⑴ 如何在生物课堂教学中培养学生的思维能力
思维能力是一个人各种能力的核心部分,而高中阶段也是中学生思维能力迅速上升,思维方式形成的关键时期。此时,对学生影响最大的莫过于教师和同学,因此,教师不仅需要加强学生基础知识的教学,更应重视学生思维能力的培养。思维能力是在思考过程中发展和提高的,而思考过程是别人所代替不了的。因此,在教学中,教师必须强调学生学习的主动性,发挥学生的主体作用,从而达到培养思维能力的目的。而在生物教学中,实验内容很多,更能充分发挥学生的思维主动性,培养良好的思维习惯和能力。
在教学中培养学生的思维能力,一方面要发挥学生的主体作用,引导他们自觉养成良好的思维习惯,另一方面教师要采取多种方法创设思维环境,促使学生积极思考。
同时,思维能力与观察能力,实验能力,自学能力密切相关。观察时没有思维活动的参与,是不可能将感性认识上升为理性认识的;做实验必须手脑并用,不假思索的机械操作将无法提高实验水平;自学能力的形成必须建立在一定思维能力的基础上,由此可见思维能力对其它能力的发展水平起着制约作用,如何在课堂教学中培养学生的思维能力就成为每一位生物教师必须思考的问题。
一、明确目标,培养学生的思维习惯
高中生已经有了独立思考问题的能力,并且独立性很强,只能加以引导。要让学生自己认识到不仅要能思考,还要会思考,养成良好的思维习惯。教师要让学生知道,思维能力不仅仅是各学科考查的重点,而且对自己将来的学习和工作都将产生深远的影响。体会一门课或一本书的思想精华有时可受益终身。知识的有效性是短暂的,而思想的有效性是长存的。因此,教师要有意识地引导学生学会明确思维的目的,调动其学习的主动性,激发思维的活力,提高思维的效率。
在生物教学过程中,首先要让学生知道所讲内容要达到什么样的目的,要经过思考得到什么样的效果。这样会让学生感到学习的过程不仅仅是学习手中现有的一点点东西而已,而是在学习一种方法,一种可能会经常用到的思维方法。
二、精心设计问题,激发学生思考
思源于疑,没有问题就无以思维。思维总是从解决问题开始的。因此在教学中,教师要通过提出启发性问题或质疑性问题,创设新异的教学情境,给学生创造思维的良好环境,让学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。
设置问题时要抓住教材的重点、难点和关键,问题的内容应潜伏着教材内容的内在联系和符合知识积累的逻辑顺序,一环扣一环,由浅入深,由简单到复杂,叩开学生思维的大门,使学生感到新颖,造成连续的思索,形成持久的内驱力,引起学生思想上的共鸣,活跃课堂气氛,有效地调动每个学生的思维积极性,这样可收到预想不到的效果。
1、鼓励学生多思考,敢质疑
教师应鼓励学生多思考,大胆质疑,教育学生不要迷信教师、教科书等“权威”,尊重真理与尊重教师并不矛盾,要用自己的脑子去思考,敢于提出不同的看法。有些时候,由于学生知识的欠缺,能某些问题的理解可能不透彻,因而产生一些疑问,此时若能引导学生独立思考,加以点拨,让学生自己想明白其中的道理,这样会让学生掌握的更牢固,思维也更开阔。
2、鼓劲学生勤学好问
要让学生养成好问的习惯。对于自己不能解答的问题应请教老师或同学,养成不懂即问的好习惯。越是自己百思不得其解的问题,经请教弄懂后,对开拓自己的思路作用越大。好问不等于逢疑必问,有些问题通过深入思考或查找资料是可以自己解决的。这一类问题也向别人请教,反而会滋长自身思维的惰性。
3、为学生创造良好的思维情境
培养学生思维能力的主要渠道应是课堂教学的各个环节。教师通过创设良好的思维环境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,使学生在反复的思维训练中逐步提高思维能力。
(1)通过课堂教学而巧妙的设问培养的思维能力
课堂教学是传授知识的主要途径,注入式教学,使学生只会死呆地接受,不能科学地思考问题,不利于能力的培养和智力的发展。所以教师应努力挖掘教材的内涵,创造条件,启发诱导学生积极思维,主动去获取新的知识。例如生物教学过程中会引入很多的实例来解释一些理论知识。我们可以讲完理论知认后,举出几个例子,不说明是用哪些知识去解决。让学生自己去判断,或者直接让学生接受几个例子,通过思考得出结论。这样长期有目的地训练,让学生自己动脑、分析、思考、推理,对学生的创造性思维发展,无疑是有益的。
(2)通过新颖灵活的习题训练,培养学生的思维能力
思维有它的广阔、灵活、敏捷性,同时又有求异性、发散性、独创性。在教学中,抓好基础知识的同时,适当通过灵活的习题,探索解题技巧,逐渐提高分析和应变能力。一方面能让学生更好的掌握知识,另一方面也开阔了学生的眼界。
(3)通过生物实验活跃思维
生物学是一门实验性学科,生物实验作为生物教学的重要组成部分,在发展学生思维方面有其独特的地位和作用。一方面,生物实验以其丰富的生物对象吸引着学生的注意力,刺激着学生的感官,使学生精神振奋,思维活跃;另一方面,学生通过对实验现象的深入细致观察,获得大量的感性知识后,在教师的指导下进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程,无疑可提高学生的抽象思维能力。实践证明,围绕这一教学目标,在课堂教学中适时地引入生物实验,努力改进、增补演示实验,是培养学生思维能力的重要途径和方法。
三、帮助学生掌握科学的思维方法
培养学生的思维能力,不仅要设法营造良好的思维情境,还应指导学生怎样去思考,让学生掌握科学的思维方法。在生物教学中,启发学生用辩证的观点和逻辑方法对自然现象、实验现象和其它感性材料进行分析、综合、比较、抽象、概括、形成概念,做出合理判断和正确推理的思维能力。帮助学生掌握科学的思维方法,是培养学生思维能力的前提。
1、加强培养学生分析和综合的思维能力
分析、综合能力是思维能力形成的决定因素。教会学生正确的分析和综合方法,能使学生能有效地从不同角度、不同侧面将思维事物予以分解或与思维有关的各个部分作为整体来思考,可为学生思维能力的发展奠定基础。
例如,讲授“体内细胞的物质交换”时,引导学生观察“体内细胞与外界环境进行物质交换的过程”图解,分析:
(1) 细胞与内环境之间进行物质交换的情况;
(2) 内环境通过消化系统吸收营养物质的情况;
(3) 内环境通过泌尿系统和皮肤排出代谢产物的情况。
通过上述对各种生理现象的分层剖析,将各个系统特征辨析清楚,再加以综合概括,既能加深理解各系统的结构特点和生理功能,获得正确完整的知识,又能激发和活跃学生的思维活动,最后由学生归纳总结出:“高等动物的体内细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。”
