生物科学思维的培养范文

时间:2023-08-16 17:40:58

导语:如何才能写好一篇生物科学思维的培养,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

生物科学思维的培养

篇1

关键词: 遗传 2013高考 实验思路 生物学科思维

1.引言

遗传变异问题历来是生物高考命题的重点之一,也是高中生物教学的重难点,高三备考复习在这一部分都会投入大量时间和精力,但这类问题有时还是容易失分。2013年全国高考理综能力测试卷I第31题(2)就令许多考生无从下手,甚至交了白卷。当失败的阴影过去,回顾这道题目和考生答卷,可以带给我们更多思考。

2.试题及参考答案

(12分)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。

回答下列问题:

(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为AABBCCDDEEFFGGHH;上述5个白花品系之一的基因型可能为aaBBCCDDEEFFGGHH(写出其中一种基因型即可)。

(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:

该实验的思路:用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色。

预期的实验结果及结论:在5个杂交组合中,如果子代全部为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变造成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一。

3.第31题(2)的实验思路解析

3.1参考答案的实验思路解析

在第一问的基础上,用假设法分析此问题。若该白花植株由一个新等位基因突变造成,则该白花植株及其后代的基因型必然与已有五个基因型不同的白花品系均不相同,如果分别进行五组杂交(见图1),后代必全部为紫花;若该白花植株属于上述5个白花品系中的一个,则必与其中一个白花品系基因型相同,杂交后代仍表现为白花,而其余四个杂交组合所得的子代全为紫花。

4.低得分率之原因解析

本题题干信息貌似复杂,涉及8对等位基因,但真正考查目标是基因分离定律。而且由上文可知,至少有4种实验思路可以达到题目要求,只要能用到5个白花品系和该白花植株(的后代)进行杂交实验,均可实现区分目标。但是当年这道题的得分率非常低,综合考生答卷,笔者认为主要原因有:1.考生读不懂题意,根本没有用到区分对象――5个已有的白花品系;2.不明白“品系”含义(高中教材只涉及“品种”,未引入“品系”一词),无法正确判断;3.一看题目涉及8对等位基因,即心存畏惧,直接放弃;4.思维不清晰,设计了杂交实验却不能推出正确的实验结果;5.表述不准,产生歧义,如以“基因突变”代替“新基因突变”,以“子代有白有紫”代替“仅一个组合的子代为白花”等。

5.讨论与小结

2013年高考理综能力测试卷I的第31题,满分12分,山西省理科考生平均分1.66,难度值0.14,属于当之无愧的难题。在今天看来这道题设计得非常好,对考生的遗传学基本概念、遗传规律等都能起到良好的考查作用,利于实现高校入学考试的选拔功能,考生多样化的实验思路就证明了这一点。得分率低不能一味认为是题目难,考生缺乏相应的生物学科思维是重要原因。培养高中生生物学科思维,要求教学中做到:(1)对教材中出现的概念进行必要的阐释和延伸,发展学生理解、运用概念的能力;(2)不能只关注知识“是什么”,更要向“为什么”和“怎么获取知识”方面倾斜,让学生建立系统的理解生物学现象的思维方式;(3)注重生物科学史教学,梳理总结科学家的思维方式,引导学生善于质疑,注重反思,提升思维品质,提高解决问题能力。

参考文献:

[1]2013年全国高考理综能力测试卷I第31题[M].2013.

[2]人民教育出版社,课程教材研究所,生物课程教材研究开发中心编著.生物必修2遗传与进化[M].北京市:人民教育出版社,2007.

[3]2011年全国高考理综能力测试卷I第32题[M].2011.

[4]人民教育出版社,课程教材研究所,生物课程教材研究开发中心编著.生物必修2遗传与进化教师用书[M].北京市:人民教育出版社,2007.

篇2

【关键词】 生物实验课 学习兴趣 创新思维 实践能力

总书记说"创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。"要创新,就要有创新的意识,要有创造性的思维,要有勇于探索的精神,还要努力大胆的付诸行动。中学生物学是以实验为基础的自然科学,生物学实验不但是生物科学形成和发展的基础,也是实现中学生物教学目标的基本途径和方法。在新一轮课程改革中,初中生物学摒弃了以往知识的灌输形式,增加了很多探究性实验,着重培养学生的探究能力,重视实验过程胜于重视实验结果,重视学生是否主动参与,是否具有创新意识,是否具备收集和处理信息的能力,是否能与他人交流并合作,是否能完整、准确的进行表达。因此,生物课,尤其是生物实验课应成为培养学生创新思维和实践能力的主要阵地。如何在生物实验课中培养学生的创新精神和实践能力?

一、在教学中注重基本实验技能训练,激发学生学习兴趣

兴趣是学生最好的老师,没有兴趣的强制性学习将扼杀学生的求知欲望和创造性思维的发展。初中学生首先接触的实验就是生物实验,他们对此有强烈的好奇心,对实验所需的仪器、药品、材料、实验操作过程以及实验的现象都感到新奇。因此,教师应抓住这一心理特点,激发学生的学习兴趣,夯实他们的实验操作技能。

1、利用好第一节生物实验课。第一节学生实验课,教师可将学生带到实验室。美观大方的实验室和各种各样的实验器材会吸引住学生,教师可以告诉学生,那些是他们比较陌生但很感兴趣的实验器材的名称和使用方法;然后有目的地组织学生参观生物标本室和模型室,看人体骨架的标本和胎儿的标本以及多种多样的动、植物标本,学生将会充满好奇心与强烈的求知欲。

2、利用第一节实验课的效应,教会学生制作动植物标本,并开设展览与评比。将优秀作品在年级展出后收藏于标本室供今后教学使用。这会使他们很有成就感,感到学习既快乐又轻松,同时增强了自信心。

3、利用学校实验室开放的机会,鼓励学生加强基本实验技能的训练。然后开展一些小游戏。如在实验课中限定时间操作显微镜,看哪组能够完成任务,或者开展小竞赛,看哪组操作又快又准。最后教师对优秀的小组进行表扬,激发学生的学习兴趣。

二、加强生物实验教学的改革、培养学生创新思维

传统生物实验课中,教师是课堂之王,以教师为中心,学生学习的主动性被忽视,学生的个性受到压抑,学生自觉主动求知的精神、技能和品质得不到培养,导致学生缺乏热情,产生依赖心理。很难培养出有朝气的、具有创新能力和创造力的人才。因此,需要加快改革,促进学生操作的主动性和创造性。

