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在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維
在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維
史俊
�。ńK省溧陽市光華初級中學(xué)）
摘 要：理科思維能夠幫助學(xué)生透過事物的表象揭示其本質(zhì)規(guī)律，追求問題的核心本質(zhì)。在揭示本質(zhì)規(guī)律的過程中，發(fā)散思維，從多角度、多層次尋找到全新的領(lǐng)域，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為其成長為全新的創(chuàng)造型人才奠定基礎(chǔ)。生物這門自然學(xué)科，善加利用，就能成為培養(yǎng)學(xué)生理科思維的重要陣地。
關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；理科思維；數(shù)學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)活動
生物作為一門文理兼?zhèn)涞膶W(xué)科，既有文科的感性之美，又有理科的科學(xué)之妙。在生物教學(xué)中用大自然之美、生命之奇能夠營造優(yōu)美的學(xué)習(xí)氛圍，而注重理科思維的滲透和培養(yǎng)，是提高教學(xué)質(zhì)量、打造創(chuàng)新型人才的有效途徑。對于如何在生物教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維，幫助學(xué)生樹立理科意識，在實(shí)際教學(xué)過程中本人做了如下的思考和探索。
一、數(shù)學(xué)方法促進(jìn)邏輯思維
邏輯思維作為一種理性認(rèn)識，是一種高級的思維形式，使人能夠透過事物的現(xiàn)象認(rèn)識其本質(zhì)規(guī)律，是學(xué)生進(jìn)行理科學(xué)習(xí)和從事科學(xué)、科研活動必備的一種能力。而數(shù)學(xué)方法是其他理科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)邏輯思維的一種有效途徑。生物這門自然科學(xué)學(xué)科，有許多可以用數(shù)學(xué)方法解決，幫助學(xué)生理解和掌握的知識點(diǎn)。靈活地、適時地巧用數(shù)學(xué)方法，就能使生物課堂成為培養(yǎng)學(xué)生理科思維的天地。例如，在學(xué)習(xí)《基因控制生物的性狀》時，可以借助數(shù)學(xué)中簡單的排列組合方法幫助學(xué)生理解。已知一個家庭中媽媽有耳垂且知基因型為Dd，爸爸沒有耳垂且知基因型為dd，他們的孩子是有耳垂還是無耳垂呢？先請學(xué)生分別排列出媽媽和爸爸產(chǎn)生的生殖細(xì)胞種類：卵細(xì)胞有D和d兩種，精子只有決定無耳垂的d。接著請學(xué)生用組合的方法，羅列出他們的孩子可能有Dd和dd兩種，即可能有耳垂也可能無耳垂，概率分別50%。
對于細(xì)菌的分裂生殖過程，我采用了兩條途徑：其一借助于橡皮泥，將抽象的分裂過程具體化、形象化，在學(xué)生的腦海中建立起直觀的分裂過程演示。其二采用數(shù)學(xué)的指數(shù)計(jì)算方法，由學(xué)生列出一個細(xì)胞分裂n次的結(jié)果就是2的n次方個細(xì)胞。在教學(xué)中結(jié)合具體的實(shí)例，從排列組合、指數(shù)計(jì)算等數(shù)學(xué)角度，貫穿生物知識，從而使學(xué)生知識遷移，既掌握相關(guān)的知識，又能培養(yǎng)建立連貫的邏輯思維。
二、實(shí)驗(yàn)活動構(gòu)建創(chuàng)造性思維
華羅庚曾說：“‘人’之可貴在于能創(chuàng)造性思維�！眲�(chuàng)造性思維是一種發(fā)散思維，是在已有知識的基礎(chǔ)上，通過教師引導(dǎo)或其他途徑啟迪，經(jīng)過獨(dú)立思考，從多角度、多層次尋找到全新的、獨(dú)到的見解的過程。在理科思維中占有重要一環(huán)，是從事各種科學(xué)活動必不可少的一種基本能力。生物是一門實(shí)驗(yàn)活動豐富的自然學(xué)科，有許多可以鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的機(jī)會。
1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)創(chuàng)造性
