在生物教学中培养学生的理科思维

在生物教学中培养学生的理科思维

　　在生物教学中培养学生的理科思维

　　史俊

　　（江苏省溧阳市光华初级中学）

　　摘 要：理科思维能够帮助学生透过事物的表象揭示其本质规律，追求问题的核心本质。在揭示本质规律的过程中，发散思维，从多角度、多层次寻找到全新的领域，进而提高学生的科学素养，为其成长为全新的创造型人才奠定基础。生物这门自然学科，善加利用，就能成为培养学生理科思维的重要阵地。

　　关键词：生物教学；理科思维；数学方法；实验活动

　　生物作为一门文理兼备的学科，既有文科的感性之美，又有理科的科学之妙。在生物教学中用大自然之美、生命之奇能够营造优美的学习氛围，而注重理科思维的渗透和培养，是提高教学质量、打造创新型人才的有效途径。对于如何在生物教学过程中培养学生的理科思维，帮助学生树立理科意识，在实际教学过程中本人做了如下的思考和探索。

　　一、数学方法促进逻辑思维

　　逻辑思维作为一种理性认识，是一种高级的思维形式，使人能够透过事物的现象认识其本质规律，是学生进行理科学习和从事科学、科研活动必备的一种能力。而数学方法是其他理科学习的基础，是培养逻辑思维的一种有效途径。生物这门自然科学学科，有许多可以用数学方法解决，帮助学生理解和掌握的知识点。灵活地、适时地巧用数学方法，就能使生物课堂成为培养学生理科思维的天地。例如，在学习《基因控制生物的性状》时，可以借助数学中简单的排列组合方法帮助学生理解。已知一个家庭中妈妈有耳垂且知基因型为Dd，爸爸没有耳垂且知基因型为dd，他们的孩子是有耳垂还是无耳垂呢？先请学生分别排列出妈妈和爸爸产生的生殖细胞种类：卵细胞有D和d两种，精子只有决定无耳垂的d。接着请学生用组合的方法，罗列出他们的孩子可能有Dd和dd两种，即可能有耳垂也可能无耳垂，概率分别50%。

　　对于细菌的分裂生殖过程，我采用了两条途径：其一借助于橡皮泥，将抽象的分裂过程具体化、形象化，在学生的脑海中建立起直观的分裂过程演示。其二采用数学的指数计算方法，由学生列出一个细胞分裂n次的结果就是2的n次方个细胞。在教学中结合具体的实例，从排列组合、指数计算等数学角度，贯穿生物知识，从而使学生知识迁移，既掌握相关的知识，又能培养建立连贯的逻辑思维。

　　二、实验活动构建创造性思维

　　华罗庚曾说：“‘人’之可贵在于能创造性思维。”创造性思维是一种发散思维，是在已有知识的基础上，通过教师引导或其他途径启迪，经过独立思考，从多角度、多层次寻找到全新的、独到的见解的过程。在理科思维中占有重要一环，是从事各种科学活动必不可少的一种基本能力。生物是一门实验活动丰富的自然学科，有许多可以锻炼、培养学生创造性思维的机会。

　　1.优化实验设计体现创造性

　　实验设计是近年来生物学科关注的焦点，是培养学生探索能力和创造性思维的重要途径。将传统的教学课堂改革变为以学生为课堂主体的小组探究活动课，由学生通过小组合作探究，优化传统的实验活动，使学生的创造性能力得到充分的体现。课本上《二氧化碳对植物生长的影响》这个实验，看似严谨，但在我们学生的共同探讨下，还存在着可改造的空间。首先学生用一次性纸杯替代了课本上的花盆，给出的理由是：其一使实验的参与度大大提高，由原来每小组一盆植物到人手一株。其二每小组的实验对照增加，也使实验准确度得到提高。其三与大花盆相比，小纸杯上套袋，减少了花盆中二氧化碳浓度对实验结果的影响，结果更加精确。接着学生向物理实验室借来了凡士林替代课本中的棉花，使得实验装置的密封性大大提高。在这个改造实验的活动中，我为学生的聪明才智而折服，虽然学生的基础有差异，但在激烈的探讨、尝试中，我看到了每位学生的创造力散发出的火花，耀眼夺目。

　　2.学科相互渗透挖掘创造性

　　封闭的学科是不存在的，在理科领域，生物与物理和化学都存在着点滴渗透的紧密联系。而在教学中将这些联系具体化、直观化，能够给学生全新的启示，赋予创造性的表现。如，在重走“绿色植物光合作用的发现”之路时，普利斯莱特以老鼠和植物为实验对象，实验时间长，也过于残忍，学生表示不太能认同。我请学生思考、讨论：能不能用其他的方法代替老鼠？可以考虑借助化学实验。在我的引导下，学生用点燃的火柴棒是否熄灭来检验装置内是否含有氧气。既解救了小老鼠，也使实验现象能够在短时间内快速地呈现。通过将化学知识引入生物课堂，学生有了创造性的表现。

　　在学习《呼吸运动》时，学生比较难以理解。这时我引导学生从物理学角度分小组探讨，经过热烈的讨论后，学生用气体压强与体积的关系，完美地对呼吸运动的原理做出了诠释。根据这一原理，学生还制作出了模拟呼吸运动的实验器材，令我叹为观止。预期中的教学难点，稍加点拨，就由学生的创造性思维顺利地给予了突破。

　　逻辑思维和创造性思维是理科思维的典型表现。笔者认为抓住课堂教学中的点滴机遇，借助数学方法、抽象思维训练、创造性改造实验等多种途径，就能为学生理科思维的形成和强化开辟一方领土。生物课堂不仅可以生动、唯美，亦可绽放理性的精彩。

　　参考文献：

　　［1］王洪明。在研究性学习中培养学生的综合能力［M］。陕西师范大学出版社，2012.

　　［2］叶沛涛。素质教育的实践与探索［M］。新世纪出版社，2008.

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