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論在科學(xué)探究中如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維

時(shí)間:2022-12-08 20:32:31 論文范文 我要投稿
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論在科學(xué)探究中如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維

  現(xiàn)如今,大家都嘗試過(guò)寫論文吧,論文是討論某種問(wèn)題或研究某種問(wèn)題的文章。你所見(jiàn)過(guò)的論文是什么樣的呢?下面是小編幫大家整理的論在科學(xué)探究中如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。

  在科學(xué)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新思維

  摘要:

  培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新思維,長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在探求培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效途徑?茖W(xué)探究是新課程改革中出現(xiàn)的亮點(diǎn),可喜的是科學(xué)探究竟是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維的一種有效途徑。本文在介紹了創(chuàng)新思維的同時(shí),精心設(shè)計(jì)了在科學(xué)探究組成的諸要素中培養(yǎng)創(chuàng)新思維的策略,希望會(huì)在教學(xué)實(shí)踐收到滿意的效果。

  關(guān)鍵詞:

  創(chuàng)新思維 科學(xué)探究 整合思維 發(fā)散思維 直覺(jué)思維

  創(chuàng)造和創(chuàng)新的核心是創(chuàng)新思維,因?yàn)閯?chuàng)造性結(jié)果主要是創(chuàng)新思維的產(chǎn)物,因此培養(yǎng)創(chuàng)新思維是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵[1]。但是,我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)從小學(xué)以致大學(xué)的教育教學(xué)方法過(guò)于機(jī)械模式化和書本格式化,嚴(yán)重影響了對(duì)人的思維的培養(yǎng),尤其是對(duì)創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與挖掘。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革提出了科學(xué)探究,主要目的之一就是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,為創(chuàng)新教育打開(kāi)了一個(gè)突破口,那么究竟如何充分發(fā)揮科學(xué)探究的優(yōu)勢(shì)來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新思維呢?這是一個(gè)很值得探討的問(wèn)題。

  一、科學(xué)探究及其要素

  《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出:科學(xué)探究不僅是一種學(xué)習(xí)內(nèi)容,而且是一種學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,在一個(gè)創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境中,從日常生活、自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象中,針對(duì)某一個(gè)需要解決的實(shí)際問(wèn)題展開(kāi),讓學(xué)生親歷探究的全過(guò)程,以解決問(wèn)題和表達(dá)、交流結(jié)果。這一過(guò)程中可以把科學(xué)知識(shí)與觀察、推理和思維結(jié)合起來(lái),從而可以能動(dòng)地獲得對(duì)科學(xué)的理解。通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng),對(duì)科學(xué)探究的手段、使用證據(jù)的規(guī)則、形成問(wèn)題的方式、提出解釋的方法等一系列問(wèn)題有了親身的體驗(yàn),而不僅僅是聽(tīng)到或記住有關(guān)的知識(shí)或結(jié)論。可以逐步形成好觀察、好提問(wèn)、好探究的心理傾向;進(jìn)而形成善于質(zhì)疑,勤于思考,樂(lè)于表達(dá)思想、交流成果,并且樂(lè)于嘗試創(chuàng)造創(chuàng)新活動(dòng),在自主探究中獲取新知并形成良好的心理品質(zhì),最終形成較持久的科學(xué)探究的興趣和較強(qiáng)的實(shí)踐、探索、創(chuàng)新的欲望和能力。

  高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出,科學(xué)探究的構(gòu)成要素包括提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作。新知的獲取、能力的培養(yǎng)主要是融入這些要素之中,創(chuàng)新思維的培養(yǎng)當(dāng)然也不例外。

  二、創(chuàng)新思維及其組成

  創(chuàng)新思維是人們?cè)趯W(xué)習(xí)、生活、工作或問(wèn)題解決過(guò)程所表現(xiàn)出來(lái)的能夠產(chǎn)生新穎獨(dú)創(chuàng)性產(chǎn)品與觀念的一種思維方式。提高創(chuàng)新能力的根本是提高創(chuàng)新思維,是進(jìn)行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

