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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇生物科学思维的培养,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:高中生物教学;批判性思维;培养
一:高中生批判思维的现状分析
20世纪,生物科学研究取得了重大突破,并且与其他科学不断融合,显示出重要的科学地位,然而在发挥重要作用的同时也面临多样性的威胁,因此,教师要提高学生的生物科学素养,思维能力和思维技能。但在实际的生物科学实践中,面临着:“逻辑思维缺乏力度和韧劲”“见多识广的学生多,灵活运用的学生少”等培养问题。在高中生物教学中对学生批判性思维的培养有利于缜密的检测自己的思想行为,同时对于别人的思想行为也能做出实事求是的评价。因此,培养学生的批判性思维应成为高中生物教学的重点。
二:影响高中生批判思维形成的因素分析
儒家的“中庸”思想和封建社会的专制制度对我国思想有极大的影响,因此在中国传统文化中缺乏批判性精神,多年的应试教育使学生缺乏好奇心和怀疑精神,缺乏实践能力,因此影响高中生批判性思维形成的因素包括内因和外因。首先,从学生的自身原因分析:学生的思维存在惰性,不会提问的现象比较严重,希望其他人能给出正确答案,这都表明学生学习缺乏主动性。其次就是社会因素,大多数人都是间接地接受知识,长期以往会形成盲信,而且科学也不能解决所有人的问题,所以为迷信留下了空间。很多人利用科学技术作为幌子,使得他们具有迷惑力和煽动性,带来了严重的社会危害。最后,从教师的原因分析,传统的课堂,学生是被动的接受知识,不是积极的探索,这与批判性思维是相反,课堂中重视学生对知识的理解,但是对价值中心问题缺乏剖析。
三:高中生物教学中对学生批判思维的培养
(一) 利用教材中的“批判性思维”栏目培养高中生的批判性思维
高中生物教材中,批判性栏目只有四个,但是在实际的教学过程中,教师要把批判性思维的培养融合到整个生物教学中,美国加利福尼亚大学教授归纳了利用教材中的批判性思维的栏目培养学生批判性思维的教学方法。
方法一:例如对于细胞不能无限长大的学习,教师要为学生提供发现问题和积极思考的机会,教师要使学生把所学的内容和问题相联系起来,启发学生思考,培养学生的批判性思维的能力。比如:教师可以提供一段材料让学生分析,让学生积极主动提出问题,要比教师直接给出正确答案要有效的多。
方法二:例如对于基因,蛋白质与性状关系的学习,教师要启发学生引出不同的观点,可能一小部分学生会考虑环境对形状的影响,这时,教师应该对该答案就行进一步探究,集体得出答案,即性状的形成是内因和外因相互作用形成的。因此,教学要具有多元性和生成性,教师要理解不同的观点,不能强迫学生接受,否则只会导致学生缺乏创造性。
方法三:例如对于血糖平衡的调节的学习,教师要引出证据和根据,首先学生很容易理解血糖不是越高越好,但是最关键的问题是如何证明自己的观点,教师可以让学生通过血糖调节的模型试验回答这个问题,培养学生各方面的技能。
方法四:对于基因突变的学习,教师要确保课题的时间,在学完该知识点之后,教师可以提出问题:基因突变的机率是很低的,但是多数的基因突变是少利多害,所以有人就认为,基因突变不能为生物的进化提供原材料,这种说法是正确还是错误呢?事实上,这是一个反思性问题,学生可以举出很多例子进行探讨,学生可能要争论很久,这个过程中学生才能理解智慧忍耐。因此,批判性思维要深入到日常的高中生物教学中,使学生明辨非凡,更好的适应社会的发展。
(二) 利用开放性问题培养高中生的批判性思维
开放性的问题具有发散性,不确定性,层次性,非完备性,探究性。与封闭式问题有所区别,它是将无用和有用信息联系在一起,产生干扰信息,这要求学生舍弃无用信息,充分挖掘有用信息,从而培养思维的批判性。因此,教师要积极引导学生反思自己的学习并逐渐形成良好的学习习惯,这样学生就能达到勇于质疑,独立思考,敢于创新的目的。此外,教师在教学中要根据学生的具体情况把握教学深度。由于开放性的问题容易受到封闭性问题解决策略的影响,使学生囚禁在有限的答案中,忽视学生的兴趣和情感。因此,教师在开放性问题的教学中,要积极引导学生,不能对题目进行逻辑推理分析。当然,教师也要给予学生充分的时间思考和交流,让学生能够自由的表达他们的观点,才能有效的培养学生的批判性思维。
(三) 采用苏格拉底的问答法对高中生批判性思维的培养
罗清旭教授认为苏格拉底的问答法开创了批判性思维的教育和学科内容以及实际生活相联系的先河,是一种揭示矛盾方法,其中最关键就是提出问题。根据问题的目标性可以分为如下几种问题:第一,扩散性问题。根据学生自身已有的概念,思考出可能的答案;第二,收敛性问题,使学生聚焦在基础知识或者理解等思考;第三,评论性问题,学生回答时,能显示出依据的判断标准。在实际的教学过程中,教师要像苏格拉底一样不给学生固定的正确答案,还要给予学生额外的问题加以探索,最后达到对概念的理解。
四:高中生批判性思维培养的重要性
(一) 有利于消除不良的文化知识
众所知之,我们所学的知识大多属于间接知识,但是由于科学不能帮我们解决人类生活中的所有问题,这就为不良或者错误的文化知识留下空间。不良或者错误的知识需要不断借助现代科学对我们不完全理解的事物进行诠释,因此他们更具有煽动性。如果学生缺乏批判性思维就容易上当受骗。因此,在消除传统中不良或者错误的文化知识中,批判性思维有利于防止学生盲信。
(二) 有利于培养良好的价值观和情感态度
由于应试教育的影响,灌输式教育仍然大量存在,这种教学模式必然会使学生失去探索“未来”的兴趣,失去关注社会问题,学生将缺乏使命感和责任感。“批判性思维表征这科学研究主体的自主性思维”,这就表明批判性思维有利于培养学生的自自主性,学生主动参与,有利于形成良好的情感态度和价值观。
(三)有利于培养创造性思维
批判性思维使创造性思维的基础,批判是创造的重要源泉,所以批判性思维在高中教育中具有重要意义。只有不断对学生加强批判性思维的训练,创造性思维才能有新的方向。我们的思维不是从零开始,是以已有的认识成果为基础。当学生在认识活动时,首先要根据已有的认识结果去确定问题,并寻找知识中的不足。这样,创造性思维才会有新的方向。并且,批判性思维贯穿认识过程的各个阶段,只有学生不断的自我批判发现自己思维的缺点,进而不断自我更新。再次就是当学生的认识受到别人的批判时,就会给认识带来充分的动力,学生的思想也会更高的明确,所以,创造多半是从批判开始,并通过批判使创造更有效果性。
(四)提高生存和发展能力
中国传统教育使灌输式教育,所培养的学生缺乏创造性思维,然而缺乏批判性思维的学生会被信息时代的知识所淹没,甚至带入可怕的深渊。因此,我们需要改变传统的教育模式,已成为当今一项重要的任务。因此,批判性思维对于适应经济全球化和文化全球化具有总要重要,是提高一个国家文化发展的重要手段。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[S].人民教育出版社,2003.