1、教师在教学中应改部分演示实验为学生实验,培养学生的自主学习能力和科学探究能力

教师将演示实验改为学生实验或由学生动手演示,由于学生参差不齐的知识水平和实验技能,在实验中很容易出现各种结果,甚至不同于书本结论。学生对教材中的实验结论就会产生怀疑,并进一步研讨和探索,从而对所获得知识印象深刻。在这一过程中,学生敢于向传统知识提出挑战,不迷信权威,勇于探索,这有利于培养学生的探索精神和自主学习能力。

例如,"胰蛋白酶对蛋白质的消化"的实验中,很多学生做出效果相反的实验,大家很纳闷,通过探讨、重做,结果还是一样,于是大家开始怀疑书上的结论。直到两个班做过这一实验后,问题才得到解决,原来课上时间太短,所以现象没有显现。虽然最后还是书上的结果正确,但这一论证怀疑的过程,一定给大家留下了深刻的印象。对于学生在实验中产生的质疑,教师先不要立刻否定或批评,让学生自己寻求答案,这对培养学生的求异思维和创新精神是非常关键的。

2、改验证性实验为探究性实验,培养学生的探索创新精神。

验证性实验主要是对已学知识的验证和巩固,书本上有详细的实验步骤和实验现象的描述,因此,验证性实验对学生来说相对较简单,学生只需动手不需动脑,这不利于培养学生的创新精神。教师应有选择、有目的地对一些验证性实验作适当的引申,增加创造成分,设置障碍,让学生进行探究,在探究中培养学生的创新精神。

例如, 在制作并观察人的口腔上皮细胞实验中,实验成功率很高,但对实验的一些要求学生很少深究。如果教师在学生做完实验后提问:为什么实验前要漱口?为什么要用0.9%的生理盐水,而观察洋葱表皮细胞和其他植物细胞时用清水,那么能用清水代替生理盐水吗?从而引导学生思考探索。教师不仅仅是知识的传播者,而是创造火花的激发者,智慧的开拓者。一个好的教师不是奉送真理,而是引导学生去发现真理,不是授人以鱼,而是授人以渔。

3、突出探究性实验的思维方法,培养学生的创新思维。

想象力无疑是创新的源泉,创新就该冲破思维定势,变通地使用已有的知识、经验去解决新问题,要有独创性、新颖性。我们鼓励学生要勇于打破先例,跳出书本的束缚,这一点在探究性实验中非常突出。探究性实验往往由学生自己提出问题,然后作出假设,并通过观察、实验和调查等手段获得证据和事实。学生通过探究来体验人们获取科学知识与认识世界的过程。由于实验过程由学生自己设计和操作,书上没有现成的模式可以遵循,因此,在探究实验中突出学生的思维方法,将有利于培养学生的创新精神和求异思维。

例如,在 "鱼鳍的作用"的实验中,同学们检测尾鳍的作用,对怎样固定其他鱼鳍,设计了很多方案,有的用线绑,有的用纱布捆,有的用胶条粘,有的用纸板固定等等,真是五花八门。虽然这些新颖的设计方案不都是可行的,但这些孩子们的创造潜能却是不能忽视的。可见,孩子将来是否可以成为创新性人才,关键看教师是挖掘了他们的创造潜能还是扼杀了他们的创造力。

篇3

关键词:初中;生物教学;培养;学生;发散思维;能力

发散性思维的强弱在一定程度上可以反映学生科学素质和今后的学术潜力。故此成为新课标的培养目标之一。发散思维是创造性思维的核心。在生物课堂教学中,教师要对学生进行这种思维训练。益处是有助于开启学生的智慧,砥砺学生的灵感,培养学生的创造思维能力。授人以鱼,莫若授人以鱼,它揭示了学生学习活动的科学过程,要注重培养学生的学习能力,重在培养思维能力,而各种思维能力中最活跃和最具创造力的就是发散思维既求异思维。发散思维是依据研究对象所提供的各种信息,使思维打破常规,寻求变异,广开思路。充分想象,探索多种解决方案或新途径的思维形式。它的主要特征是求异性和多样性,包括横向思维、逆向思维及多向思维。它要求眼界放宽,对已知信息进行分析,综合并加工,从而收到一个信息输入和多个信息产生的功效。其特点表现在思维活动的多向性;其功效表现为可以开启心扉、震撼心灵、挖掘深层信息,架设起由已知到未知的桥梁,创造出新的思维和解法;其操作要求从一点出发,向四周辐射,思接千载,心鹜八极,从而编织起信息网络达到思维的预想目标。在初中生物课教学中,教师如何培养学生的发散思维能力,本文从如下几方面进行论述:

一、创设思维情境,鼓励大胆质疑,培养发散思维能力

A.A斯托利亚尔指出:“充分暴露思维过程是教学的指导原则。”教师在生物课堂教学中,要激发学生积极思维,启发学生主动探究,要创设富有启发性的问题,创设情境,为激发学生的思维提供灵活的素材,激发学生的学习兴趣和求知欲望,营造学生积极提问、充分展示自己的环境,让学生大胆质疑,对学生所取得的成绩及时表扬、肯定,让学生经常享受到成功的心理体验。……“教师应把设问、质疑贯穿在生物课堂教学的始终,引导学生在积极参加教学实践活动中发展思维能力,特别是发散思维能力。”[1]教师要在设置问题上下功夫,要让学生跳一跳、跷跷脚就可以够得到、摘得下桃子。这样学生就会乐于思考,品尝成功的滋味。学起于思,思源于疑,疑则诱发探索,诱发创新。在生物课堂教学中,教师应努力激发学生动脑提问题的积极性,努力开发学生发散思维能力,要对学生进行赏识教育,让学生在教师的表扬与肯定声中愉快回答问题,帮助学生树立自信心,学生有了自信心 ,学习情绪就高涨,思维就活跃,就有利于培养学生的发散思维能力。对具有导向性、启发性和富有思维价值的疑问,教师要及时给与肯定和赞扬,并组织学生讨论。切不可对学生提出的问题和观点置若罔闻,不要轻易否定学生的任何一种见解和观点,甚至是不正确的观点,否则就会影响学生的学习情绪,挫伤学生质疑发问的积极性,压抑学生的思维发展。通过逐步提高精心设计的富有启发性的问题,引导学生自学、讨论和得出正确结论,,不仅可以调动学生勤于思考的积极性和促使他们钻研教材,还可以开阔他们的思路和开发他们的智力,从而培养自学能力;同时,更要让学生以学习的主人的身份发挥主观能动性,进而培养学生的发散思维能力。