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是近年來生物學(xué)科關(guān)注的焦點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生探索能力和創(chuàng)造性思維的重要途徑。將傳統(tǒng)的教學(xué)課堂改革變?yōu)橐詫W(xué)生為課堂主體的小組探究活動課，由學(xué)生通過小組合作探究，優(yōu)化傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)活動，使學(xué)生的創(chuàng)造性能力得到充分的體現(xiàn)。課本上《二氧化碳對植物生長的影響》這個實(shí)驗(yàn)，看似嚴(yán)謹(jǐn)，但在我們學(xué)生的共同探討下，還存在著可改造的空間。首先學(xué)生用一次性紙杯替代了課本上的花盆，給出的理由是：其一使實(shí)驗(yàn)的參與度大大提高，由原來每小組一盆植物到人手一株。其二每小組的實(shí)驗(yàn)對照增加，也使實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度得到提高。其三與大花盆相比，小紙杯上套袋，減少了花盆中二氧化碳濃度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，結(jié)果更加精確。接著學(xué)生向物理實(shí)驗(yàn)室借來了凡士林替代課本中的棉花，使得實(shí)驗(yàn)裝置的密封性大大提高。在這個改造實(shí)驗(yàn)的活動中，我為學(xué)生的聰明才智而折服，雖然學(xué)生的基礎(chǔ)有差異，但在激烈的探討、嘗試中，我看到了每位學(xué)生的創(chuàng)造力散發(fā)出的火花，耀眼奪目。
2.學(xué)科相互滲透挖掘創(chuàng)造性
封閉的學(xué)科是不存在的，在理科領(lǐng)域，生物與物理和化學(xué)都存在著點(diǎn)滴滲透的緊密聯(lián)系。而在教學(xué)中將這些聯(lián)系具體化、直觀化，能夠給學(xué)生全新的啟示，賦予創(chuàng)造性的表現(xiàn)。如，在重走“綠色植物光合作用的發(fā)現(xiàn)”之路時，普利斯萊特以老鼠和植物為實(shí)驗(yàn)對象，實(shí)驗(yàn)時間長，也過于殘忍，學(xué)生表示不太能認(rèn)同。我請學(xué)生思考、討論：能不能用其他的方法代替老鼠？可以考慮借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在我的引導(dǎo)下，學(xué)生用點(diǎn)燃的火柴棒是否熄滅來檢驗(yàn)裝置內(nèi)是否含有氧氣。既解救了小老鼠，也使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠在短時間內(nèi)快速地呈現(xiàn)。通過將化學(xué)知識引入生物課堂，學(xué)生有了創(chuàng)造性的表現(xiàn)。
在學(xué)習(xí)《呼吸運(yùn)動》時，學(xué)生比較難以理解。這時我引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)角度分小組探討，經(jīng)過熱烈的討論后，學(xué)生用氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，完美地對呼吸運(yùn)動的原理做出了詮釋。根據(jù)這一原理，學(xué)生還制作出了模擬呼吸運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)器材，令我嘆為觀止。預(yù)期中的教學(xué)難點(diǎn)，稍加點(diǎn)撥，就由學(xué)生的創(chuàng)造性思維順利地給予了突破。
邏輯思維和創(chuàng)造性思維是理科思維的典型表現(xiàn)。筆者認(rèn)為抓住課堂教學(xué)中的點(diǎn)滴機(jī)遇，借助數(shù)學(xué)方法、抽象思維訓(xùn)練、創(chuàng)造性改造實(shí)驗(yàn)等多種途徑，就能為學(xué)生理科思維的形成和強(qiáng)化開辟一方領(lǐng)土。生物課堂不僅可以生動、唯美，亦可綻放理性的精彩。
參考文獻(xiàn)：
�。�1］王洪明。在研究性學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力［M］。陜西師范大學(xué)出版社，2012.
�。�2］葉沛濤。素質(zhì)教育的實(shí)踐與探索［M］。新世紀(jì)出版社，2008.
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