关键词:生物统计学;统计思维;应用意识
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)44-0191-03
生物统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法研究生物数量性状变化规律的一门学科,是应用数学领域的重要学科分支[1]。它涵盖了生物学试验设计、数据收集和数据整理、统计分析方法的选择以及统计结论的得出与解释等内容。生物统计学不仅广泛应用于传统的生物学、生态学、医学、药学和农学等各学科专业中,也是现代分子生物学研究中数据分析的重要工具[2]。数据分析与处理能力是当今生物学领域科研工作者的必备技能之一,且随着生物组学时代的来临,生物统计学的应用更加广泛和深入,生物统计学在高校生物学课程体系中的位置也愈发重要,肩负着培养学生数据分析技能和科研素养的重要使命。因此,生物统计学已成为我国高等院校生物科学类专业的一门基础课程,也是广东海洋大学水产养殖学专业的一门专业必修课。
然而,生物统计学课程不同于其他的理论基础课和专业课,其最大特点是概念抽象、公式复杂、计算烦琐,是一门教师和学生普遍反映难教、难学、难懂的课程,这也导致学生缺乏学习兴趣和动力,难以取得预期的教学效果[3]。为此,本文将结合笔者近年来水产生物统计学的教学实践,就如何培养学生统计思维能力和应用意识进行分析和探讨,以期为水产生物统计学课程的教学提供一定的参考。
一、统计思维能力培养
生物统计学作为一门工具学科,是一种思维方法(或统计思想)在生物学中的应用。学习生物统计学就是要学会利用统计思想分析问题和解决问题。姚亮等(2015)归纳了四条统计思想,分别是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。这些统计思想存在于生物统计学理论体系的各个角落,共同构成了统计学学科的思想基础。为此,生物统计学的课堂中,教师应将核心统计思想的阐述贯穿于基础理论知识讲解中,努力帮助学生理解复杂统计理论和方法的思想本质。
1.注重核心统计思想的讲解是培养学生统计思维能力的首要任务。生物统计学教学活动中,由于较多的数学推理与计算等难点需要讲解,因此会占用教师较多的授课时间和精力,从而面临能力培养难于知识传授的困境,这就与“知识传授与能力培养”的高等教育课程基本培养目标相违背。另一方面,正是因为生物统计学课程较大的教学与学习难度,才更需要学生掌握核心的统计学思想及应用统计学思想思考问题的思维模式,这样才有助于学生更深层次地理解理论性较强的具体统计理论与方法,并将其灵活运用于解决各种实际科研问题。
举例来说,若某事件发生的概率很小,其在一次(或极少次)试验中几乎不可能发生,统计学上将该事件称为小概率事件。小概率事件对应的小概率原理是假设检验理论的思想基础,几乎所有假设检验的推理均是依据小概率原理来进行的。具体来说,首先假定原假设成立并进行检验统计量的计算,推导出其为一小概率事件,那么依据小概率原理则有理由相信原假设在概率上是不成立的;反之,若无小概率事件的发生,则无充分理由质疑原假设。显然,小概率原理是假设检验理论最为关键的思想基础。倘若教师在讲授假设检验理论之前注重小概率事件原理的讲解,便能帮助学生更好地理解统计推断的推理过程和判断依据。同样,注重或然性现象(随机性现象)、大概率原理以及信息最大化原理等统计思想的讲解,对于帮助学生透彻理解统计学基本理论、培养学生统计思维能力均具有十分重要的作用。
2.模型构建训练及实例结合教学是培养学生统计思维能力的主要途径。源于数学学科分支的统计学可以理解为对现实问题的抽象概括,即现实统计问题的模型化表达。比如,生物统计学中的方差分析将总变异分解为组内变异和组间变异两部分,分别代表误差和试验的处理效应,并将生物学中的各种控制试验采用统一的符号及线性公式来描述,进而计算统计量来衡量因素的效应值。教学过程中教师可要求学生将实际科研问题中的因素、水平、重复、组间、组内等具体名词代入方差分析的理论线性模型,反复开展模型构建训练,以加深对方差分析的理解。再如假设检验,一般将检验过程分为“假设提出”、“选择及计算统计量”、“确定显著性水平”和“统计推断”四个步骤,而任何实际问题的假设检验分析均可构建为由这四个步骤构成的模型。课程讲授初期务必严格要求学生遵守“四步走”的分析流程,进行统计模型的构建训练,不断增强学生对该统计模型的熟悉程度,这样做,让同学们在更好地掌握统计学理论知识的同时,又培养了其模型思维能力。
实例结合教学是生物统计学教学的重要方法,也是模型构建训练的重要组成部分。课堂教学活动中,教师可选择一些贴近生活、科研与生产的实例来讲解抽象的统计学理论和模型。比如,笔者在讲解假设检验理论时,选用水产饲料装包机工作是否正常的实例来讲解假设检验的基本步骤。首先提出原假设和备择假设,讲解两种假设各自表示的实际含义;根据“装包机是否工作正常”及“额定标准”确定检验统计量为样本均值并计算;确定P值后,做出统计推断,并解读统计结论所代表的实际统计学含义。
通过以上模型构建训练和实例结合教学,将抽象的统计学理论、方法与具体的实际问题相结合,达到化繁为简的目的,进而提高生物统计学的教学效果。当然,模型训练与实例结合教学是一项系统工程,需要教师投入更多的时间和精力备课,并循序渐进地将其贯穿于整个生物统计学的教学过程。
3.计算机辅助分析训练是培养学生统计思维能力的有效措施。生物统计学基本理论往往涉及复杂的推理和计算过程,而作为生物专业的学生并无必要完全掌握其中的每一个具体细节和过程。从生物统计学课程的教学目的来看,基本原理和知识的讲解固然非常重要,但更应强调对学生的生物学试验设计、数据收集、分析以及处理技能的培养。生物统计学教学的最高目标是让学生从抽象、复杂的统计学知识中解放出来,学会利用计算机统计工具高效地进行生物数据的分析、处理和解释。更为重要的是,计算机辅助分析过程中的数据录入、统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断以及结果的解释等各环节的实训操作是学生对统计思想、统计模型的再次复习和巩固,是培养学生统计思维能力的有效措施。