2、加强培养学生比较的思维习惯
比较是把握思维事物间的不同点和相同点,进而认识思维事物间的区别与联系的思维活动。学生一旦掌握了有效的比较方法,就可以从逻辑的层次上认识思维事物的主要特征与次要特征,或认识同类思维事物间的关键特征,从而为其思维活动的深化开辟道路。
高中生物中很多概念都是既有联系又有区别,如光合作用与呼吸作用、有丝分裂与减数分裂、动物的调节和内环境,免疫等,都可以让学生列表进行异同点比较。在比较中,相近的知识可找到相异之处,相对的知识可寻求相同之处。学生若能经常不断地对照比较,就能加深对这些概念的理解,从而提高思维的深刻性。所以说:“比较是人类最宝贵的智力宝藏。”
3、加强培养学生抽象与概括的思维能力
抽象、概括能力是思维形成的中间环节。教会学生抽象和概括的思维方法,能使他们通过事物的关键特征去把握事物间的联系和关系,深刻地认识事物的本质。教学中教师应充分利用直观教具或形象生动的语言,让学生产生具体想象思维,形成感性认识,然后通过启迪、诱导学生对具体的感性认识通过抽象概括上升到本质的整体认识。如在“生殖的种类”教学中,教师可想逐一呈现学生已学过的有关生物生殖方式的挂图或投影片,然后让学生对不同生殖类型进行分析对比,从中抽出主要特征,最后进行归类。这样便可以抓住有性生殖和无性生殖这两种生殖的本质特征:即在通常情况下有无生殖细胞的结合。
4、加强培养学生发现问题的能力
思维活动通常产生于问题情景之中,发现问题是思维的向导,是思维能力发展的契机。发现问题本身就是一种重要的能力,是思维敏捷、求知欲强烈,学习深入细致的主要表现。爱因斯坦曾经说过:“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一个教学上或实验上的技能而已,而提出新的问题、新的可能性、从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”
现行高中生物教材,可读性较强,容易让学生初涉教材时就感到易懂,没问题,特别是前一、二章部分的内容。其实学生并非真的没有问题,而是没有认真钻研课本,没有深入思考。如“光合作用”这一节知识内容,在对“光反应”和“暗反应”的学习后,学生自以为已经掌握了光合作用的实质,但若教师进一步提问:“为什么说光合作用是生物最基本的物质代谢和能量代谢?”时,却很少有学生能比较完整的回答出来。这时,教师可以引导学生对“光合作用”的原理和意义进行综合分析,解决这个问题。像这样在学生无疑处提问,使学生经历了一个“无疑—有疑—无疑”的过程,既帮助学生全面而准确地掌握所学知识,又能引导学生发现问题和思考问题,从而实现思维深化。
5、加强培养学生的创造性思维能力
在教学生学会基本思维方式、培养学生常规性思维能力的基础上,还要注意培养学生进行创造性思维的能力。所谓创造性思维,就是打破常规,不按人们习惯形成的套路去分析问题的一种思维模式,在生物教学中应注重这方面的训练,培养学生的创造能力,由此可以受到很好的教学效果。如进行逆向思维,可以突破旧框框,克服保守性和片面性,使局面豁然开朗,取得意想不到的效果。如在讲“镰刀型贫血症病因”之前,首先提问:治疗该病的根本措施是什么?学生若只单纯从贫血因素、红细胞变形、营养缺乏等方面去探究,将一无所获。在教师由现象到本质、由蛋白质到RNA再到DNA进行了逆向推导,讲了镰刀型细胞的成因所在,学生猛然醒悟:“镰刀型细胞贫血症”是由基因突变引起的,治疗的根本措施是改变它的遗传物质。
创造性思维能力的培养也是一个值得探讨的问题。对于创造性思维能力的培养有以下几点建议:
(1)通过联想训练,培养创造性思维能力。
(2)通过想象训练,培养创造性思维能力。
(3)通过发散思维训练,培养创造性思维能力。
(4)通过逆向思维训练,培养创造性思维能力。
在生物教学中,学生思维能力的培养远不止这些,许多方面还有待我们广大生物教育工作者共同研究、多方探索。教师应因势利导,善于运用上述思维方法来阐述教学内容,经常启发、培养学生用正确的思维方法学习生物学的知识,形成正确的思维习惯,切实提高教学效果,让学生真正具用受用的思维能力。
⑵ 生物教学中如何培养学生创造性思维能力的途径
一直以来,高中学校教育水平和教师教学水平的一个重要衡量标准就是要看学生考试的分数以及升学率。传统教育历来是“先生讲,学生听”,教师是“传道、授业、解惑”的主体,这给培养学生的创造性思维设置了严重的障碍。创造性思维是思维的最高形式。“21世纪是生命科学的时代”,生物学发展迅猛,基因工程、蛋白质工程等给农业、医药、军事和化工等领域带来革命,经济、社会效益不可预测。生物学在21世纪是否会占尽风骚?培养学生在学习生物过程中的创造性思维能力,应成为高中生物新课程教学改革的重点之一。
一、通过创设情境,培养创造性思维能力
创设情境可以激发学生的学习兴趣,充分调动学生思维的积极性。教师可以在新课导入时,巧妙设疑,有意地制造悬念,使学生产生好奇心,吸引他们积极主动地学习、探索、寻找答案。让学生产生质疑而提出问题,并学会自己解决问题,引导学生主动探究原因,有利于发展学生的创新思维。许多喜闻乐见的成语、谜语和俗语,都是创设情境的好材料。例如,讲述“种间关系”时,课前把“鹬蚌相争,渔翁得利”这个成语描绘成挂图,让学生根据图中的内容回答隐藏在成语中的意思。再比如,以“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥沙”“螳螂捕蝉,黄雀在后”导出食物链;以“种瓜得瓜,种豆得豆”导出生物的遗传;以“一母生九子,九子各不同”导出生物的变异;以种庄稼“有收无收在于水,收多收少在于肥”导出庄稼到底需要哪些肥料。
二、通过创设联想,培养创造性思维能力
联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。生物学家达尔文小时候创造想象就很丰富,他想象着用各种颜色的液体浇在报春花上,让它开出五颜六色的花来,如今达尔文当年的创造想象都变成了现实。例如提起有丝分裂中期的细胞特点(染色体清晰可见,着丝点排列在中央的赤道板上),就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为二,两个姐妹染色单体也随着分开,纺锤丝不断地收缩变短,牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种时间接近联想。将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学生动手组装成结构模型,恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在圆形滤纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案进行实验,以检验是否可行。这样学生在独立地进行问题分析、实验设计、结果预测,直到进行实验的全过程中,都必须经过自己的创造想象。
