如何象科学家一样学习

作者:杨林钊 来源: 发布时间:2011年12月22日
 

  :本文认为培养学生科学探究能力应从培养学生的科学态度、学生的科学方法技能以及科学的思维方式三方面同时进行。

关键词:探究能力;教学;生物学

 

国家义务教育生物学课程标准倡导进行探究性教学,即在生物学教学过程中,教师引导学生努力发现问题、寻找答案、解决问题,使学生在参与探究问题的教学活动过程中获取知识。这种教学方式要求学生要象科学家一样,利用科学探究的思维方法,通过科学探究的过程去深刻理解科学知识、获得科学素养及能力。因此,要开展这种教学方式,必须培养学生的科学探究能力。

一、培养学生的科学态度 

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成的科学信念和科学习惯。主要体现在学生的好奇心、诚实、敢于质疑、合作能力等方面。

1、培养学生的好奇心   

每个学生都是天生的科学家,他们生来就对周围的世界充满好奇。教师的责任是培养学生对科学产生好奇并把这种好奇心保持下来,这样就能激发学生探究的欲望。如在“生物圈中的绿色植物”的教学中,组织学生观察在校园内的各种植物,有部分学生观察到三楼和四楼阳台上的簕杜鹃花的颜色有很大的不同,这引起了学生的好奇心。教师则应把部分学生的好奇转移到所有学生身上,并指出簕杜鹃从开花到凋谢其颜色也会发生多次变化。这样能引起大部分学生的好奇,更有部分学生产生了要探究形成这种现象的原因的欲望。

2、培养学生诚实的态度   

诚实就是实事求是,这对学生来说是一种非常重要的科学品质。它要求学生在学习过程中要如实地报告和记录在实践中观察到的数据和现象或者书本上的资料,而不是凭空想象,这样才能使学生在探究过程中得到正确的结论。如在“基因在亲子代间的传递”的教学过程中,有部分学生在学到有关精子和卵细胞的知识时,会产生一种神秘的思想,这时教师应该正确引导学生实事求是地理解精子和卵细胞间的关系。

3、培养学生敢于质疑、敢于提问的精神   

爱因斯坦指出,系统地提出问题比解决问题更必不可少的。要鼓励学生不迷信权威、不轻信盲从,而要敢于怀疑、敢于异想天开、敢于发现问题。即使某些怀疑是错误的、某些探究是失败的,教师也不应去挖苦讽刺,而要从积极方面对学生加以鼓励,并帮助其分析失败的原因,使学生的这种难能可贵的品质得以发扬光大。

4、培养学生的合作精神   

在进行科学探究过程中,个人的力量往往显得相对不足。因此要营造一种团队合作的精神,这样才能在观察、实验、制作等探究活动中取得最充分的资料。如在“生物圈中的绿色植物”的教学中,可组织学生分成若干小组进行植物标本的制作,以培养学生的团队精神。

二、培养学生科学的方法与技能

1、培养学生的观察能力   

通过感官或凭借仪器设备对研究对象进行观察,从而获得第一手资料,是科学探究的最基本的方法技能。观察不仅仅是看,而是要坚持观察的客观性、长期性、细心性。这样才能使观察的结果如实、全面地反映客观现象。如在“生态环境保护”的教学过程中,可利用活动课时间多次组织学生到我市的北桥河边,观察水葫芦对我市河流生态环境的影响,以培养学生的观察能力。又如在“心脏”的教学过程中,可组织学生观看心脏搭桥手术的录像资料。

2、培养学生形成假设的能力   

假设是对所需要研究的问题提出暂时性的答案。借这种回答以考察观察所得的结果,以便能直接提出判断所观察的结果是否支持原有的理论。

3、培养学生的实验操作技能

实验是对提出的假设进行检验的过程,是科学探究过程重要的一环。实验能力包括对实验内容的设计、实验材料和用具的选择、进行操作和观察、记录、整理数据、分析实验结果等方面的能力。如在“显微镜的使用”的教学过程中,教师针对学生初次使用,操作不熟练的情况,选择易于观察的玻片标本,先掌握低倍镜的使用,再学习高倍镜的使用。而对于操作熟练的学生甚至可以辅导其使用油镜。如此可以按步骤、循序渐进地让绝大部分学生都掌握显微镜的操作。

4、培养学生收集、处理信息的能力   

在生物学探究教学过程中,学生往往由于其知识面的限制而显得知识相对贫乏。如此就需要学生掌握收集信息和处理分析信息的能力。教师可以带领学生到图书馆查阅书刊报纸、可以指导学生到网上搜查、甚至可以指导学生到人们中去进行问卷调查等。信息的内容包括文字、图表、音像、数据等。对收集到的资料教师要及时指导学生进行整理和分析,引导学生从资料中寻找问题的答案,或者从中发现探究的线索。如在观察学校内的植物时,对一些靠着墙壁生长的树木,其树冠总是一边生长优势一边生长相对弱势,学生观察到这种现象并记录下来后,教师可以引导学生思考分析这种现象产生的原因。

5、培养学生的推理能力   

培养学生对观察到的现象作猜测、解释、思考和逻辑分析。这样的推理能导致某种结果,这种推理能力有时比观察结果本身更重要。

6、培养学生的表达、交流的能力   

要求学生要把观察、实验的结果通过各种形式表现出来,并与其他同学或教师进行交流、讨论等,以获取最正确的结论。如组织学生观察校园内的植物后,要求学生把各自的观察结果小组内进行讨论,并区别他们观察结果的异同。如此可以让学生在相互讨论、相互交流的过程中,取长补短,相互学习,可以获得最大的教学效果。

三、培养学生科学的思维方法   

科学的思维方法并不神秘,也非科学家所特有,而是每个人都有的能力掌握的。这种思维方法包括逻辑思维、批判性思维、发散性思维等。一个人一旦掌握了这些思维能力,无论他从事何种职业都可以终身享用。

1、培养培养学生的逻辑思维   

逻辑思维是思维的基本形式之一,又叫抽象思维,是指以概念、判断、推理等抽象形式来揭示事物本质规律,表述认识现实结果的思维过程。

2、培养学生的批判性思维   

这种思维方式是引导学生对自己或别人的观点进行反思,提出质疑,弄清情况和进行独立自主的分析过程。在科学教育中培养学生的批判性思维很重要,使学生能够对生物学问题作科学性的分析及批评,作出理性的判断。

3、培养学生的发散性思维   

发散性思维也称求异思维,要求学生分析问题时,根据已有的信息,从不同的角度、不同的方向去思考,从多方面寻找多样性的答案。如在“微生物和人类的关系”的教学过程中,教师不从正面去引导学生思考微生物和人类的关系如何。而是设问,如果没有微生物,我们的世界会是什么样子?学生受启发后十分积极地在书本中去设想、寻找答案。

 

参考文献:

1、游国经,钟定华主编,《创造性思维与方法》  人民日报出版社,1996年版

2、 张昶,《高中语文教学中学生创新思维的培养》,《益阳师专学报》,2000年第2期第21

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