  創(chuàng)新思維是一種很復(fù)雜的思維形式,其基本操作因素是整合思維和發(fā)散思維。整合思維是指在思維的過(guò)程中針對(duì)需要解決的問(wèn)題,重新組織過(guò)去所得的若干觀念并找出唯一正確的答案,是創(chuàng)新思維中求同的形式,是創(chuàng)新思維不可缺少的前提。發(fā)散思維是指在思維過(guò)程中針對(duì)問(wèn)題將我們所得到的若干觀念加以重新組合,從而找到多個(gè)可能的答案、解決方案、結(jié)論或假說(shuō)的思維形式,它是創(chuàng)新思維中求異的形式,是創(chuàng)新思維的本質(zhì)或基礎(chǔ)。創(chuàng)新思維的重要組成部分還包括:直覺(jué)思維,就是對(duì)客觀事物的直接判斷或抉擇,一眼看出或猜出問(wèn)題的關(guān)鍵所在,體現(xiàn)了思維的“概括化”、“簡(jiǎn)縮化”、“語(yǔ)言化”或“內(nèi)化”,想象性思維等。

  發(fā)散思維是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ),它主要包括:①流暢性思維,能夠出現(xiàn)若干可能的構(gòu)想和答案;②變通性思維,以不同的分類或方式去思考,能夠從某一思想轉(zhuǎn)換到另一思想,或者以另一種不同的新方式去看某一個(gè)問(wèn)題;③獨(dú)創(chuàng)性思維,即思維的過(guò)程、方法或思維的產(chǎn)品具有新穎性、獨(dú)特性;④精致性思維,在原來(lái)的構(gòu)想或基本觀念上添加新的觀念,增加有趣的細(xì)節(jié)和組成相關(guān)概念群。

  三、在科學(xué)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新思維

  思維是從問(wèn)題開(kāi)始的,科學(xué)探究是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程,也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的過(guò)程。

  (一)整合思維的培養(yǎng)

  整合思維所追求的目標(biāo)是:做出正確的選擇或者決策,并力求在最短時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題?茖W(xué)探究需要“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”,要根據(jù)探究的目的和已有條件,選擇正確的方案,并且整合已有的知識(shí)概念來(lái)選擇需要的裝置和器材,這正是一個(gè)整合思維的過(guò)程。在“分析與論證”過(guò)程中,對(duì)搜集的諸多數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并且要求根據(jù)所觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等進(jìn)行高效率的整合思維,得出正確合理的結(jié)論,并排除干擾因素求取唯一正確的結(jié)論。在“評(píng)估”過(guò)程中,對(duì)發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題制定解決方案,并吸取經(jīng)驗(yàn),從經(jīng)歷的過(guò)程中獲取新知識(shí)并用來(lái)解決新問(wèn)題,通過(guò)不斷改進(jìn)找到最佳的途徑,這些都是在整合思維中進(jìn)行的。例如設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究“串并聯(lián)電路的電壓關(guān)系”,首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康,制定試?yàn)計(jì)劃、研究試驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)出電路圖,決定選用的元件和儀器,包括燈泡的型號(hào)、電源功率等,都需要依據(jù)相關(guān)知識(shí)來(lái)做出合適選擇。對(duì)于所得電壓,電流要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,要盡量減小誤差,最后得出初步結(jié)論。在“評(píng)估”時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)、修正、評(píng)價(jià)等,整個(gè)過(guò)程也就是訓(xùn)練整合思維的過(guò)程。

  (二)發(fā)散思維的培養(yǎng)