三、通过组织课外活动,培养创造性思维能力
课外科技活动是中学科技活动的重要组成部分,其内容广泛,趣味性强,深受中学生欢迎。高中生物中的“调查”“制作”“模型建构”“资料搜集与分析”“与社会的联系”“课外实践”等栏目,需要学生在课堂教学之外完成。设置完成这些栏目,开阔了学生的视野,启发学生思考,提高学生的学习兴趣和培养学生的多种能力,特别是在培养创造性思维方面起了重要作用。
学生通过课外科技活动而产生成功感,激发创造潜能。课外科技活动作为提高学生创造能力的一个重要途径,对于培养学生的创造精神、创造性思维和创造个性起着极其重要的作用;对于培养未来科技人才以至提高全民族的创造能力都是十分有益的。
四、通过立足课堂教学,培养创造性思维能力
教学目的是通过一节节“课”来实现的,因此,课堂教学是培养学生创造性思维的主渠道。亚里士多德曾讲过,“思维自疑问和惊奇开始”。创造性思维的培养更是如此。教师要在课堂上创设问题情境,不断质疑,因为有疑才有思。提出问题后要给学生留出思考的时间,不宜迫不及待地将答案和盘托出,将结论直接奉献。教师所提的问题要打破思维的旧框框,富有启发性、思考性,并从多角度、全方位进行提问,鼓励学生进行发散思维,不必把学生的答案都集中到与自己的答案一致才算正确。另外,还要鼓励学生多问,不可嘲笑学生的问题“古怪”“钻牛角尖”,否则会大大挫伤学生提问的积极性,从而扑灭创造性思维的“火苗”。
事生于虑,成于做。有了创造性思维的“火苗”,还要用实验、逻辑推理等来证实创造性思维的正确性,从而使“火苗”能够延续并发展成“火焰”。教学方法要灵活多样,最好将启发与发现结合起来(从教师的教学方面看,是启发;从学生的学习方面看,是发现);从教和学两方面看,是启发——发现法。学生要在教师的引导下去发现,教师要在发现的要求下去启发。启发——发现法是培养学生创造性思维的一种好方法。通过发散思维训练,培养学生的创造性思维能力。
⑶ 如何在生物课教学中培养学生的创新思维能力
浅议在生物课教学中培养学生的创新思维
作者:裴燕燕
一、创设和谐的学习氛围,激活思维
科学研究表明,自由、安全、民主、合作、和谐、相互尊重的气氛,有助于学生创新思维。教师的眼神,手势、姿态、幽默等能够为创新思维发展提供充足养分,肥沃的土壤。
例如:微笑能缓解人际关系的紧张状况,是师生关系的润滑剂;翘拇指、点头,表示你接纳对方,是一种鼓励,一种肯定。学生看到教师对自已点头,常常会受宠若惊,对老师倍感亲切,对自己充满信心;专心听学生表达自己的观点和想法,是尊重信任学生的表现;讲幽默故事或幽默式语言,让学生多笑一笑,可活跃课堂气氛,启迪学生思维;穿插学生熟悉的歌曲,易接近学生,引起共鸣;恰到好处地运用俗语民谣,易于理解和接受等等。这样的生物课,教师的语言显得生动多彩,生动有趣,灵活多变。增加学生在课堂学习中的兴奋点,激活了学生的思维,提高了学生兴趣,也给学生留下了深刻的印象。
二、鼓励质疑问难,激起思维浪花
爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个更重要”。精心设计问题,掌握发问技巧,能够使创造性思维教学达到事半功倍的效果。所以,在生物教学中,教师应善于从教材内容和学生的认知水平出发,遵循多思促多疑,多疑促多问,多问促多知的认知规律,采用各种教学方式,鼓励学生大胆质疑,引导学生积极思考,以培养其创新思维。
如在学习完蒸腾作用的基本原理后,启发学生思考下列问题:为什么植物在高温炎热的夏天不易被晒死?为什么大树底下好乘凉?为什么说植树造林能调节气候?高大树木顶端所需要水分和无机盐是怎么来的?然后组织学生讨论,让他们互相启发,破疑解难,这时有的学生提出:森林附近经常下雨是什么原因?对这位学生提出的问题教师不正面回答,而在表扬和肯定的同时,提出一些与此相关的问题,让学生去查找资料,独立思考,创造性地解决问题。学生在寻求答案获取新知识的过程中,有效地促进了其思维的创新,在质疑问题中迸发出了思维的浪花。
三、故事导思,深化思维
托你斯泰曾经说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣,激化学生的思维。”故事导学,可以化枯燥为生动,从故事中提练出一系列与课本内容有关的鲜活的问题,把学生的思维引向深入。
讲遗传病时,给学生讲了这样的故事——“月亮儿女”之迹:在浩瀚的大西洋里,有一个几乎与世隔绝的小岛——林萦伊斯岛。岛上的三百多位居民都有这样的怪癖:喜欢月亮,害怕阳光。一到皎洁的夜晚,男女老少成群结队在沙滩上唱歌跳舞,心情欢乐。居民皮肤雪白,头发白色或淡黄色,眼睛的虹膜粉红色,怕阳光,视力也差。“月亮儿女”由此得名。“月亮儿女”之谜直到上世纪70年代人们才搞清楚,原来岛上居民几乎都是白化病患者。就在学生听得津津有味之际,我话锋一转,问道:为何白化病患者的皮肤是雪白的?为何白化病患者那样害怕阳光?患白化病的原因是什么?白化病属于隐性遗传,普通人群中白化病患者很少,为什么岛上居民几乎都是白化病患者?此时课堂气氛十分活跃,讨论热烈。通过激疑、思考、争议、答案油然而生:因为小岛几乎与世隔绝,人口少,居民都是近新婚配,造成白化基因的代代相传、累积,因而患白化病的机会就大,以致全岛居民基本都是白化病患者。这样利用故事导思,让学生动参与到知识的探索过程中,最大限度地发挥了知识的理解。
四、通过联想,创设发散性思维的氛围
研究表明,发散思维是创新思维的核心,是培养创造型人才的重要环节。教学中对于学生的奇思妙想要及时的加以表扬,如在讲“遗传的物质基础”一节时,有个学生就提出了如果将人体内有害的基因切除换上健康的基因,这样就不会有遗传病了。当时,有些学生觉得好笑,认为这是不可能的。但我在课堂上对这种想法给予了表扬,肯定了这位学生的想法,同时也从科学的角度分析了这个问题,从而使更多的学生敢于对各种问题从不同角度加以思考。又如,在引导学生阅读“遗传工程”这段短文时可抓住克隆技术这个概念,由点到面地进行电拨,克隆技术可消除遗传疾病;可制造人的各种器官,可使灭绝的生物复活;可实现动植物的车间化生产等等。使学生想的更多,想得更远。再如,当看到根的结构挂图时,可以联想到茎的结构,甚至会想到白菜的花和萝卜的花;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管;当看到光合作用的公式:(二氧化碳+水→有机物+氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式:(有机物+氧气→二氧化碳+能量)。这样就可以培养学生发散性思维的流畅性、变通性和独特性。