二、突出学生的主体性唤起学生的主体意识 培养发散思维能力

在生物课堂教学中,教师要千方百计地突出学生的主体性。若学生的主体性不能被突出时,往往会出现启而不发、问而不答的尴尬局面,学生不主动思考,课堂气氛沉闷,学生进入不了最佳的学习状态,难以达到预期效果。所以只有唤起学生的主体意识,才能调动学生的主动精神,促使学生展开思维,勇于思考和乐于思考。在生物课堂教学中,如何才能够突出学生的主体性,唤起学生的主体意识,培养学生的发散思维能力?首先,教师要做到关心学生、爱护学生、尊重学生,建立平等、民主、和谐的师生关系,在学习中与学生商量,使学生感到自己是学习的真正主人,调动学生的求知欲望,确保学生的思维处于最佳状态。其次,教师要用人格魅力征服学生,使其对教师产生钦佩之情。……“教师的人格魅力表现是虚怀若谷;淡泊闲静;吐纳山海精华;洞察人情世故;融和经典史籍;驱逐卑污的心绪;摒弃世俗情节”[2]同时,在教学中教师的情感要与学生的情感产生共鸣,使心灵达到无所束缚的状态,尽显性情本色,达到思与境偕,另学生肃然起敬,爱其师而重其道。在教学中还要激发学生的学习兴趣和动机,让学生产生好奇心,要留给学生充分思考的时间和空间,学生能够做的事教师坚决不做,培养学生的各种能力,注重学生自学和合作学习,重视学生情感,使学生愿意与师交流,唤起学生的主体意识,培养学生的发散思维能力。

三、纵横交叉联系,变换不同的角度,培养发散思维能力

在生物课教学中,教师要打破学生原有的思维定势,提出的问题要具有代表性,有较高的“含金量”,要多方位开拓学生的思维,引导学生从多种渠道,运用多种方法求解。这样能够使学生思维开阔,掌握知识的内在联系,对发展学生的创造性思维起着铺路架桥的作用。变换角度,教会学生逆向思维的方法。逆向思维是发散思维的重要形式,它是从反方向去思考与分析问题,,逆向思维也反映了思维过程的间断性、突变性反连接性,它是突破旧的思维框架,产生新思想、发现新知识的重要思维方式。教师在教学中,要不失时机地引导学生变换角度思考,通过逆向思维将有效地培养学生思维的灵活性。横向思维是发散思维的另一种形式,它是从知识之间的横向相似联系出发,即从生物学的不同分支(生理学、遗传学、形态学、生态学)去考察对象,或从不同学科的知识,如化学、物理、地理等有关原理或规律去模拟、仿照或分析问题的方式。在教学中,要系统综合各个条件,然后得出正确结论。……“例如谈到“沙尘暴”可引导学生发散思维:1.分析产生原因(植被、人类的污染、气候等);分析危害(污染、沙漠化、沙尘天气对人的健康与交通等方面的影响);3.治理措施(防止污染、禁止乱砍乱伐、退更换林、限制开发等”。⑶这样引导学生多层次、多角度地分析和解释实际问题,培养学生的发散思维能力。

总之,在生物课堂教学中,教师要注重对学生发散思维能力的培养,心理学家认:人的创造力等于知识量乘以发散思维。个人的创造能力的大小和他们的发散思维成正比。可见,对学生进行发散思维能力的培养,对他们当前的学习和今后的发展都有着非常重要的意义。21世纪是知识经济时代,我国的基础教育正面临着新的挑战,培养和造就有慧心、会学习、能创新的人才,是我们广大教育工作者的神圣使命。

参考文献:

[1]李建成.朱宝娥.《赤峰学院学报(自然科学版)》.(J)2007年第03期

篇4

1“知己知彼”:摸清影响学生物理解题思维能力培养的因素

1.1高中与初中物理科教材和教学要求的差异

高中物理科教材与初中物理科教材有了很大的差异,教学目标和要求也各不相同.初中物理科教材知识点不多,能力要求低,大多数学生在老师的教学指导下,经过反复训练,是可以理解和接受的,有一些学生对某些问题不理解时便死记硬背,也可以在考试时能够顺利过关,有的还能考高分.但高中物理知识量大、难度增强、能力要求增高,尤其是对学生抽象思维能力要求大大提高,注重学生逻辑思维能力的培养.基于高中与初中物理科教材的差异,高中物理科教师在教学上就不能止步于给学生解释一些表面的物理现象,解决一些简单的物理问题,而是要将高中物理科教材中一些基本的物理概念和规律讲通讲透,学生学会从本质上解释有关物理现象,解决实际生活、生产中遇到的与物理相关问题,并能领会物理知识在新的科技领域中的应用.因此,教师在教学中积极培养学生物理解题思维能力就显得至关重要.

1.2学生智力和心理发育不够完善

笔者所在的高中是一所普通高中,生源来自于全县各个乡镇,入学成绩参差不齐,学生知识接受能力各异很大.物理科难学是他们大多数人在学习过初中物理后的共同体会,高中物理科会不会更难,他们带着一丝困惑和彷徨开始了高中阶段的学习生涯.高中物理第一节新课往往就让学生感觉有压力了:比如,关于建立质点、理想斜面等理想化模型;灵活运用数学知识解决物理新问题等.另外,在高中物理科学习过程中,以下一些学生中存在的智力和心理因素也会影响到其解题思维能力的培养和提升:不能正确分析物理情景,没有形成画示意图的习惯,不理解题意,分析问题不全面,抓不住要点,含糊做题,思路不清晰,想到什么写什么,公式死记硬背而不会灵活运用,还常常记错,也不会处理单位间的关系,畏难情绪、缺乏恒心,等等.上述因素和问题,如果得不到不及时解决,学生就会对高中物理科的学习产生畏惧和厌倦,我们的教学效果就会大打折扣.

1.3教师传统教学理念和方法存在的问题

教师传统的教学理念和方法也是制约学生解题思维能力养成的因素之一.传统的教学方式往往是以教师为中心,单纯注重知识传授,“照本宣科”,“填鸭式”教学,总想把所有的知识都灌输给学生,有些学生对物理概念和定律含糊不清只能死记硬背,在解物理问题上教师对学生强调的是机械训练,学生缺乏举一反三的应变能力,一旦题目中的条件和前提变了,一些学生便无所适从.这样的教学模式下学生没有自己的思维空间,也没有学会独立思考,更没有师生之间、生生之间的合作学习和探究.这样的课堂教学,学生往往处于被动的地位,就很难发挥自己的主观能动性和创造性,智力就得不到发展,物理解题思维能力得不到提升.笔者在平时与一些学生的交流中得知,学生认为在课堂教学上老师讲的都听得懂,也把有关知识点和公式也背了下来,但是当课后自己做题时又不会,往往是一做就错,这就说明了学生所谓的“听懂”实际上是“似懂非懂”,并没有真正理解、把知识学活,解题思维能力也没有完全养成.可见,高中物理教学过程中,不在于教师讲得多,讲得“精彩”,而在于学生学会思考,学会方法,解题思维能力得到质的提高.

