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【摘 要】 生物是一门以实验为基础的自然学科,许多概念和原理的得出来源于严谨的科学实验,一旦在某方面有了新的观点又会采用实验的方法去探究。由此可见,实验在整个生物领域中起着举足轻重的作用。
【关键词】 思维积极性 过程 思维操作技能
科学的思维能力是科学素质的重要方面,而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法:
一、启发学生的思维积极性
1.兴趣是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的,只是直接的兴趣,如果没有更深层次内涵的吸引,维持不了多久。
要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和学生生活实际引出实验课题,不断明确实验目的意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。
2.帮助学生掌握科学研究的基本过程。科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程,即解决问题的程序。
例如,〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。首先,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?其次,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。
第一步,鼠妇的活动可能与光照条件有关。
第二步,鼠妇的活动还可能和水分,以及其它外界因素有关,等等。
第三步,设计实验,验证假说。在这个阶段,实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的。所以,实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。
先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。为了消除无关变量的干扰,突出自变量,找出自变量和因变量的因果联系,必须创造一个除“光照”以外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。
第四步,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。
通过“鼠妇实验”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题→假设→实验→结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路,这里不再重复。
需要说明一点,科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造,而是要有科学根据的。这种根据来源于头脑中已有的知识,或者来源于别人的研究成果,或者来源于对客观实际的观察。例如,在研究“消化”的实验里所提出的假设:“细胞膜只能透过小分子物质,食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞膜。” 这个假设的理论根据是:⑴人和动物都是由细胞构成的;⑵生活的细胞需要从外界吸收营养物质;⑶营养物质是通过细胞膜进入细胞里的;⑷人和动物的营养物质来源于食物;⑸食物营养成分中有大分子物质。通过生物实验使学生理解科学研究的基本过程,经过反复训练,完全可以把这种思考问题的程序内化为学生的思维习惯。
3.训练学生的思维操作技能。首先,是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点,任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解,才能一部分一部分地研究,深入其内部,发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析。
综合,在头脑中把生命体的各部分,把生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生命体和生命现象整体的认识,这就是综合。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。
比较,是把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比,并确定它们之间的异同点。这就为进一步认识生命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。
4.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,或找出各部分构造之间,功能与构造之间,生物与环境条件之间的因果关系,而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且,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。
二、培养学生思维的逻辑性
生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础,所以,我们必须重视基本概念的教学。但是,应该让学生自己通过“劳动”取得这些概念,让学生通过实验、观察、思考形成这些概念,并且能够用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义,让学生推导实验的结论,实际上是训练了学生思维的逻辑能力。
归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式。它一般又分为完全归纳、简单枚举法和因果归纳。简单枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。
总之,生物实验要充分开发生物实验中的有利因素,明确目标,坚持训练,训练要得法,教会思维方法,化成能力,注重实效。
【关键词】 思维积极性 过程 思维操作技能
科学的思维能力是科学素质的重要方面,而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法:
一、启发学生的思维积极性
1.兴趣是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的,只是直接的兴趣,如果没有更深层次内涵的吸引,维持不了多久。
要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和学生生活实际引出实验课题,不断明确实验目的意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。
2.帮助学生掌握科学研究的基本过程。科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程,即解决问题的程序。
例如,〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。首先,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?其次,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。
第一步,鼠妇的活动可能与光照条件有关。
第二步,鼠妇的活动还可能和水分,以及其它外界因素有关,等等。
第三步,设计实验,验证假说。在这个阶段,实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的。所以,实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。
先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。为了消除无关变量的干扰,突出自变量,找出自变量和因变量的因果联系,必须创造一个除“光照”以外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。
第四步,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。
通过“鼠妇实验”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题→假设→实验→结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路,这里不再重复。
需要说明一点,科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造,而是要有科学根据的。这种根据来源于头脑中已有的知识,或者来源于别人的研究成果,或者来源于对客观实际的观察。例如,在研究“消化”的实验里所提出的假设:“细胞膜只能透过小分子物质,食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞膜。” 这个假设的理论根据是:⑴人和动物都是由细胞构成的;⑵生活的细胞需要从外界吸收营养物质;⑶营养物质是通过细胞膜进入细胞里的;⑷人和动物的营养物质来源于食物;⑸食物营养成分中有大分子物质。通过生物实验使学生理解科学研究的基本过程,经过反复训练,完全可以把这种思考问题的程序内化为学生的思维习惯。
3.训练学生的思维操作技能。首先,是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点,任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解,才能一部分一部分地研究,深入其内部,发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析。
综合,在头脑中把生命体的各部分,把生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生命体和生命现象整体的认识,这就是综合。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。
比较,是把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比,并确定它们之间的异同点。这就为进一步认识生命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。
4.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,或找出各部分构造之间,功能与构造之间,生物与环境条件之间的因果关系,而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且,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。
二、培养学生思维的逻辑性
生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础,所以,我们必须重视基本概念的教学。但是,应该让学生自己通过“劳动”取得这些概念,让学生通过实验、观察、思考形成这些概念,并且能够用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义,让学生推导实验的结论,实际上是训练了学生思维的逻辑能力。
归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式。它一般又分为完全归纳、简单枚举法和因果归纳。简单枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。
总之,生物实验要充分开发生物实验中的有利因素,明确目标,坚持训练,训练要得法,教会思维方法,化成能力,注重实效。