五、开展课外兴趣小组活动,培养学生的创新思维能力。
开展生物学课外科技活动,让学生到大自然中去观察,在实验中去实践、动手和思维,这不仅能使他们的学习兴趣、情感、意志得到培养和发展,还能使他们在掌握知识的基础上充分发展思维能力。
生物课外兴趣小组的活动,不能等同于课外教学,而是课堂教学的补充,要给学生以更多想象空间。让其自由发挥。例如,很多学生喜欢用手去碰含羞草,都知道它的叶子在手碰后会合拢,有的学生会问这是为什么?学生提出的问题,教师应给予及时的解答:这种现象是生物的应激性。学生又问:为什么其它的植物的叶子没有这种现象呢?其实高等植物在受到外界刺激或不受到外界刺激的情况下,不同器官在不同的时间都会表现出不同的运动形式,如植物的向光性运动,根的趋水性、趋肥性等。学生在课外活动中提出的问题,由于不受课堂教学时间的约束,所提的问题涉及的知识面很广,这说明生物课外活动培养了学生的思维能力,弥补了课堂教学中的不足。
陶行知先生曾经说过:“处处是创造之地,天天是创造之时,人人是创造之人。”只要我们在生物教学时,不断发掘教材中的创新因素,善于引导,着意培养,那么学生创新思维的能力定会得到长足的发展。
⑷ 如何培养学生的生物科学思维能力
一、国内素质教育与创新思维培养的现状
受我国人口众多、教学资源缺乏等客观因素的影响,现行教学体制使得中小学教育无法完全摆脱“应试教育”的模式。尽管教育界在素质教育方面做了大量的努力和尝试,仍无法从根本上解决问题。因此出现了这样的怪现象:就总体而言,美国的中小学生多在轻松愉快的成长环境中学到了创新思维的方式,从而在大学时代显示出显着的科研后劲;而中国的中小学生在付出了成倍的努力与艰辛后换来的是高应试能力和低创新意识,进入大学后失去了应有的科研素质和学习动力。对于目前存在的并且还将在相当长的时间内存在的这种状况,作为高等教育机构,决不能坐等中小学教育模式的改变,而应在大学阶段利用合理的教育模式来弥补其创新思维能力的培养。尤其是理工科类专业,应在各门课程的学习中挖掘、唤醒被压制的潜能,使学生在后续的学习、科研工作中积极主动地发挥其科学创新能力。
然而,创新思维能力的培养并非靠单纯的“头痛医头、脚痛医脚”式的创新教育就能够实现,而是要通过长期的科学思维方式的培养来逐渐形成。就国内高等院校而言,其教育体制和教学模式中往往存在许多不利于科学思维方式培养的因素。
由于我国大学评价制度的缺陷以及受功利主义意识支配,学校往往倾向于重视发展科学研究、学科建设等周期短、见效快的项目,而科研成果也成为衡量教师水平的主要指标。尽管由此可能带来学校和个人科研水平的上升,但并没有带来教学资源的明显增强,在当前教学与科研关系理论中体现得更多的是科学研究对教学的侵蚀和拖累[1]。相反,人才培养周期长、见效不明显,往往是形式上重视,实际上忽略。因此,教师容易存在浮躁心态,急功近利,不安心教书育人,不愿意全面提升自身素质[2]。至于对学生科学思维方式的培养,更是主观上不够重视,客观上也无法实现。爱因斯坦曾明确指出,西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的,那就是:希腊哲学家发明形式逻辑体系,以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系[3]。可见,实验方法和逻辑方法是自然科学所不可或缺的两种最主要的方法[4]。然而这两个方面却都成了国内高等教育中的短板。学时的减少,教师教学积极性的降低,以通过课程考试为目的的学习思想等诸多原因造成科学体系中的逻辑推理不被重视,而只是热衷于通过背下公式和结论去解决考卷中的题目。即使有学生愿意通过逻辑推理去更深地掌握所学知识,也往往并非是基于对所学知识的探索和兴趣。另外,作为科学方法中的实验环节更容易受到教师和学生的忽视,因为缺少了实验环节似乎对应付课程考试、考研以及对课程和学科的评价并无太大的影响。如此,缺少了科学中的关键环节,就无法在教学中通过适当的方法培养学生的科学思维方式,培养科学创新人才。
二、力学课程的特点有利于创新思维的培养
现代科学起源于西方,而力学课程体系的理论性与严密性更是西方科学的典型代表。尽管中国古代在力学领域做出了许多重要的贡献,如郑玄关于弓受力与变形呈正比关系的描述,但应该清醒地认识到,这些成果几乎都属于“经验总结”性的结论,缺少了严密的逻辑推理以及由此而发展的更深层次的科学探索。这也正是中国古代文明迅速被西方现代文明超越并被远远甩在后面的原因。力学课程是工科的专业基础课,相对于基础课又具有一定的专业性,理论性强、逻辑严密,并且紧密联系实际,其特点十分利于学生科学思维的培养。
⑸ 如何在生物教学中培养学生的创造性思维
创造性思维是指运用已有的知识经验,经过独立思考,在教师的指导下或在自己学习的基础上有新的理论甚至有独到的见解的思维。只要能发现不同于教材、不同于教师的解题和学习方法,只要能运用已知解决实际问题且有新颖性、新特性……,均属于创造性思维范畴。生物学教学中培养创造性能力应注意以下几点;
一、重视思维过程
在培养学生创造性思维能力时,重视思维过程是进行教学的关键,其教学方法就在于让学生显示其思维过程。例如:“一对夫妇色觉正常,但他们的父母双方都是色盲患者,问他们所生儿子中患色盲的机率是多少?”教师提问时,不是问这道题怎样做,而是问你是怎样想的。问“怎样想”,人人都可以讲,而且讲出来都有一定的道理,这样的提问,所有的学生都会显示出自己的思维过程,把自己的思维过程与讲解的思维过程加以比较,从而掌握正确的思维方法。创造教学在培养学生创造性思维能力中,重视思维过程的成功之处,就是让所有学生搞清楚结果的来龙去脉。同时,为了促进学生创造性思维的发展,教师在提问的设计中,还应重视对学生思维过程的考查,比如追问“这个问题你怎样想”、“你为什么这样想?”、“说说你的思考步骤”等。思路往往比结论更重要,因为只有学会思考,学生才能掌握获取知识的本领。教师还应注意学生智力活动的评价,使学生认识到思路在解决问题过程中的作用和重要性。对于那些简捷巧妙、概括力强、有独到见解的方法,应予以肯定和表扬,达到提高学生创造性思维水平的目的。
二、强化思维训练