2“对症下药”:提高学生物理解题思维能力的途径

2.1注重引导学生学会寻找解题思路,指明方向

古人云“授之以鱼,不如授之以渔”.教学过程也如此,教师给学生讲解千道题万道题,如果学生不真正掌握方法和规律,盲从接受,也是事倍功半的.题目千变万化,做一辈子都做不完,但其中的物理知识、规律是不变的.教师一开始就应告诉学生,高中物理科目的学习是有规律、有方法可循的.譬如,高一物理就一大块――力学,分为直线运动、力、力和运动、曲线运动、天体运动、机械能问题,让学生形成线索,做到心中有数.对于基本概念、规律、公式,要理解其含义,抓住其本质,不必死记硬背.又比如加速度的概念,要领会它是反映运动物体速度变化的快慢,不是运动的快慢,它是速度对时间的变化率,不能说速度大,加速度大,也不能说速度为零,加速度就为零.加速度的计算公式有:加速度的定义式,速度与时间的关系式,位移与时间的关系式,位移与速度的关系式.以上是从运动学角度分析的.而从受力情况来看,根据牛顿第二定律知道,加速度又决定于物体的质量和所受的合力,这才是它的本质,物体的运动性质是由受力情况决定的.所以,学习物理就要进行思维的逻辑分析,吃透课本上的概念、定义、规律.然后多做练习,做题时明确思路,方法怎样,用到什么规律.如拿到一道题,要逐步研究,分析它的物理情景,必要时要画出示意图,这道题用到什么知识,这些知识间有什么联系,怎么解决,先写什么,后写什么,除了这种解法,是否还有其他方法?如果改变一些条件,又怎样解决?以前有没有做过类似的题目?学生经过这样从不同角度进行思考,尝试采用多种方法解题,学会举一反三,这样就能在不知不觉中提高了审题和解题能力,并养成了规范解题的好习惯,运用物理术语的能力也得到了进一步的提高,学生因此而富有成就感,学习物理的兴趣和学习效率随之而得到提高.

2.2帮助学生做好数学知识与物理知识的衔接,灵活运用已有的知识储备

人们常说:数理永不分家.确实,数学知识是物理解题的一种工具.除了一般的加、减、乘、除外,解决物理问题还用到如下数学知识:表达式(公式)、图像、三角函数、几何证明、勾股定理、矢量相加、极值问题等.教师要帮助学生理解数学知识与物理知识的联系和区别.以高一物理为例,学生在学习中会碰到负值问题,物理中的负值与数学中的负值含义是不同的,物理中的负号表示矢量的方向与选取的正方向相反,并不代表大小.教师在教学中一旦遇到矢量的负值方面的物理问题,应多次反复强调,促使学生慢慢接受和领会.又如表达式的应用,如关于匀变速直线运动的计算,涉及到的公式就有10个,物理量的字母也有将近10个;有关天体运动问题的计算,有线速度、角速度、周期、向心力、向心加速度,字母多,数字庞大,有数学中的平方、开方、繁分式的计算.面对这一切,有些学生就会乱了方寸,选对了公式,又面临数学知识的应用――变形公式、解方程或方程组,还要处理单位间的关系.为此,教师就要帮助学生复习有关数学知识,理清计算过程,有时还须逐步讲解,反复训练,让学生熟练应用数学知识解决物理问题.

目前,令高中物理教师倍感费神的是,一些学生的数学知识衔接不上,他们在初中对有些数学知识学习不够深入,更有甚者根本没有学过相关数学知识.比如,物理中关于力的合成与分解的学习需要用到三角函数的知识,但是一些学生却分不清正弦、余弦、正切、余切,有的甚至连对边、邻边、斜边也分不清,特殊角的函数值记不起;又如直线运动中的速度图象、位移图象的斜率分别表示加速度的大小、速度大小;对于矢量相加问题,有些学生往往是进行代数和运算,对三角形法则解决矢量相加问题不能理解,等等.所以,物理教师在教学过程中就要注意学生是否掌握了相关数学知识,及时查漏补缺,加强数学知识与物理知识的衔接,从而让学生形成良好的数学和物理相结合的逻辑思维能力.这样对培养学生物理解题能力才有保障.

2.3指导学生加强互助合作学习,形成合力,共克难关

篇5

关键词:中学物理课堂培养形象思维抽象思维

倡导素质教育,就是要培养具有创新精神、创新意识和创造能力的高素质的学生,那么思维的培养是实现这一目标的基础。物理学是一门实验科学。对于物理教学来说,形象思维能力和抽象思维能力的培养具有重要意义。

一、在物理实验教学中培养学生形象思维能力

在物理课堂教学中,如何运用科学的手段,通过某些物理现象的再现,使学生经过观察获得感性认识,再进行分析、推理上升到理性认识,获取物理知识、规律、进而达到应用,是中学物理教学目标之一。

如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心,培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。一个有趣的实验,激发了学生的兴趣,整堂课学生精力旺盛,注意力集中。正如爱因斯坦所说:兴趣是最好的老师。

实验教学首先是感知物理现象,使学生获得丰富的感性认识,然后引导对获取的感性材料从两方面进行加工。一方面概括形象知识,建立典型形象,并发展为理性形象;另一方面舍弃具体形象,抽取现象的本质,形成概念,建立规律,形象思维和抽象思维和谐发展。

二、物理模型的建立,是培养抽象思维的好方法

物理模型不只是知识的结晶,也是思维的结晶,物理模型的建立,是培养抽象思维的好方法。例如《万有引力定律》,这章涉及的问题多、公式多,学生感到混乱。仔细分析,这部分知识可归结为两个物理模型。

首先,请看如图1所示,行星模型,其特点是有一中心天体M(可以是太阳,行星,地球,月亮),星体M(可以是行星,地球,月亮,或卫星)绕天体做圆周运动。其动力学特征是万有引力作向心力,运动学特征是做匀速圆周运动。

其次,请看如图2所示,球体模型,M在天体M表面随M一起运动。当忽略天体M自转时,万有引力等于重力,即GMM/r2=Mg,行星模型得出的结论在此处对M不适用。如周期T不与轨道半径的二分之三次方成正比,而与天体M的自转周转相等。教师指导学生建立了模型,引导学生掌握,在建立了模型的过程中,培养了学生的抽象思维能力。