二、统计应用意识培养
生物统计学是探讨生物学研究的试验设计、数据收集与整理、分析与推论,并最终从样本信息中获取有关总体的科学可靠的结论的科学,是将数学方法应用于生物学研究领域的工具学科,是生物科学应用型人才的必备知识,也是广大科研工作者从事科学研究的重要工具和手段。因此,着力培养学生综合运用生物统计学知识和方法的能力、增强学生分析问题与解决问题的能力,进而提高学生的综合素质和科学素养是生物统计学课程教学的又一目标。
1.教材选择与课程内容体系的优化。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料。生物统计学课程主要包括统计理论知识和统计软件的使用两部分内容,二者相互依存,不可分割。因此,教师应结合课程属性,选择统计理论与实际学科相结合、统计原理与试验设计相结合、统计学方法与统计软件相结合的生物统计学教材进行教学较为合适;同时选择若干具有一定实用性且难易程度、侧重点不同的参考书让学生课后参考学习,以取长补短,开阔学生视野。其次,在生物统计学课程课时减少和教学内容增加的现实背景下,课程内容体系的编排和优化在兼顾该课程的理论性的同时,更要突出其应用性和实践性。也就是说要根据教学内容的难易程度和理论的系统性,合理分配学时;尽量压缩复杂统计学定理的证明和公式数理推导等内容,相应增加统计学基本理论和统计分析方法及其应用的内容。
2.加强生物统计学的计算机辅助实验教学,重视知识的应用性。计算机技术的发展给统计学带来了巨大的变化,它帮助科技工作者摆脱了繁重的手工计算的麻烦,同时计算机技术的发展和计算机技术在统计学中的应用,为培养学生分析问题、解决问题的能力,提高其综合素质提供了广阔的空间。因此,教学过程中应适当压缩统计学理论的教学时间,注重统计学软件的操作,增加学生上机操作时间。笔者在各基本理论知识讲授完毕之后,开设相应实验课程,讲授统计软件的使用方法和演示例题的计算及分析过程;同时,要求学生结合实例,进行计算机软件的操作,重点掌握统计软件的数据录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等内容。在计算机辅助实验教学中,利用统计软件把基本原理与统计方法的实际应用有机结合起来,不仅使复杂的统计数据处理工作变得简单,而且充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,从而提高了学生的统计学应用能力。
3.合理运用案例教学和专题训练,强调知识应用性。生物统计学课程的理论性强、内容抽象,照本宣科的传统教学方法,更会使学生失去学习兴趣,不利于培养学生独立思考能力,且难以取得良好的教学效果。案例教学是实现以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学改革目标的一个重要手段。教师将生物学领域的科研工作或生产实践等案例贯穿到教学过程中,应用统计学理论知识对试验设计、方案制订、样品采集与测量、数据收集整理、数据的统计分析等各个研究步骤进行讲解与分析,既增强了学生的学习兴趣,又培养了学生的统计学思维及统计学应用能力。教师在案例选择上,尽量减少陈旧的、与社会发展不相适应的实例,及时增加统计学课程呈现的新理论、新方法和新应用,将反映专业发展最前沿的成果实例转化为教学内容,使学生在掌握统计学理论的同时及时了解专业技术发展和应用的最新动态,与时俱进,适应专业发展的需要,提高学生的科研素质。
专题训练是培养生物统计学应用能力、达到从感性认识到理性认识的又一有效途径。教师可以将统计学课程内容分为若干模块,每一模块包含若干统计学方法,并分专题讲解各种统计方法和理论在生物学中实际应用。通过专题训练培养学生提出问题、分析问题和解决问题的思维习惯,引导学生合理、科学地应用统计学方法,进而逐步掌握生物统计学的基本原理及常用统计方法。
4.改革考核方式,突出统计工具的运用能力。考试是高等院校的一个重要教育制度,考试成绩是检验教学质量和学生学习效果的一项重要指标。考核方式的合理与否,决定着教学效果的好坏以及学生学习积极性能否得到最大限度地调动。目前我国许多高校的考试制度和考核方式缺乏一定合理性和灵活性,如以闭卷考试为主和限定的考试题型等。就生物统计学课程而言,这种考核方式不能真正体现生物统计学课程的本质属性,不能全面考察学生对生物统计学原理的掌握及运用能力。为此,笔者认为生物统计学的考核方式应实行考查学生掌握理论知识与统计方法应用技能结合情况的综合考核方式,将考核成绩分为三个部分:平时成绩(占20%,包括课堂表现、出勤率、作业情况)、理论考试成绩(30%)和上机操作考试成绩(50%)。闭卷考试命题应突出基础性和实用性,少出或不出理论性强但无实际应用的偏题,同时考虑学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识的能力;上机操作考试部分是在计算机上进行试验数据的整理、输入、分析和统计结论的获得等,是考查学生应用统计学软件对常用统计方法的分析运用能力。采取闭卷考试和上机操作考试有机结合的考核方式,同时加大上机操作的考核比重,既调动了学生学习的主动性,摆脱了单纯的应试考核模式,又培养了学生运用统计学理论和方法解决实际问题的能力,提升了学生的统计学应用能力。
三、结语
针对生物统计学课程的属性和特点,笔者认为生物统计学的教学既要注重学生统计思维能力的培养,也要重视学生统计学应用意识的培养。为此,本文探讨了培养学生统计思维能力的主要途径和方法,主要包括统计思想讲解、模型构建训练与实例结合教学及计算机辅助分析训练;同时,本文还从教材选择与课程内容体系的优化、加强计算机辅助实验教学、合理运用案例教学和专题训练及改革传统考核方式等方面阐述了培养学生统计学应用意识的教学策略。随着生物组学时代的来临,科研数据分析和处理能力将显得尤为重要,相信以上教学方法和策略的应用,将会显著提高学生运用生物统计学知识分析问题、解决问题的能力,帮助学生抓住生物统计学的发展和应用机遇。
参考文献:
[1]张力,甘乾福,吴旭.SPSS19.0(中文版)在生物统计中的应用[M].厦门大学出版社,2013.
