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初中生物实验课中的思维训练初探
来源: 查字典生物网| 2013-01-17 发表| 教学分类:生物实验常识

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生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目标的实践。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。所以,生物科学实验有利于把学生带入发现问题的情境,使学生在分析实验问题之中和在解决实验问题中锻炼思维能力。
科学的思维能力是科学素质的重要方面,而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合 初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法。
一、启发学生的思维积极性
兴趣是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这 个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的,只是直接的兴趣,如果没有更深层 次内涵的吸引,维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和 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思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。
思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。当一个人产生必须排除困难的需要,或要了解某一问题时, 思维就活跃起来。实践证明,有意识地创设发现问题的情境是引导学生积极思维的好方法。我们要善于利用实验中的[观察与思考]、[讨论]等栏目中的问题,以及在辅导实验的教学中用有启发性的问题巧妙地引导和 调动学生思维的积极性。
二、帮助学生掌握科学研究的基本过程
科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程,即解决问题的程序。
例如,〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。
首先,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?
其次,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。
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,以及其它外界因素有关,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、装置等等都是根据假设来确 定的。所以,实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。
1.先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。
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系,必须创造一个除“光照”以 外其它条件均相同的、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”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题→假设→实验→结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路,这里不再重复。
需要说明一点,科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造,而是要有科学根据的。这种根据 三、训练学生的思维操作技能
思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。在生物实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行一系列的思维操作才能实现。
首先,是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点,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。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解,才能一部分一部分地研究,深入其内部,发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析 。比如,在研究“影响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,然后逐一考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成分组成。为了便于研究还须进行更深层次的分解。所有的科学实验都离不开分析。

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