三、通过物理的概念和规律教学培养学生的形象思维

物理概念是物理学的基础,物理规律是物理学的核心。如果忽视形象知识,不重视培养学生的形象思维能力,那么,学生的思维就得不到全面的发展,抽象思维本身也会因为缺少形象的"支持"而发生困难,甚至寸步难行。如果大脑中没有足够的电磁感应现象的形象,就无法正确理解电磁感应的概念和规律;如果没有电场线、磁感线的正确图示,就无法理解电场、磁场的分布。

如何借助于形象思维在正确的物理形象的基础上形成物理概念和规律呢?第一,使学生充分感知物理现象,获得丰富的感性认识,形成正确、鲜明的物理形象;第二,对原始的、各种各样的感性材料、物理形象进行加工、改造、重组,通过分析、对比、归纳、想象等一系列思维操作,概括形成反映事物本质特征的理性形象;第三,舍弃形象材料,抽象出物理概念(或物理规律)。

例如,在"平抛运动"教学中运用形象思维。先演示平抛运动现象,使学生获得初步印象。接着演示平抛运动与自由落体运动等时性实验,让学生描述这两种运动的情景,给出平抛小球和自由落体小球每隔1/n秒(例如1/10秒)位置的变化图,即想象每隔1/n秒闪光一次所拍的照片是什么样子,请两位同学在黑板上画出来,让全体同学评议、修改、补充,直到得出较满意的结果,这样做有重要的教学意义:当同学们用语言和图形再现现象时,不仅加深了印象,而且促使他们对获得的感性形象再次加工--回忆、分析、对比、归纳,并且与以往获得的关于自由落体运动的知识融合在一起,从而建立起揭示平抛运动在下落高度上如何随时间变化的物理图景,获得反映平抛运动下落特征的典型形象。再演示平抛运动与水平匀速运动等时性实验,让学生描述并给出"闪光照片"图,经全体同学评议、修改和补充,得出较满意的图像,从而建立起揭示平抛运动在水平方向上的位置如何变化的物理图景,获得反映平抛运动水平方向特征的典型形象。然后引导学生将两种典型形象交织、融合在一起,形成概括平抛运动本质属性的理性形象。最后,做三球相碰的演示,使上述结论更加直观、形象,并进一步引导学生运用抽象思维方法研究平抛运动的基本规律,如推导水平位移公式、下落位移公式;推导计算平抛运动速度大小和方向的公式等。这样得出的公式同学们理解得透彻,用起来得心应手。这样组织教学,不仅传授了知识,而且培养了学生的形象思维能力。

四、通过优化物理习题教学培养抽象思维

一般来讲,物理解题经历两个阶段,在第一阶段,主要是调用存贮的形象材料,进行形象思维,作整体和定性的分折。在第二阶段,主要是调用抽象材料,进行抽象思维。根据这个指导思想,物理解题教学应遵循以下程序,第一,让学生根据问题情景构建出典型形象,形成正确清晰的物理图景,第二,启发学生活化构建的典型形象,依据对象、过程、条件,正确选取物理定律、公式,并将物理问题转化为数学问题;第三,指导学生运用数学进行推演、讨论和计算,得出结论。

比较和类比思维,解决抽象物理问题的一种常用方法。

1、比较是揭示不同事物之间的相同点和不同点的科学方法,形象比较是将目标形象与主体头脑中的已有形象进行同异比较,判断其相似程度,从而通过适当的思维加工与改造,将新的形象联结于原有表象系统相应环节,使主体能够直接调用已有的经验知识,对问题迅速作出判断,从而加强解决抽象物理问题的能力。

2、类比是一种创造性的思维方法,形象类比是根据两事物的部分形象特征相似,推出两事物其它方面的形象特征也可能相似。形象类比能帮助人们从已知事物的有关理论建设假说去说明新事物,使主体从对已知事物的判断过渡到对未知事物的判断。如类比水流研究电流;麦克斯韦在建立电磁理论过程中,也是先运用类比来建立一个能反映电磁过程本质的物理模型;卢瑟福将行星绕太阳运动与电子绕原子核运动类比等等。

在物理教学中,形象思维和抽象思维的培养要有机的整合到教学的各个环节中去,构成一个和谐统一的过程,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

参考文献

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关键词:创新思维;思维界限;初中物理;教学

随着新课程标准的出现,教育中对学生的关注度越来越高,我国提出的素质教育也逐渐把培养学生的创新能力提到了重要的地位,而且在教学中各个阶段的教师都注重培养学生的创新思维。本篇文章结合物理教学中对学生创新思维的培养,进一步说明了创新思维的重要性。物理是一门自然学科,它是一种依赖观察与实验的学科,内容灵活、范围较广,但是物理学科的学习对于初中生来说是一大困难,因为晦涩难懂的知识并不容易记忆,而且物理规律较多,容易混乱,因此在物理教学中教师应该注重对学生创新思维的培养。

一、培养创新思维的目的和意义

在知识经济时代的潮流之下,人才的创新思维能力越来越重要,不管是对一个国家、民族,还是一个企业、生产来说,创新都是至关重要的,当前新课程改革下的目标要求就是在课堂中激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。创新性的思维对学生来说可以融会贯通知识,解放想象力;对企业来说可以创造出新的创意产品,促使企业进行自主创新;对国家来说可以提高整个民族的经济实力。

二、新课程理念下的物理教学对学生进行创新思维培养的方法

1.发挥教材的作用,培养学生的创新思维

物理课本是进行物理教学与学习的基础,课本中的插图以及前言都是引导学生进行创新思维的引子。例如,改版后的人教版物理教科书,在八年级上册《科学之旅》栏目里一个孩子站在海边捡贝壳,并配有激昂的文字来鼓励学生对大海进行探索,激发学生的想象力。在海边捡贝壳,探索大海的奥秘,象征着学生在知识的海洋里进行探索,那么在物理学科的知识海洋里我们更应该满怀激情地去探索、去发现,面对知识的海洋,用创新做船、实验做桨,乘风破浪去追寻真正的物理知识。这种利用插图和前言进行鼓励的方法不仅可以激发学生学习的动力,而且可以潜移默化地影响学生的创新思维。因此教师在进行教学之前,不能忽略了教科书的插图以及前言的作用,教师要耐心地引导学生,培养学生的创新思维和创新能力。