关键词:创新思维;实践技能;实验教学;创新精神
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)30-0040
在新课程标准理论的指导下,中学生物实验教学新课标在教学目的中明确指出:将科学素质培养目的在教学目标中进一步具体化:在能力要求中提出了要求学生“比较熟练地掌握显微镜的使用 ”;“要使学生掌握生物科学的一些基本方法,具有较强的观察、实验、思维、自学等能力,提高科学素质。”;“初步形成分析、综合、比较、判断和推理的能力 ”;“初步掌握基本的生物科学研究方法,并逐步确立适合自己的一套学习方法,养成良好的自学习惯 ”;要求有“初步的研究能力和创造能力 ”。 因此,培养学生的创造性思维,应成为各学科教学的重点之一。下面,笔者就谈谈在生物教学中培养学生创造性思维和实践能力的一些途径。
一、在实验教学中培养学生创新思维的教学目标
在生物实验教学中,培养学生创新思维的教学目标有:获得亲身参与探索研究的体验;培养收集、分析和利用信息的能力;培养发结合自己在具体的教学实践中遇到的困难及解决方法,发现问题与解决问题的能力;学会分享与团队协作精神;培养科学的态度与道德;培养对社会的责任感和使命感等。从生物学科自身的特点来看,务必将科学探究作为课程改革的突破口才能顺应学生和社会的需要,激发学生的主动探索精神和创新意识,在获得生物知识运用实验技能的同时也成为理解生物、进行科学探究、联系社会生活实际的过程。
二、激发兴趣,注重实践技能训练
在教学中,教师应抓住兴趣是学生最好的老师这一心理特点,激发学生的学习兴趣,扎实他们的实验操作技能。具体做法如下:
1. 上好第一节生物实验课。第一节学生实验课教师可将学生带到实验室,美观大方的实验室和各种各样的实验器材会吸引住学生,教师可以告诉学生那些他们比较陌生但很感兴趣的实验器材的名称和使用方法;然后有目的地组织学生参观生物标本室和模型室,看人体骨架的标本和胎儿的标本以及多种多样的动、植物标本,学生将会充满好奇心与强烈的求知欲。
2. 利用第一节实验课的效应,教会学生制作动植物标本,并开设展览与评比。将优秀作品在年级展出后收藏于标本室供今后教学使用。这会使他们很有成就感,感到学习既快乐又轻松,同时增强了自信心。
3. 利用学校实验室开放的机会,鼓励学生加强基本实验技能的训练。然后开展一些小游戏,如在实验课中限定时间操作显微镜,看哪组能够完成任务,或者开展小竞赛,看哪组操作得又快又准。最后教师对优秀的小组进行表扬,激发学生的学习兴趣。
三、培养创新思维,加强实验教学的改革
1. 培养学生创新思维,就是要培养创造性思维能力――发散思维。发散思维可以使人思路活跃、思维敏捷、办法多而新颖,能提出大量可供选择的方案、办法和建议,特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料的新鲜见解,使问题奇迹般地得到解决。在生物中发散思维训练的主要内容有扩散列举、引申发挥等。
(1)扩散列举扩散列举就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可能死,神经受损可能死,失血过多可能死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死。再如学了生物与数量,提高人口素质;合理利用动植物生产工厂化等。经常进行扩散列举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。
(2)引申发挥引伸发挥就是在思考问题时想到更深一层的相关内容。例如,讲植物的根,教材上指出,由胚根直接发育而成的根叫主根,从主根上依次生出的根叫侧根。如果要学生引伸发挥的话,在讲清概念的基础上,可以发出引伸性提问:是不是所有的根都是由胚根发育而来的呢?这样就可以通过日常接触的实物如玉米、甘薯、秋海棠等植物的不定根,说明不是所有的根都是由胚根发育而成的。经常进行这样的引申发挥就能提高学生的发散思维。
2. 突出探究性实验的思维方法,培养学生的创新思维
我们鼓励学生要勇于打破先例,跳出书本的束缚,这一点在探究性实验中非常突出。探究性实验往往由学生自己提出问题,然后作出假设,并通过观察、实验和调查等手段获得证据和事实。学生通过探究来体验人们获取科学知识与认识世界的过程。由于实验过程由学生自己设计和操作,书上没有现成的模式可以遵循,因此,在探究实验中突出学生的思维方法,将有利于培养学生的创新精神和求异思维。
三、重视实践能力,培养创新精神
生物实践能力是学生创新精神之源,生物实践活动是唤醒学生的“创新”精神、形成和发展创新能力的开端和源头。科学家的发明创造过程证明实践能力的发展可以促进发明创造。我国水稻大王袁隆平院士1953年从西南农学院毕业后,一直从事农业教育及杂交水稻研究。几十年的艰苦努力过程中,袁隆平遇到了一个又一个的考验。正是这些考验为他积累了丰富的经验,增长了他宝贵的实践能力。袁隆平利用助手发现的天然雄性不育的“野稗”作为杂交水稻的不育材料,并发表了水稻杂交优势利用的观点,打破了世界性的自花粉作物育种的。七十年代中期,以他为首的科技攻关组培育成功杂交水稻,实现了杂交水稻的历史性突破。2001年袁隆平院士又提出超级杂交水稻发展新目标。随着研究能力越来越强,激发了袁隆平院士的一个个创新意识,并且逐渐变成了现实。由此可以看出,培养学生生物实践能力的过程,为培养学生生物创新意识和创新能力提供了非常丰寓的物质材料。
关键词:思维品质;深刻;灵活;逻辑;独创
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)21-023-2
思维品质是思维能力强弱的标志,在当前江苏高考语、数、外一统天下,而物理高考要求又奇高的形势下,重点培养学生良好的思维品质,开发高中学生的思维潜能,提高思维品质,是发展智力的突破点,是提高中学物理教学质量的重要途经,具有十分重要意义。“授之以鱼,不如授之以渔”,拥有良好的思维品质,可以让学生的物理学习事半功倍,而且也有利于学生其他科目的学习。在物理教学过程中,笔者非常重视培养学生的思维品质, 本文就高中物理教学如何培养学生思维品质的深刻性、灵活性、逻辑性、独创性四个方面,结合教学实践与思考,作了探讨。
一、善抓本质,培养学生思维的深刻性