在课堂创造教学中,培养学生创造性思维能力需要根据不同的教学内容,采用不同的思维训练途径,以达到激活学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性、批判性、广阔性之目的。进行统摄思维训练,运用已学的基础知识、基本概念、基本事实,对一章或几章的知识进行总结归纳,使知识成块,那样思维就会很清楚
三、生物学实验的复习策略
生物学实验的复习,是进一步强化基础知识、学会基本方法和形成基本能力的重要环节。为此,提出如下复习策略与教师们交流。1、要将实验内容融于构建的知识体系中高中生物学中的动手实验和教材中提到的众多实验,是生物学知识体系中的重要组成部分。复习实验内容应以知识体系为基础,并与知识体系有机地融合在一起。例如:“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验,就是证明植物细胞是一个特殊的渗透系统,植物细胞的结构与渗透作用发生的原理。浸在溶液中的成熟植物细胞和渗透作用的物理装置是相似的,都具备了半透膜和膜两侧溶液具有浓度差的条件。这正是我们复习水分代谢的一个重点内容,因此复习中如有条件可再做此实验,并研究、分析问题。
四、转变理念是进行课堂教学的关键
《生物课程标准》倡导的三个基本理念(面向全体初中学生;提高生物科学素养;倡导探究性学习。)为生物学科的课程改革指明了方向。吸收传统教学的优点,摒弃其弊端,转变教师的教育教学理念是进行课堂教学的关键。
教师应是组织者、合作者、促进者、引导者、研究者,是“平等中的首席”。师生之间的关系应该是平等、合作、民主、互动的。教师要关注每个学生的全面发展,培养具有个性差异的学生。教师要适度允许学生在成长中犯错误,因为问题学生将可能使你成为教育家。教师要注意寻找学生的闪光点,激励学生进步。教师应重视用教材教、重视学生自学,重视学生学习的过程。教师应教会学生学习的方法,培养学生终身学习的能力,以及情感、态度和价值观。特别是教师应以学生为中心,学会宽容,学会倾听学生的诉说。如北师大版《生物学》七年级上册“探究影响鼠妇分布的环境因素”这个活动,正常情况下鼠妇会跑到黑暗的地方,但实验过程中,可能会出现这种情况:光亮的地方鼠妇反而多。这有可能是鼠妇跑不动、时间太短或者假死等情况,不能说学生做错,要尊重事实,培养学生实事求是的科学态度。
五、挖掘课程资源是进行课堂教学的前提
教师要认真学习《课标》,并按照《课标》的要求,全程备课,理解教材的设计思路,发挥主观能动性,主动挖掘课程资源,弥补教辅材料的不足,这是进行课堂教学的前提。
教师要尽量动员学生一起来寻找课程资源,至少有以下好处:(1)小组分工,每个学生只负责一部分,培养了学生的责任感;(2)同龄人一起寻找课程资源,互相学习,互相教育,效果更好;(3)学生的视野得到拓宽,能力得到提高;(4)学生自找的材料范围更广,更切合实际,又可减轻教师的负担。如上到北师大版《生物学》八年级上册“动物的生殖和发育”这一节课鸡卵(蛋)的结构时,课前我布置学生自带鸡卵(蛋),结果每个同学都带来了,有的小组还带来了鸭卵(蛋)等其他鸟卵,而且带来的新鲜鸡卵(蛋)很多都是受精的,这是教师到市场上统一采购不一定能够达到的效果。
课程资源无处不在。我们要改变传统的课堂概念,必要时可走出教室,把大自然作为课堂。如“探究蚂蚁的行为”和“探究动物对植物生活的积极作用”这两个活动,我们只有到周围的林地、草坪和田间等室外环境,才能得到第一手资料。实践证明,室外活动使学生更留心周围的自然界,学习生物学的兴趣更浓了。但一定要组织好,注意安全。
六、及时评价是促进课堂教学的活力源泉
生物学是一门实验科学,课改后生物实验活动更多。要让学生喜欢上《生物学》这个学科,就要让学生在课堂上特别是活动中不断尝到成功的喜悦,这就要求教师不断探索评价机制,及时评价,才能增进和保持生物学科课堂的活力。活动由于受教学时数的限制,可以整合,但不可以没有。而且活动应张弛有度,应该回归到可观察、可评价的知识、能力、情感态度价值观这个三维目标上来。及时评价还有利于学生良好学习习惯的培养,如为了减轻教师的工作量,可让各活动组组长、科代表发挥更大的作用,设专门记录本,记录课堂活动和当场评价及违纪等情况,并与期末总评挂钩。学生的学习积极性明显提高。
及时评价还应注意以下问题:(1)每一次评价不要追求面面俱到,而是要侧重这一次任务的关键评价要素;(2)特别要关注没有突出表现的学生;(3)情感、态度、价值观的评价要与本学科教学目标相结合,宜粗不宜细,可点到为止,至少让学生得到鼓励。
七、教学反思是改进课堂教学的有效途径
课改以学生发展为中心,提倡粗线条的教学设计,后在课堂上随机补充完成。要根据学生的需要进行教学,多关注学生的实际收获,少关注课堂的完整性,但严禁拖课。所以每一堂课都充满着不确定因素,很多问题的答案都是开放的,学生的思维开阔,创新的火花随时都可能迸发。这就要求教师要有较强的教学机智,课前先多预设几种可能应对学生的实际反应。如北师大版《生物学活动手册》八年级上册活动“观察鸡卵的结构”讨论3:判断你所观察的鸡蛋能否孵出雏鸡,说出理由。有一个学生的答案与众不同:不能。因为这个鸡蛋已经被我打破了。这个答案可能连教师都预想不到,学生是从另一个角度考虑问题,教师当然不能否认该答案的正确性。我们只能重新审视该题目的严密性。所以课改了,教师更要保持经常自我反思的好习惯,这是缩短生物学科教学理念和行为差距的有效途径。
总之,教师应重新认识新一轮课改背景下的生物学课堂教学,生物学课堂教学无固定模式可循,教师应本着“与新课程一起成长”的态度来创新发展生物学课堂教学的内涵。
⑹ 如何培养生物教育中学生创造性思维
培养具有创造性思维能力的学生是当前我国生物教学课程改革的重中之重。而培养具有创造性思维能力的学生,必须靠创新教育来培养,它主要包括培养学生的创新意识和创新精神,训练学生的创造性思维,培养学生善于发现问题、分析问题和解决问题的能力。在整个生物教学过程中教师应该注意激发学生的求知欲、保持他们的好奇心,使他们养成勤于思考、敢于质疑、善于实践、勇于创新的学习品质[1]。笔者结合生物教学实际,深入阐述生物教学中学生创造性思维能力的培养策略。1 运用发现法和引导探索,培养学生的创造性思维在生物教学中,运用发现法有助于培养学生的逻辑推理能力、探索精神和科学研究方法。美国心理学家布鲁纳建议多给学生提供材料,让他们像科学家那样去分析、综合发现应得的结论或规律,成为“发现者”[2]。在生物教学中,教师要恰当的运用发现法,或在教学中增加发现因素的比重,引导学生去探索未发现的“新知识”,培养他们的研究方法和创造能力。2 加强生物实验教学提高学生思维能力在生物实验教学中,实验教学是培养创造性思维的重要途径。