2）思考（及其外在化的学习、做题、做事等）能够环节化、顺序化。思维要高效、科学，应该能够分出思维的环节、顺序，呈现出条理，不能笼统、含混。例如解题，先审题，再想所用公式、原理，再看有什么条件并缺少什么，再具体求算；写作文，先形成感情、思想，然后想出结构，再写第一段。做事也必须明晰顺序，要做饭需要买菜、洗菜、切菜、炒菜，环环相扣。做事中，时间的顺序和空间的内外、远近、上下、左右等相结合，时空都要注意顺序。如写汉字，起笔收笔，既有时间也有空间的顺序在内；装置实验仪器，也要先后、上下等一起想明白。
（3）语言表达顺序化。语言是思想的外壳，思想有程序，表达也要有程序。先说什么，再说什么，脉络清晰，层次分明。例如，老师讲课，一般都是先介绍现象，再归纳特点，再得出定义。
（4）计划能力。决定在什么时间，什么地点，由什么人，用什么方法，达到一个什么样的目的，就是计划、谋划。这是程序化能力的展开，比一般程序化要复杂。任何一件工作都需要计划。想明白才能做明白，想得巧妙才能做得顺利。大的工作例如建设大楼、研制大飞机、教育孩子等需要计划不言而喻，就是小事情也需要计划，例如做一顿饭、做一道题等，计划好了也事半功倍。学生阶段养成计划能力，未来工作、生活会大受裨益。
计划中的关键有三，其一是分析起点，对客观局面形成正确认识和评价。现实情况、阶段、问题、矛盾如何？向何方向发展？这是从现状认识得出的结论，这些结论是计划的基础。基础正确牢靠，后续的努力才能有效。例如，学生制定学习计划，必须深切了解自己学习的现状和不足，否则会缘木求鱼。解一道较复杂的题目，计划也要从题目本身出发。其二是确立目标。目标是计划的价值追求，也是计划的主要动力。目标高度不够不行，高度太高也出问题，如果错位问题更大。例如，学习计划，要切合自己的程度和需要，太庞大不切实际，太普通则缺乏动力。其三是合理分配资源，充分利用条件。执行计划需要物质条件，但良好的计划应该是用较少的精力、财力、物力，达到最大效果。为完成计划和提高效率，要讲究资源分配，好钢用在刀刃上；还应因地制宜，因陋就简，在条件不充足的情况下让计划执行下去。
20种思维能力是一个系统，它们合起来形成完满的思维能力，互相配合解决各种问题，同时也相互渗透和补充。现在很多学生思维能力不系统，缺东少西，需要注意改善，争取全面发展。
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