開展研究性學習,培養(yǎng)學生理性思維-教育文檔

1、開展研究性學習，培養(yǎng)學生理性思維新一輪的課程改革把學科核心素養(yǎng)置于課程目標的重要 地位。生物學核心素養(yǎng)由 4 個要素組成：生命觀念、理性思維、 科學探究、社會責任。這四個要素是統(tǒng)一的整體：生命觀念是生 物學核心素養(yǎng)的基礎和支柱； 生命觀念的形成過程中離不開理性 思維和科學探究； 理性思維和科學探究互為倚重， 理性思維是科 學探究的重要內(nèi)涵， 科學探究是理性思維的實證過程； 在形成生 命觀念、 進行理性思維和科學探究的過程中， 最終形成一定的社 會責任意識。 在高中生物學教學中， 教師可通過開展研究性學習 活動達到培養(yǎng)理性思維的目的。1 理性思維的定義 理性思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎上的

2、思維方式， 是一種有明確的思維方向， 有充分的思維依據(jù)， 能對事物或問題 進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維。高中階段主 要培養(yǎng)的學生的理性思維有歸納、演繹、類比、建模等。1.1 歸納與演繹歸納和演繹都是一種推理和思維方式， 前者在個別中發(fā)現(xiàn)一 致，后者在一般中發(fā)現(xiàn)個例。歸納與演繹的實質(zhì)表明，它們是兩 個方向相反的認識方法， 既是對立的又是統(tǒng)一的。 人們對事物的 認識往往從個別開始， 然后擴展到一般， 再從一般進一步認識個 別。一些概念的形成就是歸納的結(jié)果， 對這些概念進行檢驗和運 用體現(xiàn)了演繹的思維方法。1.2 建立模型建模是為了理解事物， 從而對事物所作出的一種抽象。 生物 學中

3、的模型有物理模型、數(shù)學模型和概念模型。從廣義來看，概 念的建構(gòu)過程就是建立模型的過程， 概念的形成就是模型的形成 過程；從狹義來看，建模是研究系統(tǒng)的重要方式，凡是用模型描 述系統(tǒng)的因果關(guān)系或相互關(guān)系的過程都屬于建模。1.3 類比推理類比推理是科學研究中常用的方法， 是從特殊推向特殊的推 理，也是根據(jù)兩個或兩類對象部分相同的屬性， 從而推出它們的 其他屬性也相同的推理。簡稱類推、類比。如聲和光有不少屬性 相同：直線傳播，有反射、折射和干擾等現(xiàn)象，由此推導出：既 然聲有波動性質(zhì)，光也有波動性質(zhì)。這就是類比推理。2 科學探究的定義 科學探究強調(diào)的是學習和研究的一種方式， 同時也是一種學 習科學知識、

4、發(fā)展理性思維、形成科學態(tài)度和精神的過程?？茖W 探究是一種綜合的能力， 其本質(zhì)是提出問題和解決問題， 其核心 內(nèi)涵包括探究的問題、方法、過程、結(jié)果和交流，以及科學態(tài)度 和精神。學科教學中的科學探究一般包括提出問題、作出假設、 制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流等環(huán)節(jié)。3 在概念教學中， 培養(yǎng)學生科學探究能力和理性思維的教學 策略關(guān)于概念教學， 很多教師還只知道“概念獲得”的理念， 該 理念強調(diào)對概念和事實的片面記憶， 忽視對概念的深刻理解。 那 么如何實現(xiàn)概念的有效教學呢？通過開展探究性教學活動， 教師 可以有效幫助學生改變他們錯誤的前科學概念， 達到建構(gòu)正確科 學概念的目標。建構(gòu)生物學概

5、念時，離不開觀察、實驗、調(diào)查、 比較、分類、歸納、演繹、分析與綜合等多種科學方法。在此過 程中，教師既可以讓學生體驗概念建構(gòu)的過程， 加深對概念的理 解，又能培養(yǎng)學生理性思維。3.1 歸納和演繹舉例歸納法常用于促進學生建構(gòu)新概念， 這需要教師呈現(xiàn)或組織 學生收集具有代表性、 多樣化的具體材料。 演繹法則指在概念學 習之后， 學生將概念應用到具體情境的問題中。 時至今日仍有部 分教師習慣在概念教學初期采用演繹推理的方法； 但這種“結(jié)論 +演繹”式的概念教學是灌輸式教學的典型做法，不利于培養(yǎng)學 生主動獲取和學習概念的本質(zhì)屬性。 例如， 關(guān)于“原核細胞”的 學習，教師不宜先給出其定義，然后再通過細菌

6、、藍藻來講解、 舉證；而應先呈現(xiàn)細菌、藍藻、支原體的細胞模式圖，讓學生比 較、辨別，最后歸納出三者之間的共同屬性。而概念的應用可以 安排在“真核細胞”學習之后，通過對大腸？u菌、酵母菌、葉肉細胞和小腸絨毛上皮細胞結(jié)構(gòu)示意圖的識別、 比較與分類， 讓 學生在問題解決中成功應用概念。3.2 類比舉例事理類比是最常見的類比形式， 通過師生對話， 激勵和引導 學生從自己的生活經(jīng)驗出發(fā)進行類比。 例如， “細胞的減數(shù)分裂 過程”是一個教學難點，教師的反復講解、動畫的演示、圖像的 識別仍不能讓學生越過這道“坎”。 那就不妨向?qū)W生講一段“牛 郎織女鵲橋會”的故事： 每年七月初七， 牛郎和織女在鵲橋上相 會互

7、換信物最終又分離。接著，話鋒一轉(zhuǎn)進行類比說理：同源染 色體就好比牛郎織女， 在減數(shù)第一次分裂中它們互相聯(lián)會， 發(fā)生 互換，然后再相互分離。這樣熟悉而動人的故事，讓學生非常容 易地理解減數(shù)第一次分裂中染色體的主要變化聯(lián)會、 互換與 分離。經(jīng)過上述類比，學生茅塞頓開，這就是類比的魅力。有研 究者提出的類比教學法基本步驟為： 介紹目標概念回顧類比 物識別兩者之間的相似性類比映射指出非類比 性得出科學概念。3.3 模型建構(gòu)舉例“倡導探究性學習”是新課程的基本理念， 而模型構(gòu)建本身 也是一種科學探究活動。 模型構(gòu)建是一種常見的高中生物教學方 式，模型建構(gòu)的一般步驟是先給出學生需要完成的任務， 再讓學 生自主探究，完成模型構(gòu)建。如在減數(shù)分裂的概念教學中，教師 事先準備好減數(shù)分裂整個過程的若干圖片， 讓學生按照減數(shù)分裂 各個階段的特征為模型進行排序， 標出發(fā)生同源染色體分離、 非 同源染色體自由組合、 非姐妹染色單體交叉互換的階段。 該教學 活動有利于學生從不同視角了解分裂過程、 掌握分裂特點、 運用 分裂規(guī)律，注重思維方式的訓練，提升了學生的生物學素