然而包含什么内容及进行什么形式的实验才能有效地培养学生的创造性思维呢?综观生物教材中的实验,主要有四种形式[3]:演示、观察、验证和探索。以观察验证性为主,实验偏重于操作技能的训练。而探索性实验有利于培养学生的创造思维能力。因此应适当调整实验内容形式,因地制宜,充分发挥生物实验对培养创造性思维的功能。同时要加强中学生物实验室建设和营造校园文化科技氛围,充分利用实验教学资源,切实认真搞好生物实验教学,提高学生的思维能力。3 创设情景进行讨论,训练学生的发散思维在生物教学中,教师要变注入式教学为启发式教学,并探索发挥学生学习积极性的新颖的教学方法。适当地采用讨论的方法进行教学,有助于活跃学生的思维。在讨论前,教师要根据学生的心理特点、知识基础,提出一些与教材有关的引人入胜的问题或实验,使他们一看到现象,一听到问题,就能入境和发思。通过教师创设情景启发学生思维,组织他们进行讨论问题,让他们充分发表自己的创见,调动他们的积极性。学生为解决问题,设想出多种可能途径来“试探”。在此基础上,教师进行归纳,得出结论。教师随着授课时间的进展,适时提出富有启发性的、创造性的问题,引导学生讨论,这样就可以不断培养他们的创造性思维。4 培养学生具有设计富有创造性的实验和练习的能力目前大多数学校由于条件限制,或者是教师的原因把生物教材中的探究实验变成讲述性实验,这样不能激发学生的思维,不能培养他们的创造能力,相反如果把一些验证性实验改为探索性实验,使学生能主动获得新知识,从而有利于培养他们的探索精神和进行科学研究的能力。教师还可以布置学生自己设计实验来培养设计实验的能力,设计实验的能力是掌握科学研究工作方法的核心。在生物教学中应重视对学生设计实验能力的培养,使他们善于用简易、自制的器具来探索周围的环境。在习题课教学中教师要善于用一题多解、一题多变等来训练学生的创造性思维,同时鼓励和引导学生编题,来进行自我训练,经常有目的编题训练,都有利于培养学生创造性思维。5 通过连续思维,培养创造性思维能力创造性思维的标志之一就是要敢于凭借已知的知识,探究未知的问题,形成思维的连续活动。为此,生物教学中应特别注意为学生创造条件联想,使他们学会联想,思维层层深入。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾体内释放一种性信息素所致,由此他研制成功枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳,被国家认定为重大发明。6 通过设疑问难,制造矛盾,培养创造性思维能力培养思维能力总是从问题产生开始的。根据这一特点,在生物学教学中,教师要根据学生已有的认知结构和思维层次,有意识地制造矛盾,设疑问难,强化学生的思维,以利解决问题。例如,在讲完“顶端优势”后,笔者向学生提出:“果树修剪、棉花适时打顶为什么能提高产量?”学生议论后得出:果树修剪、棉花打顶是为了打破顶端优势,使侧枝生长良好。接着我乘势追问:“所有的植物都要打破顶端优势吗?梧桐树长到一定的高度不打顶,会更好地遮荫吗?松树、杉树长到一定高度打顶,会获得高大的木材吗?”这样有意制造冲突,引起学生注意,积极思考答案,比教师直接阐明打破顶端优势和利用顶端优势的效果好得多。7 结语综上所述,从发散思维培养、连续思维培养和实验能力培养等6个方面阐述生物教学中学生创造性思维能力的培养。
⑺ 怎样在高中生物教学中培养思维能力
教育改革的根本目的是提高民族素质,多出人才,出好人才。而教育的任务也不再仅仅把现有的科学知识传授给下一代,而是通过教育过程的改革实现学生知识与能力的同步发展。思维能力不仅是智力的核心成份,也是发展其它能力的重要基础,所以在生物教育教学过程中,利用学科特点,培养学生思维能力成为教师的一个重要的教学目标。如何实现这个目标,根据教学实践及相关构想,作者从思维原则、思维技能、思维过程等几个方面进行粗浅的探讨。
一、教学过程的思维训练要符合思维原则
1、知识积累中的全方位原则
思维过程实质上就是对贮存在大脑中已有信息的选择、组织与加工进而建立信息网的过程,已有信息是思维的物质基础。所以,在生物教学过程,促使学生对本学科知识、原理的牢固记忆是开展学科思维不可或缺者的步骤。全方位原则主要表现在两个方面,一是知识构成的全面性——即不仅是掌握学科的经典知识,同时也必须及时的吸纳最新最前沿的信息,并时刻关注热点事件,诸如克隆技术、“非典”、禽流感等,以此为激发点,促进学生发展经典与前沿的关系、提高思维能力;同时知识构成的全面性还表现在注意不同学科相关知识的积累方面,这对触发生物学科的创造性思维是有相当的助益。二是知识摄入途径的全面性。要充分利用生物教材中的实习、课外读等作为引导,鼓励学生多途径的获得知识,进而增加学生的信息量。
2、问题激发原则
头脑里装着问题,大脑就处于非常敏感的状态,一旦接触信息,就会从中把对解决问题可能有用的信息抓住不放,从而加大了有效信息的输入量。同时在问题的激发下,有效的促进学生思维活动的积极开展。所以在生物教学过程中,在钻研教材的基础上,要抓住课文中的一些关键性问题,诘疑问难,引发学生思考。例如,抓住关键句段进行提问,在学习根对矿质元素离子吸收过程时,让学生带着问题对阅读教材,“为什么说根对矿质元素的吸收与根的呼吸作用有密切的联系?”“为什么说根对矿质元素的吸收与根对水分的吸收是两个相对独立的过程?”“根对水分的运输与对矿质元素的运输是如何进行的,有什么关系?”在教师的启发下,学生通过自己的阅读与思考,获得并加深了对知识的理解与掌握;又如,在谈到减数分裂时,利用课本上的图、表发问“减数分裂与有丝分裂在遗传物质数量的变化上有什么相同点与不同点?”“减数分裂第一次分裂与第二次分裂及有丝分裂的各个时期有什么不同”学生通过对图表的比较,找出它们之间的区别,加深了对减数分裂的理解,同时也加强了学生的思辩能力。
3、强化想象力原则
想象力是思维中最富有创造性的思维方式之一,它以实际生活小积累起来的丰富的表象为基础,在它们之间进行分解、组合、类比、联想等加工而展开的。因此,在生物学教学中,可以通过一定的方法,在学生头脑中创设感性的形象,为他们进一步思维提供资料信息,并使思维具体化。例如,在讲授蛋白质的结构时,联系学生熟悉的弹簧,把蛋白质的多肽链比作弹簧的钢丝,弹簧的螺旋相当于多肽链的盘曲,再把一条或多条弹簧折叠起来,也就是多肽链盘曲成螺旋后再折叠,相当于蛋白质的空间结构。这样,就使抽象的内容形象化、具体化。从而使肉眼无法观察的蛋白质结构在学生头脑中有一个感性的形象,以此为媒介,利于学生对抽象知识的把握和思维活动的深入。
4、变换角度原则