2.重视物理实验,让学生自己动手

很多物理教师在实验教学时,很少让学生自己动手进行实验,因为教师担心学生会破坏工具、弄伤自己……总之就是在进行实验时对学生的能力不放心,因此都是由教师进行物理实验演示学生观看,但是这使得学生没有亲身体会,对于实验的印象不深刻,甚至是不理解实验中的规律。物理既然是一门以观察与实验为基础的自然学科,就需要学生在自己的动手过程中学习物理知识,记忆物理规律。实验,不仅仅可以巩固学生学习的物理知识,还可以激发学生的想象力与创造力,在实验中吸引学生学习的兴趣,激发学生自己动脑探索,培养创新性思维。

3.在习题解答中培养学生的创新思维

习题是每一门学科在结束时对学生能力的检测,物理习题也是一样,但是物理教师在选择习题时一定要注意选择具有代表性的习题,在习题中挖掘出学生的创新思维。物理习题在解答时有一定的模式,教师在帮助学生掌握了一般的解题步骤以后指导学生运用多个不同的知识点对题目进行思考,而且物理习题中有很多一题多解的题目,教师不能让学生仅局限于单一的解题思路中,引导学生挖掘学习的知识灵活多变地考虑题目进行解答。

4.在物理教学过程中培养学生的创新思维

素质教育就是为了培养学生在课堂上的创造力,那么物理教师在进行教学时需要注意在课堂教学中培养学生的创新思维。传统的“填鸭式”教学在物理课堂上不能再沿用了,这种方式下的学生只能死记硬背知识,对知识不理解,学习效率不高,为了改变这种局面,课堂形式的创新必须得到教师的重视。在课堂教学中,让学生大胆的发问、自由的想象、自主的回答、尽情的体验。学生在课堂学习中充满了自信与学习的渴望,学习的思路被打开,创造力自然会得到相应的进步。

总之,在物理教学中教师要依据新课程标准的规定进行教学设计,利用好课本,备好每一节课,在教学过程中激发学生学习的兴趣、拓展学生的思路,与学生共同进行物理实验,培养学生的动手能力,拓宽学生的思维,让学生在奠定基础知识概念的同时有效地引导学生各方面能力的全面发展,培养学生的创新思维。

参考文献:

[1]刘永科.浅谈初中物理实验教学的重要性[J].课程教育研究,2014(29).

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Abstract: One of the disadvantages of traditional education is that it restricts the free development of vocational student, and influences the cultivation of innovative thinking and gives the play of innovative ability. At the new age, it needs scientific education idea. It is the task of teachers to cultivate students' innovative thinking. First, raise questions to stimulate the students' thinking potential. Second, take experimental innovation to stimulate thinking ability. Third, use physics history to enlightenment and cultivate creative thinking.

关键词: 教育理念;物理;创新思维

Key words: education idea;physics;innovative thinking

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)25-0225-03

0 引言

从哲学角度看,教育理念是一所大学的教育精神和价值取向。从实践层面看,教育理念具有激励人、教育人、塑造人、规范人、指导人的作用。新世纪的教育理念应当尊重教育规律,培养全面发展和创新型人才,而在物理教学中培养学生的创新思维是时代赋予人民教师的重任。创新思维能力是人类最高层次的思维方法,是创新能力的核心,是高职教育教学中需要重点培养的综合能力之一。在高职物理教学中加强创新思维能力的培养,既可以使课堂的理论教学富有新颖性和感召力,又可以培养学生的创新意识、创新思维能力和创造精神,引导学生自觉地将理论知识向生产实践领域延伸拓展,提高学生解决实际问题的能力,使知识教育与能力培养有机地结合起来。

1 设疑布障,激发学生思维的潜能

物理教学贵在激活,即创新思维的培养,是以激发求知热情、求知欲望为前提的。这就要求教师在教学中坚持启发诱导的原则,巧妙地提问、设疑,使学生踊跃尝试,兴趣大增。兴趣是最好的老师,只有激发学生的兴趣,才能唤起他们的学习积极性,使他们处于积极兴奋的情境氛围中,从而激励他们积极主动地探索,促进智能的发展。科学巨匠爱因斯坦曾说过:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是科学上的实验而已;而提出新的问题,新的可能性以及从新的角度看旧的问题,都需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。” 质疑求异是创造思维的前奏,物理学中每一个重大的发现都表明,创造性思维活动起始于对困难和问题的认识,是围绕着解决问题而展开的,而提出问题,又总是从对事物、现象或已有的理论的怀疑开始的。因此,我们在物理教学中,一定要放下架子,少一些训诫,多一些点拨,可以在一个个使学生疑惑或易产生争论的“关节点”设疑布障,鼓励学生大胆猜想、大胆质疑、大胆争论,激发学生的思维潜能,引导学生在积极思考过程中发现新问题、提出新见解。通过质疑争辩,积极思维,顿释“疑团”,拨云见日,使整个教学过程成为一个设疑、激疑、寻疑、解疑的“再发现式”学习过程。退一步说,即是学生的质疑、发问是幼稚的,甚至是错误的,教师同样要以饱满的热情,认真倾听,给予关注,找出其中的闪光点。这样,学生才能在学习中得到快乐,创新思维才有可能在快乐中不知不觉地迸发出来。

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关键词:新课标;高中物理;创造性思维

引言:二十一世纪是知识经济时代,创新型人才成为社会主导,综合能力的衡量很大程度上取决于是否具有创造性思维。在教育体制改革和新课改全面普及的形势下,高中物理的课程改革面临着更大的难题。当下,新课程改革对教师提出的第一个要求就是提高学生的创造性思维。所以,高中物理教师必须顺应时代潮流,认真贯彻新课改的各项要求,培养学生的创造性思维,将物理课程的改革落到实处。

一、利用物理模型方法,培养学生创造性思维的意识

在物理教学和物理研究中常用建立物理模型的方式解决物理难题,学生也会用这种方式解决物理学习中遇到的问题。物理学习中很多模型尽管形异,但其本质却是一样的。在学期末的物理复习时,教师应该引导学生进行创造性思维,培养学生分析归纳能力,在各种形态各异的物理模型中找到共性,寻根究底,学会举一反三。如,在复习“匀速圆周运动”这一章节时,教师可让学生将“带电粒子在匀速磁场中做匀速运动”的模型、“人造地球卫星”的模型、“圆锥白”的模型、“电子绕原子核做圆周运动”的模型等进行归类,在这些表面特征明显不同的模型上,找到其遵循匀速圆周运动的规律。所以,这一类模型可统称为“匀速圆周运动”的模型。[1]