  發(fā)散性思維包括流暢性思維、變通性思維、獨(dú)創(chuàng)性思維、精致性思維等。在“提出問(wèn)題”過(guò)程中,盡可能多的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以培養(yǎng)流暢性思維;從不同于一般的角度來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以培養(yǎng)變通性思維;選擇一個(gè)比較新穎的、與眾不同的角度來(lái)提出問(wèn)題,就可以使獨(dú)創(chuàng)性思維得到更好的鍛煉和培養(yǎng)。在“猜想與假設(shè)”過(guò)程中,盡可能多的提出一些解決問(wèn)題的方法和假設(shè),并且要盡快地提出猜想和假設(shè),這樣就會(huì)很好的鍛煉和培養(yǎng)流暢性思維;而且如果假設(shè)和猜想的角度很新穎,預(yù)測(cè)的方式很獨(dú)到則有利于獨(dú)創(chuàng)性思維的培養(yǎng)。在“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”過(guò)程中,要根據(jù)目的和現(xiàn)實(shí)條件,盡可能多和快地提供活動(dòng)方案,來(lái)培養(yǎng)流暢性思維;當(dāng)一種方案不符合條件和目的時(shí),能夠在盡量短的時(shí)間里尋找出新的方案,則可以使思維的變通性得到培養(yǎng);如果設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)或者方案方法與眾不同,角度更加新穎,獨(dú)辟蹊徑,則就會(huì)使獨(dú)創(chuàng)性思維受到鍛煉培養(yǎng)。當(dāng)進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”時(shí),為了培養(yǎng)流暢性思維可以盡量多的而且以最快的速度來(lái)提出具體的操作方式;當(dāng)然在此過(guò)程中,難免會(huì)有一些實(shí)驗(yàn)方式或者收集到的數(shù)據(jù)不適合整個(gè)過(guò)程的需要,這就需要迅速的轉(zhuǎn)變思路,轉(zhuǎn)向其它的思路,這樣是有利于培養(yǎng)思維的變通性;實(shí)際的實(shí)驗(yàn)或者證據(jù)的收集,會(huì)使活動(dòng)者的見(jiàn)識(shí)拓寬,知識(shí)增長(zhǎng),高效率的補(bǔ)充豐富自己原有的知識(shí)體系有利于精致性思維能力的增長(zhǎng)!胺治雠c論證”過(guò)程中當(dāng)嘗試著得出的某個(gè)結(jié)論荒謬不符合實(shí)際時(shí),要及時(shí)轉(zhuǎn)換思路,去試著得出其它符合實(shí)際的結(jié)論,這樣的操作有利于變通性思維的鍛煉;對(duì)分析論證的認(rèn)識(shí),會(huì)使原有的認(rèn)識(shí)得到充分的補(bǔ)充,引申對(duì)事物的看法,這樣正有利于精致性思維的培養(yǎng)。在“評(píng)估”的過(guò)程中,注意探究中還沒(méi)有解決的矛盾,盡可能的發(fā)現(xiàn)一些新問(wèn)題,并且盡可能迅速的提出新方案,這樣就培養(yǎng)了思維的流暢性;而當(dāng)發(fā)現(xiàn)原來(lái)的實(shí)驗(yàn)方案效率不高時(shí),要盡快的提出新方案,不要總是對(duì)舊的方案迷惑不解,這樣就同時(shí)培養(yǎng)了變通性思維和獨(dú)創(chuàng)性思維;在吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的過(guò)程中,就是對(duì)已有的認(rèn)識(shí)體系的補(bǔ)充,這是培養(yǎng)精致性思維的最佳環(huán)節(jié)。在“交流與合作”中,要敢于提出新的看法,觀點(diǎn),要敢于突破常規(guī)的思路來(lái)看待問(wèn)題,這可是培養(yǎng)獨(dú)創(chuàng)性思維的最佳時(shí)機(jī)。

  (三)直覺(jué)思維的培養(yǎng)

  直覺(jué)思維是對(duì)客觀事物的直接判斷或抉擇,猜出問(wèn)題的關(guān)鍵所在。在“提出問(wèn)題”過(guò)程中,使發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)間盡量縮短;在“猜想與假設(shè)”過(guò)程中,對(duì)問(wèn)題的解決方案迅速做出判斷,并且能根據(jù)客觀條件迅速而且大膽對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出預(yù)測(cè),這些刻意采取的措施都是對(duì)直覺(jué)思維的培養(yǎng)。例如,在研究物理學(xué)中“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”中,可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“電能生磁”的知識(shí)基礎(chǔ)大膽猜想“磁能生電”的結(jié)論,然后再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

  (四)想象思維的培養(yǎng)