本原则主要包括三个方面:一是转移思考点,就是把思考问题的重点从一方面转换到另一方面;二是逆向思考;三是发散思考。在生物教材中的相当多的内容均体现出了变换角度原则,在教学过程中,教师应有意的加以呈现,帮助学生打破思维定势,转变思维角度,提高思维能力。例如,青霉素的发现就是英国细菌学家弗来明把思维重点从培养葡萄球菌转移到破坏他实验的青霉孢子身上的结果;逆转录酶的最终发现也是在“基因控制蛋白质合成中,转录是指以DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的 过程。既然能够以DNA为模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?”这种逆向思考的指导下实现的;而教师依据同一知识或原理创设不同情境,如围绕遗传规律可以编写多种习题:根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型;根据亲代基因型推知子代表型比和基因型;根据子代基因型组合数推知亲代基因型等让学生通过变换方式求出答案,以不同的方式应对不同的情境,进而培养学生思维的灵活性。
二、教学过程的思维训练要注重思维操作技巧的强化
在思维原则的总体指导下,教学过程的思维训练要注重思维操作技巧的强化。其途径主要有二:
1、通过教师自身在教学过程中对思维技能的运用,引导并促进学生思维技能的发展。
思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。它们在同一次思维活动中都是共同参与,紧密结合。在生物的教学过程中,教师应充分利用这些思维操作技术对教材知识进行把握与传授,同时通过这些技术的展示,促进学生掌握相关的思维技能。
例如,教师在讲授“影响光合作用的外部条件”时,必须先把“外部条件”分析成光、温度、二氧化碳的浓度等单个因子,然后逐一考查和“光合作用”的关系;研究“有氧呼吸”时,将三步骤分解开来,分别分析每一步骤所需要的条件、反应场所、产物等,进而了解影响有氧呼吸的各种因素及它们发挥作用的关键点。这是分析。而在分析的基础上,把生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生命现象整体的认识,这就是综合。比如在分别研究了细胞膜、内质网、高尔基体,细胞核膜、线粒体各自的结构与功能后,寻找它们之间在这两方面的联系点,从而形成生物膜系统在结构与功能上的整体性与统一性。分析和综合是相反相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的基础。
生物教学内容中有相当多是彼此联系或容易混淆,如有丝分裂与减数分裂、极核与极体、芽体与芽、胚囊与囊胚、光合作用与呼吸作用、有氧呼吸与无氧呼吸等, 教师通过比较的方式,确定它们之间的异同点,在理清知识体系便于学生掌握的同时,也使学生通过对教师比较技巧运用的模仿,为进一步加大思维深度,认识生命的本质和规律打下基础。
抽象和概括,是找出各种生物体或各种生命现象中共同的本质的属性,并把抽象出来的本质属性,必然联系加以综合形成概念和判断,达到对生物现象的本质和规律的认识。它是思维的核心。比如,通过对各种生命现象的研究与生物生理过程的研究,概括出生命的六大特征。
2、通过对教材中经典实验、例题中前人思维过程与解题思路的分析,促进学生思维能力的提高。
在生物教学中,教师可充分利用教材现有的经典实验与例题,分析展示教材、习题所蕴含的思维过程和解题思路,让学生获得知识的同时感受前人思维的光芒。
例如,高二课本中证明“DNA是主要的遗传物质”的两个实验,其中“肺炎双球菌转化实验”的体外实验中,O.Avery提取出S型细菌的DNA、蛋白质、多糖,分别加入到R型细菌的培养基中,通过实验结果的比较,只有加入DNA 的R型细菌培养基中有出现S型细菌,进而证明DNA是遗传物质;而“噬菌体侵染细菌的实验”中的思维过程是:磷主要存在于T2噬菌体的DNA组份中,而硫只存在T2噬菌体蛋白质中。生物学家用32P标记一部分噬菌体的DNA,用35S标记另一部分噬菌体的蛋白质,用标记了的噬菌体去感染未标记的细菌,然后测定宿主细胞的同位素标记,发现大多数35S标记的噬菌体蛋白质外壳附着在宿主细胞的外面;而大多数的32P放射性标记在宿主细胞内。所以在感染时进入细菌的主要是DNA,而大多数蛋白质在细菌的外面。这样看来,噬菌体注入细菌的物质是DNA,释放的是跟原来一样的子代噬菌体,只有DNA在亲代与子代之间具有连续性,这就证明DNA是遗传物质。这两个实验的都是 在“设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用”这个共同的指导思想通过分解、比较、综合等思维技能的运用而实现对DNA是遗传物质的验证。
总之,培养学生的思维能力,不仅是教改的需要,也是学生提高综合素质,全面发展的需要。学生思维能力的提高,将会带动其他能力的发展提高,进行而使学生在学习和以后的工作受益匪浅。
⑻ 如何培养生物思维初中
专门针对生物题目练,然后总结答题方法,背套路(防止,抑制),最关键想到控制变量。
⑼ 如何落实高中生物理性思维的教育
一、通过生物科学史“解读”科学方法,重现科学巨匠的探究历程
生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家的创造性劳动,生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容,如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验(探究)的过程,教师可以充分利用这些素材,帮助学生寻着先人的足迹,在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。应注意的是,用科学史对学生进行科学方法训练,要防止将科学探索的过程固定化,应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如,孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主,而自由组合定律则应以学生讨论为主,特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性,对学生的思维训练具有重要作用。
二、通过知识(包括概念、原理、规律)的教学“渗透”科学方法,培养学生科学探究品质