二、加强物理方法的教学,培养学生创新思维基础

高中物理教学旨在培养学生的自主学习能力,学生只有全面掌握所学的知识,学会将知识进行整合分类,才能从根本上提高自己创造性思维的能力,所以,高中物理教学的根本目的就是加强学生对典型学习方法的接受,,从那些典型的物理学习方法中提高自己创造性思维的能力。教师在进行物理教学时,要尽可能的使学生清晰的了解教学中运用的典型方法,在教学环节中紧抓等效方法、微元法、理想化方法、对称方法等一般方法,不断灌输这些方法的作用,强化学生记忆,使学生建构起物理学习方法的基础框架。在实际的教学过程中,要充分激起学生的求知欲,如,在讲解玻意耳定律、牛顿第二定律、楞次定律的规律时,要引导学生自主探究,运用科学合理的方法发现其规律,促使学生重视科学方法的运用,解决生活中的实际问题。所以,培养学生的创造性思维和创新能力,必须引导学生用科学方法发现问题并解决问题。[2]

三、通过启发式教学,诱导学生创造性思维

高中物理教学应注重引导,启发学生自己发现问题、解决问题,只有在不断的分析研究中才能将知识和能力紧密结合起来。启发学生思维的关键步骤在于,给学生提出问题或者引导学生自己发现问题。如,笔者在讲解色散这一章节时,事先已告知学生同一种介质对不同颜色的光线有不同的折射率,而且将七种色光对冕牌玻璃的折射率也指出了,之后引导学生自己思考:包含七种色光的白光照射到棱镜的一个侧面,会发生怎样的折射现象?在启发学生思考的教学环节中,要强化已知知识的重要性,加强已知知识与物理知识以及各科知识的联系,挖掘其他知识对现有知识的助推作用,尽可能将知识整理、融合,实现共通,启发学生的创造性思维。如,数学中所学的正弦、余弦定律就可以用到物理机械波与交流电的教学环节中。除此之外,教师应不断丰富自身的教学方法,运用创造性思维,培养学生的主动性和积极性,在愉悦的教学环境中开发学生思维,培养学生的创造力。[3]

四、通过实验教学,培养学生的观察能力

培养学生的观察力,对培养学生的创造性思维起着不容忽视的重要作用,一切发明创造、一切知识掌握,都离不开观察这一先决条件。科学家对事物怀有敏锐的观察力和洞察力,能准确把握事物内在的、规律性的东西,因而产生大量的创造发明。物理学作为一门科学学科,其基础是实验,学生活跃的思维能力和优秀的动手能力都可以在物理实验教学中得到开发,高中学生已具备了一定的观察力和知识储备,所以教师应采取项目式和分组式教学模式。教师在教学时要培养学生多方面的能力:(1)观察前目标明确;(2)观察计划的制定要详尽完整;(3)观察过程中要细致全面;(4)观察和思维是观察过程中相辅相成的两个方面。如,在讲解《电磁感应》时,让学生分组实验,每组配备一套器材,要学生探求感应电流产生的条件,引导学生自己制定实验步骤和方法,最后得出结论:穿过闭合电路磁通量的变化是感应电流产生的条件。

五、通过鼓励学生表现个性的思想,保护学生的创新思维

学生的认知能力和知识水平有限,所以教师在平常的教学过程中要耐心、细致,对于学生的错误要积极引导,不要一味的打击、责骂,更不可强行要学生接受自己的观点,对于学生的异议,要发现其闪光点,同时循循善诱,引导学生自我反思、自我发现、自我改正。教师要加强与学生的交流,克服学生的畏惧情绪,使学生敢于表现自己不一样的见解,让学生的创造性思维有一片繁衍的沃土。[4]

六、总结:《新课改》的实践和完善需要物理老师不断学习、不断转变思路和教学方法。教师必须认真贯彻《新课改》的若干要求,不断强化素质教育,努力培养学生的创造性思维能力,为新时代培养创新型人才。

参考文献:

[1]高从良;新课标环境下高中物理如何培养创造性思维[J]2012(10)

[2]张纳;高中物理培养学生创造性思维的教学策略研究[J]2012(03)

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关键词: 生物科学史 生物科学素养 培养策略

《普通高中生物课程标准》的前言部分描述了课程的基本理念,提高生物科学素养是四个基本理念之一,放在第一位描述。生物科学素养指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关情感态度与价值观,反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养,是本课程标准实施中的核心任务。《普通高中生物课程标准》在第四部分“实施建议”中明确指出:科学是一个发展的过程,学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究方法,学习科学家献身科学的精神,对提高学生生物科学素养是很有意义的。那么,如何在高中生物科学史教学中培养学生的生物科学素养呢?

一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观

好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯;而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的,科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程,科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容,科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度,是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程,是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的,这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这样的成绩,受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择,也离不开自身勤奋工作,不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善,整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证,科学学说不是一成不变的,需要不断修正和发展。又如基因位于染色体上的实验证据这部分科学史教学可以简要地简述摩尔根的故事。摩尔根最初认为孟德尔遗传规律是正确的,后来,由于他在自己进行的实验中没能取得类似的结果,便对这些定律产生怀疑,明确表示不相信孟德尔的理论,对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度,说其是主观臆测,缺少实验证据。后来他经过认真观察,选择果蝇为实验材料,进行了一系列精心设计的果蝇杂交实验,通过实验,摩尔根和他学生把一个特定基因和一条特定染色体联系起来。从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。通过该故事让学生认识到,摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人,并学习摩尔根这种可贵的品质。类似这样的例子还有很多,我们应该多引用挖掘,长此以往,就能逐渐培养出学生科学的情感态度价值观。

二、通过生物科学史教学积累科学知识

生物科学知识在培养学生生物科学素养中起着基础性作用,是培养和形成其他要素的载体。新人教版必修模块中的科学史素材有20多处,如与细胞有关的主要是“细胞学说的建立过程”、“对细胞核功能的探索”等;遗传方面主要有“孟德尔遗传实验的科学方法”、“基因位于染色体上的实验证据”、“人类对遗传物质的探索过程”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”等。这些生物科学史的历史事实,有的是课程的内容要素,有的仅是教学素材。两者教学要求不同,重点也不一样。前者的历史事实既是手段又是目标,学生要能概述其历程,并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住,只是增进学生对结论性知识的理解,促成对科学本质的理解。无论哪种类型的生物科学史,都或多或少要求学生掌握一定的生物学知识。例如“生物膜流动镶嵌模型的建立过程”要求学生简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容;“DNA双螺旋结构模型的构建过程”要求学生概述DNA分子结构的主要特点;“光合作用的探究历程”要求学生掌握的内容则更多――简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验,总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水、简述光合作用的概念等。这些生物科学史蕴含的知识就是生物科学知识的重要组成部分,学生学习生物科学史的过程本身就是积累生物科学知识的过程。