思维的深刻性就是善于透过纷繁的现象发现问题本质的思维品质。它是一切思维品质的基础,它集中表现在具体进行思维活动时善于深入地思考问题,抓住其本质和规律,从而圆满地解决问题。物理是一门具有严谨科学性的学科,学生具备思维深刻性是学好这一学科及正确答好高考物理试题的必备素质。2012年的江苏高考物理试题突出体现了对学生思维深刻性的考查。例如单选题第三题水平拉力的功率问题,学生非常容易上当,认为拉力是恒力,而实际是变力。
可见,要简明扼要地解决问题最主要的应分析问题的实质,找出问题的关键所在,既要抓住题目“题眼”作为思维突破点,又要选点准确,使思路畅通,问题解决显得敏捷而迅速。
如何在高考复习中,培养学生思维的深刻性,教师可根据知识间的内在联系,由浅入深,由表及里,由简到繁,由易到难去设计多层次练习题。
二、注重发散思维训练,培养学生思维的灵活性
思维的灵活性是指善于根据事物发展变化的具体情况,审时度势,随机应变,及时调整思路,找出符合实际的解决问题的最佳方案。思维的灵活性要求学生在遇到难题时,能多角度思考,善于发散思维,又善于集中思维,一旦发现按某一常规思路不能快速达到目的时,就要立即调整思维角度,以期加快思维过程。笔者在教学过程中比较注重发散性思维的训练,以便提高学生思维的灵活性。
在当前的物理教学中,普遍存在着比较重视集中思维的训练,而相对忽视了发散思维的培养。发散思维是理解教材、灵活运用知识所必须的,也是迎接信息时代、适应未来生活所应具备的能力。在教学过程中,用多种方法,从各个不同角度和不同途径去寻求问题的答案,用一题多解来培养学生思维过程的灵活性。一题多解可以拓宽思路,增强知识间联系,可以使学生学会多角度思考解题的方法,从而培养了学生思维的灵活性。
高中阶段,物理课堂上有很多进行发散性思维训练的机会。笔者在学生全面掌握相关知识后,在物理复习课堂上通过设置一串问题来对学生进行发散性思维训练,例如:悬挂着的一小球在一水平拉力作用下转过一定角度,如果拉力是恒力如何计算拉力做的功?重力做的功?小球的速度?如果小球是很缓慢的运动,又如何计算拉力做的功?如何判定拉力的功率和重力的功率变化?有几种方法?这一串问题的答案所涉及到的知识包含功和能的全部知识点,所以学生要想解决这串问题,必须把思维发散开去,不仅要能回忆起相关知识,还要能够把思维集中起来,才能得到问题的答案。对大部分学生而言,较难一下子得到比较完整的答案。笔者让学生一一进行补充,把他们的答案集中起来就相对完整了,学生实在想不到时,教师就进行引导,最终攻克问题,使学生思维的灵活性得到训练。
三、注重方向性思维训练,培养学生思维的逻辑性
思维的逻辑性是指思考问题时,条理清楚,推理准确,有因有果,严格遵循逻辑规律。思维逻辑性强的考生答题时分析论证问题层次分明,推理严谨,无懈可击。例如2012江苏高考多项选择题第九题是一道讨论带电粒子在有界磁场中运动的落点范围的题目,学生普遍觉得抓不住要领,解题没有方向。其实该题考的就是高中学生的正向和逆向逻辑思维能力,对于逻辑思维能力强的学生只要抓住该题的要领——粒子运动的最小直径,然后再进行正向和逆向思维问题就马上解决了。因此教学时,笔者很注重学生的顺向性和逆向性思维训练,以不断提高培养学生的思维逻辑性。
逻辑思维是借助于概念、判断、推理等思维形式所进行的思考活动,是一种有条件、有步骤、有根据、渐进式的思维方式,是高中学生学习能力的核心。因此,在高中物理教学中老师必须着力培养学生的逻辑思维能力。
首先,尤其要重视寻求对学生正确思维方向的训练,逻辑思维具有多向性。1.顺向性。这种思维是以问题的某一条件与某一答案的联系为基础进行的,其方向只集中于某一个方面,对问题只寻求一种正确答案,也就是思维时直接利用已有的条件,通过概括和推理得出正确结论的思维方法。2.逆向性。与顺向性思维方法相反,逆向性思维是从问题出发,寻求与问题相关联的条件,将只从一个方面起作用的单向联想,变为从两个方面起作用的双向联想的思维方法。
其次,要重视指导学生寻求正确思维方向的方法。培养逻辑思维能力不仅要使学生认识思维的方向性,更要指导学生寻求正确思维方向的科学方法。为使学生善于寻求正确的思维方向,教学中应注意以下几点:1.精心设计思维感性材料。思维的感性材料,就是指用以实物直观或具体表象进行思维的材料。培养学生思维能力既要求教师为学生提供丰富的感性材料,又要求教师对大量的感性材料进行精心设计和巧妙安排,从而使学生顺利实现由感知向抽象的转化。2.依据基础知识进行思维活动。高中物理基础知识包括概念、公式、定理、定律等。学生依据上述知识思考问题,便可以寻求到正确的思维方向。3.联系旧知,进行联想和类比。旧知是思维的基础,思维是通向新知的桥梁。由旧知进行联想和类比,也是寻求正确思维方向的有效途径。联想和类比,就是把两种相近或相似的知识或问题进行比较,找到彼此的联系和区别,进而对所探索的问题找到正确的答案。4.反复训练,培养思维的多向性。学生思维能力培养不是靠一两次的练习、训练所能奏效的,需要反复训练,多次实践才能完成。由于学生思维方向常是单一的,存在某种思维定势,所以不仅需要反复训练,而且注意引导学生从不同的方向去思考问题,培养思维的多向性,最终提高学生的逻辑思维能力。
四、注重实验教学,鼓励学生猜想,培养学生思维的独创性
思维的独创性表现为思路开阔,灵活新奇,独特,有丰富的想象,善于联想,长于类比;在心理上还表现为有强烈的创造愿望。知识的发展有待于创造,只有运用创造性思维,才能推动知识发展。从近几年江苏物理高考命题中可看出,试题涉及的物理知识点,由原来的比较注重纯理论性考试,到现在的部分试题取材于社会生活及工业生产中的实际问题的创造性考试。例如2012江苏高考第13题计算题,是一道圆柱体发电机模型题目,实际上就是在考学生的独创性能力。该题就能力测试而言,由着重考查学生从现有知识、原理出发,分析、判断、推理解决“老”问题的能力,向考查考生“现场自学”能力、知识迁移能力和创造想象能力到运用新观点、新方法创造性地解决“新”问题能力方向发展。因此,笔者在物理教学中,特别注重培养学生的自学猜想能力和思维独创性能力。
