生物学科初中生物实验课中的思维训练.doc

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1、生物论文之初中生物实验课中的思维训练 生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目的的实践。它不是盲目的行为，而是在理性指导下的变 革现实的实践活动。在每一个实验的过程中，从实验意念的产生到实验方案的设计，从实验结果的分析到实验报告的完成，每一步都有思维活动，每一步都是思维的结果。因此，生物科学实验有利于把学生带入觉察征询题 的情境，使学生在分析实验征询题之中和在处理实验征询题中锻炼思维才能。 科学的思维才能是科学素养的重要方面，而科学素养的培养又是全面实现素养教育的重要内容。本文结合 初中生物实验关于培养学生的思维才能征询题谈几点看法。 一、启发学生的思维积极性 兴趣是思维活性的触发剂，求知

2、的需要是学习动机的根底。当学生对某个征询题发生兴趣时，就会围绕着这 个征询题积极地考虑起来。但是，单纯由“实验”外表的“魅力”所引起的，只是直截了当的兴趣，假设没有更深层 次内涵的吸引，维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣，就要擅长“制造”种种诱因。比方，从消费实际和 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考虑性的征询题引起学生考虑，等等。通过这些手段，及时地把学生的直截了当兴趣开展为间接兴趣。 思维总是在观察和处理征询题的过程中进展的。当一个人产生必须排除困难的需要，或要理解某一征询题时， 思维就爽朗起来。实践证明，有认识地创设觉察征询题的情境是引导学生积极思维的

3、好方法。我们要擅长利用实验中的观察与考虑、讨论等栏目中的征询题，以及在辅导实验的教学中用有启发性的征询题巧妙地引导和 调动学生思维的积极性。 二、协助学生掌握科学研究的根本过程 科学思维方法的首要征询题是明确科学研究的根本过程，即处理征询题的程序。 例如，观察鼠妇活动的实验设计思路。 首先，通过观发觉察征询题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇？这些地点有什么特点？ 其次，提出假设（对觉察的征询题大胆提出猜想和解释）。 1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。 2.鼠妇的活动还可能和水分，以及其它外界要素有关，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

4、是按照假设来确 定的。因此，实验的理论按照主要是假设（因此还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况）。 1.先检验“光照”对鼠妇活动有无阻碍。 2.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络，必须制造一个除“光照”以 外其它条件均一样的、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”，要协助学生感受和理解科学研究的根本过程：征询题假设实验结论。初中所有的生物实验几乎都表达了这条思路，这里不再重复。 需要说明一点，科学的“假设”绝不是无按照的凭空捏造，而是要有科学按照的

5、。这种按照来源于头脑中 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。” 这个假设的理论按照是：人和动物都是由细胞构成的；生活的细胞需要从外界吸收营养物质；营养物质 是通过细胞膜进入细胞里的；人和动物的营养物质来源于食物；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根本过程，通过反复训练，完全能够把这种考虑征询题的程序内化为学生的思维适应。 三、训练学生的思维操作技能 思维操作技能包括分析、综合、比拟、抽象和概括等几个步骤。在生物实

6、验中要实现对某生命现象的本质 和规律的认识，就要对实验中的感性材料进展一系列的思维操作才能实现。 首先，是对要研究的事物进展分析。按照系统论的观点，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。关于如此一个整体假设囫囵吞枣地研究是无法进展的。只有将其分解，才能一部分一部分地研究，深化其内部，觉察其本质。在头脑中把整体分解为部分而进展逐一研究的过程确实是分析 。比方，在研究“阻碍鼠妇活动的外部条件”时，必须先把“外部条件”分析成光、水、化学物等单个因子，然后逐一调查和鼠妇活动的关系；在研究“光合作用”时，也是将其分解为原料、条件、产物几部分，而这每一部分又是由次一级的

7、成分组成。为了便于研究还须进展更深层次的分解。所有的科学实验都离不开分析。 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结合起来，构成对生命体和生命现象整 体的认识，这确实是综合。比方在理解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后，再把它们结合起来就构成了一个完好的生活的细胞的概念。分析和综合是相反相成、严密联络的对立统一的关系。它们是思维活动的 根底。 比拟，是把生物各部分构造、功能和某些属性加以比照，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、进展抽象和概括打下根底。例如，比拟各种细胞在形态构造、功能等方面的一样点和不同点，比拟各种种子的构造，比拟淀粉酶在不

8、同条件下对淀粉的作用情况，等等，这些都是比拟的过程。 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尔联络。同时，把抽象出来的本质属性，必定联络加以综合构成概念和推断，到达对生物现象的本质和规律的认识。比方，在研究了植 物的各种花之后，舍去颜色，形状等次要属性而抽取出都有“花蕊”及担负“有性繁衍”功能这两个最本质的 特征，构成花的一般概念，这确实是对花的抽象和概括。 分析、综合、比拟、抽象和概括等在同一次思维活动中都是共同参与，严密结合。一般说来，分析、比拟 、综合是抽象和

9、概括的根底，而抽象和概括是思维的核心。只有通过抽象和概括才能认识事物的本质和开展规律，构成概念和原理，从而到达对事物理性的认识。 四、培养学生思维的逻辑性 思维的逻辑性主要指能正确运用概念、推断、推理的方式进展思维和表达思维的结果。在实验过程中，学 生通过观察获得大量详细的、形象直观的感性材料，对这些材料通过思维，抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必定联络，再以概念、推断、推理的方式表达出来或储存起来。生物学中的各种根本概念、规律、原理 等都是概念、推断、推理的详细表达。这些就构成了生物学的知识体系。 生物学的根本概念和概念体系是生物科学知识的根底，因此，我们必须注重根本概念的教学。但是，应

10、该 让学生本人通过“劳动”获得这些概念，让学生通过实验、观察、考虑构成这些概念，同时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才能。 生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理才能制造了有利条件 。 归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维方式。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。比方，一个鼠妇喜暗怕光，二个鼠妇喜暗怕光，从多数的鼠妇 喜暗怕光，归纳出所有的鼠妇都喜暗怕光。再比方，花、种子等许多生物学概念均是简单枚举归纳推理的结果 。 因果归纳可有求同

11、法、求异法和剩余法等多种方式。这些方法在设计生物实验时都有所应用。例如在光合 作用实验中就应用了求异法。求异法是研究现象（a）和条件（A）的因果联络。假设当A存在的场合a现象也出 现，当A不存在时a也不出现，则可归纳出a与A有因果联络。光合作用和“光照”条件的关系推理如下表： 处理 光(A) 其它条件(B) 光合作用(a) 光照 遮光 结论 光合作用与光照条件有关 演绎推理，是从一般原理到特别事例的推理。它有三品种型，其中以“三段论”应用最为广泛。比方，检 验光合作用产物之一淀粉就应用了“三段论”的思维方式。 大前提 所有遇碘变蓝的物质都是淀粉， 小前提 假设光合作用产物之一遇碘变蓝， 结论 那末，光合作用产物之一确实是淀粉。 演绎和归纳是科学研究的两种根本方法。在同一次科学探究中，二者是相辅相成地严密联络着的。但是， 二者又有区别：归纳是始于观察提出假设，演绎是始于假设提出推断；归纳是从特别到一般，演绎是从一般到特别；归纳是觉察，演绎是证明。 培养学生的思维才能，要充分开发生物实验中的有利要素，明确目的，坚持训练，训练要得法，教会思维 方法，化成才能，注重实效。