三、通过生物科学史教学掌握科学方法、提高科学能力

科学方法是科学的认识方式,是帮助学生有效获得知识和能力的工具。科学方法是生物科学素养的重要因素。新人教版必修模块中生物科学史的内容,许多都是按科学发现史的线索编写的,选取的科学史素材生动再现了科学家们研究相应问题的情境及取得重大突破采用的科学方法。例如“孟德尔遗传实验的科学方法”这部分内容以分离定律的发现过程为载体对学生进行科学方法教育。孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验观察,提出问题“F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢?”。孟德尔在观察和分析的基础上,通过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象的原因提出假说;然后根据假说演绎推理测交实验的结果,再通过测交实验检验演绎推理的结论。这种研究方法叫做假说――演绎法,是现代科学研究中常用的一种科学方法。又如“生物膜的流动镶嵌模型”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”均运用了模型建构法;基因位于染色体上假说的提出运用了类比推理法等。通过生物科学史的案例教学使学生掌握一定的科学方法。

科学能力主要包括科学思维能力和科学实践能力。科学思维有形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性逻辑思维等;科学实践能力是综合运用科学知识、科学方法、科学品质和科学意识解决问题的才能和力量,是生物科学素养的核心。在教学过程中,对生物科学史的某些经典实验进行适当处理,从而达到培养学生分析问题、解决问题等多方面能力的目的。例如“光合作用探究历程”的科学史教学,在介绍恩格尔曼(G.Engelmann)实验时,演示课件“恩格尔曼实验”动画过程,让学生观看动画,结合教材内容思考讨论有关问题:(1)恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处?(2)恩格尔曼实验的结论是什么?教师有针对性地指导学生分析资料,学会观察与思考,并找到答案。又如学习摩尔根果蝇杂交实验之后,可以让学生进行实验设计:如果让你再设计一个实验验证摩尔根的推论是正确的,可以怎样设计?看最多能设计出几种不同的方案?以小组为单位,完成讨论和设计。各小组派代表介绍本小组的设计方案。这一教学环节的设置对学生思维能力、探究能力、合作能力等诸多科学能力培养是大有裨益的。

总之,生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。随着生物科学技术的迅猛发展和人民生活水平的提高,生物科学素养已经成为现代公民必备的基本素质之一。在高中生物教学过程中,恰当处理和使用生物科学史素材是培养学生生物科学素养的一个重要途径。要真正实现生物科学史在高中生物教学中的教育价值,需要广大教师进一步更新观念,学习相关理论知识,进行切实的教学实践和教学研究。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准.

[2]陈维.利用生物科学史培养核心价值观.中学生物教学,2015(1-2):73-74.

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一、创造良好的学习氛围

科学素养的形成需要有一个充满科学气息的环境,需要安全、自由、开放的探究氛围。良好的课堂氛围能优化学生的心境,使学生积极主动地参与学习。教学中,我们让学生大胆出色地表现,常设良好心理、情感及环境氛围。首先是积极创设心理安全、心理自由的氛围,老师真诚对待学生、充分尊重学生表露的情感与想法,理解学生间存在的差异。其次是努力创建愉悦和谐的情感氛围,通过调动学生形成最佳的情绪状态,促进学生主动表现。再次是通过利用教具,利用多媒体技术等,创设有利于学生学习、探究和表现的氛围。如在学习“动物运动方式的多样性”时,提前一周布置,分组调查生活在水中、空中、陆地上各种动物的运动方式,认真记录,并在班上交流调查结果。或者首先用多媒体展示生活在水中、空中、陆地上各种动物的运动方式,给学生以视觉、听觉的美。让学生在如此宽松愉快的环境中观察,他们的主动性很快就会表现出来。

二、培养学习生物兴趣

科学兴趣是生物科学素养形成的动力源泉。学生原本对科学现象和科学问题有强烈的好奇心和求知欲,在传统的科学教育中,由于过分强调知识的掌握,沉重的记忆负担难以使学生的兴趣得以表现,甚至是学生与生俱来的好奇心逐渐泯灭。因此,教学中我们首先将学生学习生物学的兴趣的激发作为切入点,注意保护学生与生俱来的好奇心与求知欲;进而采取多种多样的方法,将这种好奇心转化为兴趣爱好;进而激发学生学习生物学热情,使这种兴趣转化为科学学习的动力。

例如学习“植物种子的萌发”时,首次我就教会学生由表及里的观察方法,即先观察外部形态,再观察内部结构。解剖大豆种子时,先让学生剥去种皮以后,应当先从与种脐相对的一侧轻轻分开两个豆瓣,在进行观察;然后再掰掉一个豆瓣;观察时应区分胚芽与胚根等。这样既让学生学会了书本上的理论知识,也丰富了学生的生活知识,激发了他们的学习兴趣。

三、培养科学的思维习惯

科学的学习习惯不神秘,也不是科学家所特有的,是每个人应该掌握的技能。一个人一旦掌握了这些技能,无论他从事何种职业都可以终身享用。教学中,我们很注重结合教学内容对学生进行逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维习惯的培养。

例如“探究绿叶在光下产生氧气”,有位同学问老师,绿叶只有在光下才能释放氧气,那为什么晚上和连续几天都下雨,我们还能活呀?我真的很佩服他们能提出这样的问题。我就先让大家帮助她分析,找答案。通过大家的共同努力,最终解决了。有意识地培养学生的批判性思维习惯,学生有了批判性思维品质后,他们就能够对生物学问题能做科学性的分析及批评,作出理性的决定。同时,在实践中当自己的意见与绝大多数同学不同时,能够勇于发表自己的见解,勇于坚持,而不是人云亦云。

四、在生物教学中培养学生的科学探究能力和实践能力

我们在生物教学中,要加强实验课教学,认真做好教材中的每一个实验,让学生学会实验课题的选择、实验过程的设计、材料的收集和整理、基本的实验操作,对实验现象和结果的分析等。大量增加探究性实验,指导学生科学设计,积极动手、动脑,开展多样的生物探究,让学生通过亲身体验初步学会生物科学探究的方法,了解生物科学探究的一般过程,培养学生的科学探究能力。我们不仅在课堂内组织学生自己设计开展教材中提供的所有生物探究活动,还鼓励学生结合本地实际进行课外生物学探究。我们大力加强生物实践基地的建设和应用,在校内加强实验室、生物园的建设,在校外与附近种植园建立合作联系,为学生提供实践活动的场所。这样的生物实践活动不仅极大地丰富了学生生物学知识,培养了学生的实践能力,还培养了学生的动手与合作交流的能力。

五、培养学生的生物科学精神