如何培养学生思维的独立性和创造性,笔者认为老师在教学中要创造性地使用教材和借助形象思维注重实验教育参与,培养学生思维的独立性和创造性。例如传统的物理习题中巩固型、难题型习题较多,这类习题对学生掌握基本知识是十分必要的,但不利于培养学生的独创精神。教学中要多注意设计型实验习题的练习,如按要求设计多一些实验来证明某一物理规律或测定某个物理量等等。这种设计型实验习题对培养学生科学猜想能力、思维的独立性能力都是有一定帮助的。练习中,教师应鼓励学生发挥自己的聪明才智,对于有创见的想法、独特的解法,应予以肯定和鼓励。
常常可以看到有些同学一遇问题便急于发问,缺乏独立思考的习惯和钻研的毅力;有的则解题缺乏自信,爱对答案。对于前者,教师应仅作提示点拨,启发学生独立思考,不马上作详细解答;对于后者,则可通过一些解法错而结果对、解法对而结果形式不同的例子,说明对答案并不可靠,促使其独立思考。
【关键词】发散;思维空间;思维途径
新一轮的课程改革,物理课程从过去的“物理教学大纲”转向现在的“物理课程标准”它对物理课程目标、课程基本理念、科学内容、课程实施和课程评价等,都提出了全新的理念。而发散性思维有利于开启学生心扉,激发学生潜能,提高学生素质,对造就创造性人才至关重要。因此,我们应充分利用现有的课程资源,因地制宜,多渠道、多方位地培养和拓展学生的发散思维能力,来切实提高教学效益,促进课程改革的实施。
一、诱导学生进入发散思维空间
在物理教学过程中,教师可以利用多种机会,让学生不知不觉地步入发散思维的空间,让学生顺着知识的发生过程去想象、猜想、从而激发学生的探知欲望,使其“欲罢不能”。
1.激发兴趣,把握时机
在教学中,物理教师可以通过精彩的实验,配合生动的语言,使学生进入一种“情”境,激发学生学习的兴趣。如在入门教学中演示“烫不死的金鱼”的实验:把圆底烧瓶倾斜,放入一条小金鱼,再对上部水加热至沸腾,学生大叹金鱼“薄命”。然而想象中的事情竟然没有出现,小鱼依然畅游,学生竟认为老师在变魔术,纷纷要求登台试摸水是否真“烫”了,惊奇之余,学生的探知欲望被激发起来,对学习物理感兴趣了。从而激发起探索物理科学奥秘的动力,为学生发散思维的培养提供了良机。
2.鼓励猜想,创设氛围
牛顿曾经说过:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”因此,我在教学中充分挖掘出教材中的猜想因素,适时鼓励学生大胆猜想。如在讲到“牛顿第一运动定律”时,先让学生大胆设想:
(1)让一辆小车从等高的斜面上分别滑到水平放置的毛巾、纸板、玻璃上时,小车运动的距离,小车受到的摩擦力分别怎样?
学生猜想后,再进行实验。他们的猜想成功了!我及时地进行表扬,他们体验到成功的喜悦和思考的乐趣。于是,我让他们继续猜想下去:
(2)若滑到比玻璃还要光滑的物体上,又怎样?
(3)若在没有摩擦的物体上,小车在水平轨道上将怎样?
(4)运动着的物体在不受外力作用时将怎样?
他们各自发表自己的见解,课堂上一片畅抒己见的气氛,让人兴奋,让人感动,他们的想象力、分析推测能力、自信心都得到了较好的发展,学生体会到自己猜测发现的乐趣,为发展思维的培养提供一种民主、平等、和谐的氛围。
二、培养学生发散思维的途径
学生已经产生一种自发的好奇心,在此基础上逐步培养学生的发散思维,培养他们解决问题的思路朝各种可能的方向扩散,从各种可能设想出发,增强他们学习的主动性和探索性。
1.教学方法力求“主”
教学过程中必须充分发挥教师的主导作用,充分发挥学生的主体作用,以发展智力为出发点,培养学生的思维能力。在教学方法上应做到三点:一、引导学生敢想敢问,培养学生发现问题、提出问题的能力,鼓励学生海阔天空地想,打破砂锅问到底。二、给学生的奇想、怪想、假想给予肯定,因猜想和假想在科学发展史上不乏成功之例。三、努力创设情境,调动学生的非智力因素,激发其学习动机。如在演示“纸盒烧水”的实验时,我在讲台上放一盏酒精灯,然后举起一张纸问:“这张纸放到点燃的酒精灯上,会燃烧吗?”“会。”“那么用纸折成一只盒子放在灯上会不会燃烧?”“当然会。”我将纸盒里装满水,待纸盒湿透了,倒出水,放在点燃的酒精灯上,结果纸盒没有烧起来。学生说:“这有啥稀奇,湿的当然烧不起来。”“为什么纸盒湿了,就不会烧起来呢?”我接着问:“那干的纸盒就一定能烧起来了吗?”于是我又做了“纸盒烧水”的实验,水烧沸腾了,而纸盒却没有燃烧,此时学生已处于几欲言而不能的“愤”“悱”状态,学生可以多开端产生许多联想,获得各种合理的结论,从而拓宽发散思维的空间。
2.解题思路求“变”
物理思维应从旧的模式中解脱出来,通过一题多解,一题多变,随机应变的思考问题,引导学生主动克服思维的障碍,打破他们原有的思维定势,鼓励学生发展求异思维,挖掘新的解题方法,越独特越好。如:关于“气球”,说说与它相关的物理知识,学生想到了很多:气球可以演示声音的产生;可作为绝缘体;可演示物体在空气受到浮力;可说明分子很小等等,学生一连串说了很多实验。接着又有一位学生提议,既然气球能演示这么多物理实验,那其它生活中的物品呢?于是学生们又想到用铁钉、玻璃、鸡蛋等都可用来演示许多相关的物理原理。这样一来他们展开了丰富的联想,使他们的心理活动畅通无阻,善于举一反三,触类旁通。
3.实验教学中求“异”
加强实验教学,可提高学生观察能力,动手能力和思维能力。传统的实验教学存在很多不足,做演示实验时,老师做,学生看,可见度很低,而学生实验则是结合现成器材,指定方法和步骤进行操作,学生被动且茫然无措,学生不可能有主动性和创造性。这就需要教师改进实验教学,一方面要多给学生操作机会,建立信心和胆量,学生实验观察,另一方面,给学生实验过程中的主动权,如:在初三的一次复习课上,我给学生出了一道开放性实验题“测定某液体的密度”,器材任选。学生自己动手设计实验方案,运用计算密度的定义式、压强、浮力等多种物理原理,单是运用浮力的知识测液体的密度,学生就有五种不同的方案,他们能动而独立地运用现有知识,选用不同的器材、方法共达十余种。学生独辟蹊径,标新立异,多角度,多方位剖析问题,具有自己独特的见解。这样有助于学生开拓思路,使他们的发散性思维更灵活。
物理学研究的是力、光、电、热、声、磁等自然现象,目的是找出这些自然现象的发展变化规律,研究怎样利用它们来为人类服务。要实现这样的目标,对学生的培养就必须走“素质教育”之路,着重于以创新教育来展现创新能力的培养。
一、让学生在学习中学会创新思维