  想象性思維是對(duì)已有的表現(xiàn)進(jìn)行加工改造而創(chuàng)造新形象的過(guò)程。在“猜想與假設(shè)”過(guò)程中,可以根據(jù)現(xiàn)有的條件或者現(xiàn)象,對(duì)實(shí)驗(yàn)或者問(wèn)題的答案進(jìn)行想象,想象其可能出現(xiàn)的各種情況來(lái)做出預(yù)測(cè)。在“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”過(guò)程中,要在大腦中時(shí)刻想象實(shí)際操作中可能會(huì)出現(xiàn)的情況或者需要注意的問(wèn)題,還要想象到相關(guān)因素的參與干擾,以便使計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)密,以及盡量的減少意外情況的發(fā)生。在“分析與論證”中,對(duì)造成實(shí)驗(yàn)或者活動(dòng)結(jié)果的原因進(jìn)行想象,以做出更加合理的解釋和更加準(zhǔn)確的描述。這些都有利于想象性思維的培養(yǎng)。

  四、結(jié)束語(yǔ)

  科學(xué)探究是一種創(chuàng)新活動(dòng),是推動(dòng)創(chuàng)新思維的一種強(qiáng)烈和穩(wěn)定的動(dòng)力源泉,也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際的教育教學(xué)活動(dòng)中,要充分運(yùn)用科學(xué)探究的方式,采用科學(xué)探究的內(nèi)容,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)新思路,形成科學(xué)的創(chuàng)新思維培養(yǎng)模式。

  參考文獻(xiàn):

  [1]蘇富忠.思維科學(xué)[M].黑龍江人民出版社,2002

  [2]徐方瞿.創(chuàng)新與創(chuàng)造教育[M].上海教育出版社,2001

  [3]閻金鐸,田世昆,胡衛(wèi)平.物理思維論[M].廣西教育出版社,1999

  拓展:如何培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維

  一、營(yíng)造良好氛圍,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展

  新思維的重要條件,啟發(fā)和激勵(lì)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的前提,因此,教師要改變只重知識(shí)目標(biāo)的傾向,應(yīng)構(gòu)建多元化的教學(xué)目標(biāo),重視營(yíng)造良好的創(chuàng)造性思維氛圍,想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生心中探索新知的欲望,誘發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的活躍。例如:在學(xué)生已經(jīng)掌握了三角形的概念,又知道了三角形的種類后,教師這樣誘導(dǎo):三角形還有一個(gè)非常有趣的事,大家想知道嗎?這一誘發(fā)學(xué)生興趣盎然,然后異口同聲地回答:想。這時(shí)讓學(xué)生用準(zhǔn)備好的木條與三根首尾連接串起來(lái),在用三根以上木條也同樣串上,接著讓學(xué)生回答三根或三根以上的木條分別圍成了什么圖形,學(xué)生回答三角形、四邊形還有五邊形等,然后讓學(xué)生拉一拉、推一推這幾個(gè)圖形,看從中發(fā)現(xiàn)了什么?學(xué)生一邊操作一邊思考,很快看出三角形不變形,而四邊形、五邊形等容易變形。最后問(wèn):你能應(yīng)用三角形的特征使其他圖形不變形嗎?這樣的教學(xué)生動(dòng)、形象,富有啟發(fā)性,給學(xué)生留下難忘的印象,不但滿足了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,而且創(chuàng)造性思維也得到了空前的發(fā)展。課堂氣氛可以影響學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒,所以課堂教學(xué)中營(yíng)造生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氣氛,使學(xué)生在寬松和諧的環(huán)境下學(xué)習(xí),學(xué)生才有充分表達(dá)自己思想感情的機(jī)會(huì),才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如:在教學(xué)6的乘法口訣時(shí)時(shí),讓學(xué)生掌握了6的乘法口訣之后,為了更好地記憶,讓學(xué)生在課堂上臨時(shí)開(kāi)一個(gè)小商店,在商店中賣鉛筆,每支鉛筆6角錢,引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)應(yīng)用6的乘法口訣,達(dá)到熟練記憶并會(huì)應(yīng)用。這樣的設(shè)計(jì)有助于學(xué)生掌握6的乘法口訣,更主要的還讓學(xué)生懂得數(shù)學(xué)源于生活,生活中處處有數(shù)學(xué)。

