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        在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維

        2015-08-15 00:53:41史俊
        新課程 2015年8期
        關(guān)鍵詞:耳垂數(shù)學(xué)方法理科

        史俊

        (江蘇省溧陽(yáng)市光華初級(jí)中學(xué))

        在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維

        史俊

        (江蘇省溧陽(yáng)市光華初級(jí)中學(xué))

        理科思維能夠幫助學(xué)生透過(guò)事物的表象揭示其本質(zhì)規(guī)律,追求問(wèn)題的核心本質(zhì)。在揭示本質(zhì)規(guī)律的過(guò)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(zhǎng)為全新的創(chuàng)造型人才奠定基礎(chǔ)。生物這門(mén)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。

        生物教學(xué);理科思維;數(shù)學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

        生物作為一門(mén)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(yíng)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(duì)于如何在生物教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的理科思維,幫助學(xué)生樹(shù)立理科意識(shí),在實(shí)際教學(xué)過(guò)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(shí),是一種高級(jí)的思維形式,使人能夠透過(guò)事物的現(xiàn)象認(rèn)識(shí)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(dòng)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(mén)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(shí)點(diǎn)。靈活地、適時(shí)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(shí),可以借助數(shù)學(xué)中簡(jiǎn)單的排列組合方法幫助學(xué)生理解。已知一個(gè)家庭中媽媽有耳垂且知基因型為Dd,爸爸沒(méi)有耳垂且知基因型為dd,他們的孩子是有耳垂還是無(wú)耳垂呢?先請(qǐng)學(xué)生分別排列出媽媽和爸爸產(chǎn)生的生殖細(xì)胞種類(lèi):卵細(xì)胞有D和d兩種,精子只有決定無(wú)耳垂的d。接著請(qǐng)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(wú)耳垂,概率分別50%。

        對(duì)于細(xì)菌的分裂生殖過(guò)程,我采用了兩條途徑:其一借助于橡皮泥,將抽象的分裂過(guò)程具體化、形象化,在學(xué)生的腦海中建立起直觀的分裂過(guò)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(gè)細(xì)胞分裂n次的結(jié)果就是2的n次方個(gè)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(shí),從而使學(xué)生知識(shí)遷移,既掌握相關(guān)的知識(shí),又能培養(yǎng)建立連貫的邏輯思維。

        二、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)構(gòu)建創(chuàng)造性思維

        華羅庚曾說(shuō):“‘人’之可貴在于能創(chuàng)造性思維。”創(chuàng)造性思維是一種發(fā)散思維,是在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)教師引導(dǎo)或其他途徑啟迪,經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考,從多角度、多層次尋找到全新的、獨(dú)到的見(jiàn)解的過(guò)程。在理科思維中占有重要一環(huán),是從事各種科學(xué)活動(dòng)必不可少的一種基本能力。生物是一門(mén)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)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(huì)。

        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(lái)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(dòng)課,由學(xué)生通過(guò)小組合作探究,優(yōu)化傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),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(duì)植物生長(zhǎng)的影響》這個(gè)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(lái)每小組一盆植物到人手一株。其二每小組的實(shí)驗(yàn)對(duì)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(duì)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(lái)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(gè)改造實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)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(shí),普利斯萊特以老鼠和植物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng),也過(guò)于殘忍,學(xué)生表示不太能認(rèn)同。我請(qǐng)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(lái)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(shí)間內(nèi)快速地呈現(xiàn)。通過(guò)將化學(xué)知識(shí)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(dòng)》時(shí),學(xué)生比較難以理解。這時(shí)我引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)角度分小組探討,經(jīng)過(guò)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(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(kāi)辟一方領(lǐng)土。生物課堂不僅可以生動(dòng)、唯美,亦可綻放理性的精彩。

        [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.

        ·編輯 魯翠紅

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