全面贯彻党的教育方针,面向全体学生以提高素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,造就有理想、有道德、有文化、有纪律的德智体美等全面发展的社会主义事业的建设者和接班人,这是素质教育所需要体现的。初学物理的学生,由于对物理学科在素质教育上的要求缺乏认识,学法上尚未入门,不会学习,也就谈不上正确思维,更不可能有科学合理的创新思维。而为了学好物理,解决好“开头难”的问题,依据“学贵知疑,小疑小进,大疑大进”的格言,教师需要不断引导学生对所要研究的物理自然现象进行多方位观察,提出问题,通过“讨论探究”进行分析、推理等一系列动手动脑的实践、思维活动过程,达到解决问题、学好物理知识的目的。例如:学习连通器原理,要求学生先观察并思考茶壶的茶嘴为何总与壶盖保持一样高,确定了思考目标,带着问题让学生观察实物,明白茶壶是由壶身和壶嘴两个器皿构成,教师出示壶嘴去一节的茶壶,让学生先猜测、假设,后装水试验,再让学生在壶嘴上套接课前已准备好的纸折空心园柱套管,做改变嘴长短装水的试验,使学生观察到壶身矮了,将不易随心所欲地倒出水,壶身高了,水未装满就会从壶嘴流出的现象,以此启迪学生,最终把两容器对底面的压强相等的定量平衡知识引入作出解释,其道理自然就清楚了。在这种观察和实验的“讨论探究”、“诱发思维”的长期教学活动中,不仅使学生体会到了物理的知识性、趣味性和实用性,而且能顺其自然地从已有的思维模式基础上通过讨论启发式教学,较好地解决学物理“入门难”的问题。
在教学中,教师在培养学生创新能力的“导向性”、“可知性”、“程序性”和“新颖性”原则指导下,结合课程内容和学生实际,通过以学生为主体的直观演示启发、设疑启发、引趣启发、攻难启发和求变启发等的选择,做到精巧练,尽可能把讨论探究的问题,设计得新颖有趣。如:在探究运动的相对性时,可借用诗句:满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。配之以图,来巧用情景诱发创新思维。这样不仅直观、生动、形象化,而且在判断和推理的思维过程中能引发学生身临其境、爱我河山、美好向往的艺术情怀,大大增强和激发学生学习物理的兴趣。在理论联系实际的社会实践活动方面,我们也可做创新指导的尝试。例如:在学习简单机械一章时,教师在让学生认识了杠杆及轮轴等,复习了以前所学有关摩擦和压强知识后,发现有些学生缺乏对实际生活的观察,不了解自行车构造。于是教师布置了相应的社会实践活动。有的学生在家拆自行车,了解它的构造;有的结伴到修理自行车的地摊上观察修理自行车的过程。学生的实践报告完成得非常好。在把握知识的同时,学生既提高了观察能力,又增强了社会交往能力,拓宽了知识面。对于物理知识中一些不易操作、现象不明显、不易观察的实验,让学生亲自动手、亲身体验实践活动,既加深了学生对知识的理解,又大大地提高了课堂教学效率。
二、帮助学生不断总结,逐步提高
学生创新思维能力的培养,是一个渐进过程,只有在培育的过程中不断养成,才能逐步提高。为了能达到“不断提高”的目标,教学中教师要着重培养学生的实践动手能力和创新精神,帮助学生树立“人人具有创造力”的观念,时常注重学习、借鉴、吸取前人或他人的不同的思维方式方法。例如:讲“牛顿第一定律”时,传授这一定律走向成熟的过程中,侧重于传授从试验模型观察到逻辑假设验证的创新思维研究方法。在讲“电生磁”和“磁生电”的过程中,注重教给学生物理实验观察上的创新思维反证法。在讲“天平使用方法”时,总结归纳出“放”、“游”、“调”三字经。经过物理教学中研究方法的导向分类,初步展示探究教学,让学生从一个又一个“这是怎么回事”中,开始讨论学习,又在一个又一个“原来是这么回事”的创新思维过程中,掌握物理知识和研究方法,极大地开发出不同层次学生的创新能力,形成了一定的具有个性特征的创新思维方式。所以一段教学之后,遇到求解空心球一类的可多解的物理问题,学生很快地以不同方式、途径求解,得到正确答案。可见,平时的训练促进了学生创新能力的提高。
“路漫漫其修远兮”,新课改对于每位教师来说,仍是一个新课题,需要不断实践、不断总结、不断努力,争取站在新课改的最前沿。
三、让学生去勤于思考,善抓规律
在初中物理教学过程中,我们需要吸取过去要求学生“习题做得越多越好,书读得越快越好,知识背得越熟越好,最终教学则不是那么好”的教训,指导学生在勤思中突破难点,抓关键,找规律。例如:在《滑轮》一节的教学中,通过循序渐进的单滑轮到滑轮组的体系讨论探究教学,对最终的滑轮组性质,教师要引导学生正确、创新思考,抓住“绕绳方法”这一核心,适时点拨、循序善诱,在勤思考中用“受力分析”的基本理念,得出了“使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一”的规律表达式:F=1/n×F=1/n(G+G),并让学生明确:该公式适用于初中所要求的所有滑轮问题。n表示承担物体重量(和动滑轮重量)的绳子的段数,也可以理解为n等于绳子与动滑轮接触的次数,其决定着滑轮问题中绳子起始端的绕法及“奇动偶定”。在这一形式的教学中,教师要鼓励学生多提问题,标新立异,将创新思维的空间留给学生,在实验观察探究的基础上,总结出了“动力作用点移动的距离和物体升高的高度关系式:S=n×h”。
一、思维的广阔性
所谓广阔性是要求学生思路要广泛,善于把握事物各方面的联系和关系,善于全面地思考和分析问题。在教学中,教师可通过某一实物、某一现象或某一实验过程提出质疑,引导学生去思考、去探索、去分析问题和解决问题。如学完光合作用和呼吸作用时,为了使学生对所学的知识更好的理解与掌握,我引导学生思考:“为什么我们在提倡绿化的同时,却不宜在室内栽种太多的花草”,这样的问题除了要求学生懂得理论知识在实际问题上的应用,还需要学生从本质上理解光合作用和呼吸作用的区别有联系,实现开阔的思维,训练思维的广阔性。等学生弄清了上面这个问题后,又进一步引导学生“为什么在室内栽种仙人掌对人又有利”,引导学生进一步探究,从而把学生的思维逐步引向纵深、全面、深入地分析。原来仙人掌这种植物较特殊,晚上也可以进行光合作用,人们就是抓住它的这个特性,使它更好地为人类服务。这样,就使学生不是片面、机械的死记硬背教科书,而是对知识能较全面、深刻的理解与掌握,也使学生在透彻理解知识的同时,训练了思维的正确性与广阔性。
二、思维的独立性