  二、大膽嘗試,培養(yǎng)學(xué)生良好個(gè)性

  在教學(xué)中,利用難題設(shè)置困難情景,讓學(xué)生置身其中,迎接挑戰(zhàn),大膽嘗試,開(kāi)闊思路,戰(zhàn)勝困難,有利于學(xué)生良好的個(gè)性形成。如學(xué)習(xí)圓的面積后,讓學(xué)生選定一棵樹(shù)干,測(cè)量計(jì)算它的橫截面的面積。許多同學(xué)拿著卷尺或直尺圍著樹(shù)干無(wú)從下手,面臨的問(wèn)題是:橫截面的面積怎么測(cè)量?通過(guò)討論,明白可先測(cè)量樹(shù)干的周長(zhǎng)或直徑,再求橫截面的面積。此時(shí),又發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題:為什么許多同學(xué)算出的橫截面的面積會(huì)不一樣呢?在引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因:由于測(cè)量樹(shù)干的位置不同,所以得到的橫截面的面積也不同。這樣通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題,不僅使學(xué)生弄清知識(shí)的疑難點(diǎn),而且使學(xué)生意識(shí)到:遇到問(wèn)題不要放棄,只要堅(jiān)持下去,不斷努力,才能最后成功。既提高了學(xué)生對(duì)挫折的耐受力和克服困難的勇氣,又有利于良好個(gè)性品質(zhì)的形成。

  三、多角度考慮問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的求異思維

  在小學(xué)數(shù)學(xué)中,應(yīng)注意學(xué)生求異思維和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),特別是在課堂上,要利用一題多解培養(yǎng)學(xué)生全方位、多角度地思考問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生敢于標(biāo)新立異,不落杠,不進(jìn)套,不人云亦云。設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生突破常規(guī),拓展思路,尋求多種解決問(wèn)題的方法。例如:小明看一本故事書,4天看了84頁(yè),照這樣計(jì)算,8天可以看多少頁(yè)?這道題,大部分同學(xué)都能列出算式:844=21(頁(yè)),218=168(頁(yè))。但我不滿足于這一常規(guī)解法,啟發(fā)學(xué)生還可以用其他方法解答。經(jīng)過(guò)啟發(fā),發(fā)現(xiàn)有一部分同學(xué)列出算式:84=2,842=168(頁(yè))。顯然,后一種解法比前一種新穎、簡(jiǎn)潔,富有新意。通過(guò)這種求異思維的訓(xùn)練,學(xué)生的思維會(huì)越來(lái)越活躍、流暢和深刻。當(dāng)遇到其他問(wèn)題時(shí),學(xué)生就會(huì)用到求異思維,從而拓展思路。課堂練習(xí)設(shè)計(jì)需要有目的性、層次性、多樣性和實(shí)踐性,既要面向全體學(xué)生,層層遞進(jìn),步步深入,又要設(shè)計(jì)靈活。

  四、豐富知識(shí),構(gòu)建良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

  知識(shí)與思維發(fā)展密切相關(guān),培養(yǎng)創(chuàng)新思維要以豐富而扎實(shí)的知識(shí)做基礎(chǔ),掌握的知識(shí)越多,越容易產(chǎn)生新的聯(lián)想,新的見(jiàn)解和新的創(chuàng)造。只有建立了豐富而合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),學(xué)生才能在習(xí)以為常的現(xiàn)象中去重新組合已有知識(shí),從而產(chǎn)生有創(chuàng)意的見(jiàn)解。我設(shè)置了這樣一道練習(xí)題:一個(gè)養(yǎng)雞專業(yè)戶用75米長(zhǎng)得籬笆,利用房屋壁做一邊,圍成一個(gè)長(zhǎng)方形養(yǎng)雞場(chǎng)。養(yǎng)雞場(chǎng)長(zhǎng)是35米,面積是多少平方米?讓學(xué)生先找出寬,在根據(jù)面積公式計(jì)算出面積,然后改成若不告訴你長(zhǎng)是35米,直接求圍成的長(zhǎng)方形最大面積是多少?讓學(xué)生討論,試探尋找答案。這既需要學(xué)生有創(chuàng)新意識(shí),又需要學(xué)生具備豐富合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。只有二者緊密結(jié)合,融會(huì)貫通,才能解決。

  總之,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維需要一個(gè)長(zhǎng)期的訓(xùn)練過(guò)程,這就需要教師通過(guò)多種途徑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的求異思維、創(chuàng)造性思維,使課堂成為孩子們的求知樂(lè)園,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

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