生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式,是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式,人们找到了复杂的自然世界的简单规律,建立了假说、模型等抽象的思维方式。
生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成,常用的科学方法策略有以下几点。
1.建立在丰富的事实基础上,运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括,从而形成一种理性的解释和表述,即概念的初步建立。例如,“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”,这是一个基于大量观察,观察动物、植物、其他生物的身体结构,运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构,还有其他许多学者先后观察了各种生物材料,才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生认识到必须在观察植物、动物等多种细胞基础上,也才有可能建立这一概念。
2.概念教学时要注意联系生产生活实际,通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时,可呈现几个生活现象:园林工人修剪行道树,对盆栽花卉进行造型等,从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子,诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子,通过这些事例帮助学生理解概念。
3 .概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法,通过实验,可以提高学生对概念的认识。例如,在学习“渗透作用”概念时,教师可先进行渗透装置的演示实验:根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降,指导学生进行分析和讨论,对两组实验现象进行比较与分析,引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异,最后得出渗透作用即水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系,用数学模型(坐标曲线)表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法,便于生成概念。
三、通过实验“体验”科学方法,感受科学探究过程
生物学是以实验为基础的科学,回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分,学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”,把实验与其他教学内容紧密地结合在一起,使实验成为高中生物教学中“教”的手段,也成为“学”的手段,更是学习、认识科学方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节,教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验,教师要通过引导学生做实验并得出结论,从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量(理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验),假说方法以及用图像法(绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等)等科学实验方法,这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新、大胆猜想的科学精神和态度价值观。
四、通过解题“理解”科学方法,形成“生物思想方法”
“学以致用”,科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力,而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查,如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例,从实验设计的角度,挖掘科学研究方法教育的合理因素,帮助学生归纳科学方法的基本过程,并加深学生对这些过程的理解,就是十分有效的科学方法指导。
①生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程,分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。
②高考试题的设计都比较严密,尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性,有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。
③高考导向作用的力量是不可估量的,生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。
总之,在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结,用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题,形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法,不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物,而这一切,正是科学方法教育的最终产物。
此外,高中生物科学方法教育的策略还有:在解决实际问题中运用科学方法;通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法;在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法;通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。