思维的独立性是指学生善于独立地发现问题、思考问题、解决问题,不依赖不盲从,不武断不孤行。中国传统教育最大的弊端就是缺乏让学生独立思考的空间,我们总是机械的告诉学生“世界是什么”,而美国教育却是“让学生自己了解世界是什么”,结果我们的教育的结果就是大大限制了人才的发展。故而,在教育过程中,我们应善于吸取他人之长,多采用启发式的教学方法,因为启发式的教学留给学生独立思考的空间大,有利于挖掘学生的潜能,培养思维的独立性。
对于许多植物、动物的生活习性,特点等,也都可借助于学生平常的所见所感,从而启发学生思考,自己来发现问题,解决问题,得出结论并把结论应用到对知识的学习中,让学生在一种比较轻松、自由的环境中学习。思维独立性的训练有利于学生对问题的挖掘,并反过来促进对知识的理解。
三、思维的逻辑性
思维的逻辑性是指学生在考虑和解决问题时思路清晰,条理清楚,严格遵循规律。逻辑思维也是学生认识问题、解决问题最基本的思维方式。培养学生思维的逻辑性,首先要求教师在备课时,能透彻的分析、解剖教材,设计一定的教学程序,理清学生掌握知识的思路。如讲授《根对水分的吸收》时因为涉及的内容较微观,又出现了七年级学生较为抽象的概念“浓度”、“溶液”等,为了便于学生的理解,我设计如下教学程序:萝卜条对照实验装在试管的萝卜块实验观察细胞吸水、失水根毛细胞吸水根吸水,帮助学生从宏观整体现象(萝卜条变化)联系到微观个别现象(萝卜细胞变化),再从微观个别现象(根毛细胞吸水)推理到宏观整体现象(根吸水),培养学生一步一步的逻辑推理能力。
其次,应加强对学生进行言语训练,学生思维能力发展总和言语发展分不开的,学生正确的掌握大量词汇和系统的语法规则,并能清晰、准确、灵活地使用口头与书面语言表达思想情感,则可使思维活动明确、系统,符合逻辑。
四、思维的灵活性
灵活性指学生思考和解决问题时,思维灵活不固执成见和习惯程序,善于发散思维,解决问题能“足智多谋”,随机应变。对思维灵活性的培养,则要在教学过程中按照知识间的联系和学生已有的知识水平,帮助学生梳理知识,形成网络,掌握规律。具体操作则以多变式练习为主,通过多变式练习,使学生能在多变的情况下,快速而准确地认识事物的本质,并训练思维的灵活性。如“在水中,鱼用完成呼吸作用”这样的题目,大部分同学都能完成,但如果改变一种形式“新鲜的鱼一离开水面很容易死亡,_______是系统最先发生障碍”,很多的同学都答不上来,其实,两道题所关联的内容知识点一样。再如学完水螅的生殖方式时,如果问水螅有几种生殖方式,都知道有两种,但我们可以改变方式问学生“在营养条件好、水温适宜时,水螅_______以生殖方式为主”,学生就容易混淆出芽生殖与有性生殖了。所以在多变式练习中,使学生能经常举一反三,也使思维应用灵活。
五、思维的创造性
【关键词】 创造性思维能力 学生 培养
一、通过联想训练,培养创造性思维能力
联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通过强制联想可找到实现预期目标的途径。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。1.接近联想。接近联想是指由于时间或空间上的接近而引起的不同事物间的联想。例如提起有丝分裂中期的细胞特点(纺锤体清晰可见,染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上),就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为二,两个姐妹染色单体也随着分开,纺锤丝不断地收缩变短,牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种时间接近联想。当看到根的结构的挂图时,可能会起到茎的结构,甚至会想到叶的结构。这就是空间接近联想。 2.相似联想 。相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。 3.对比联想 。对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物+氧气二氧化碳+水+能量)。4.因果联想 。因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以由原因想到结果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾体内释放了一种性信息素所致,由此他研制成功了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳,被国家认定为重大发明。
二、通过想象训练,培养创造性思维能力
想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种,即再造想象、创造想象和幻想。 1.再造想象 再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰聘,各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。 2.创造想象 。创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学生动手组装成结构模型, 恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完"叶绿体中色素的提取和分离实验"后,教师鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在园形滤纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测、直到进行实验的全过程中,都必须经过自己的创造想象。 3.幻想。 幻想是创造想象的一种特殊形式,是一种与主观意向相结合并指向未来的想象。由于幻想的结果超越现实太远,有的甚至很难实现,所以人们往往把幻想同不切实际等同起来。其实许多幻想并非是真的不能实现,而只是受制于人的认识水平,才被人舍弃的。培养现实的幻想精神,对于开发智力确实是不可忽视的,在生物教学中,应经常提出一些能激起学生幻想的问题。如讲完新陈代谢以后可提出如下问题:对于大多数生物来说,新陈代谢越缓慢其寿命越长,为了提高人的寿命,你能想出哪些方法?