挖掘生物学教材践行理性思维

挖掘生物学教材践行理性思维

代力格尔(新疆乌苏市第一中学新疆乌苏833000)

摘要:实践理性思维的培养,可以将各种能力的培养融入到具体的教学中。同时,它有助于教师“教学”和学生“学习”的变化,帮助学生理解生物学知识体系的构建。

关键词:生物学;践行;理性思维;培养

中图分类号:G653.4文献标识码:A文章编号:1009-4636(2018)10-0027-01

“生物学是理科中的文科。”这句话在高中师生中时常听到,甚至一些生物教师也都这么认为。其实,这是对生物学的一种误解,是在生物学教学中对学生理性思维培养的缺失,也反映出教师对理性思维缺乏认识。P.5在“普通高中生物课程教学指南(2017)”中的表达:理性思维是指尊重事实和证据,倡导追求知识的严谨务实态度,运用科学思维方法理解事物,解决实际习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步培养理性思维,如概括和概括,演绎和推理能力,模型和建模,基于生物学事实和证据的批判性思维,探索和解释生活现象和法律,检查或展示生物和社会问题。在生物学中,理性思维贯穿于每个知识的形成之中。可以看出,理性思维在高中生的教学和教师的“教学”以及学生的“学习”中起着非常重要的作用。那么,在实际教学中,如何有效地实践理性思维的培养?

1演绎与推理能力的培养

推论和推理是通过从一般前提推导出“推论”来得出特定陈述或个别结论的过程。

推理和推理在遗传学的分析和解决问题方面尤为突出。如遗传系谱图的分析;亲本后代基因型,表型推断和概率计算解决了这些问题。另一个例子是光合作用中ATP,C3和C5含量的变化,以及细胞分裂中染色体,DNA和染色单体数量的变化。对呼吸中有氧和无氧呼吸的综合分析也与演绎和推理密不可分。

在科学史的教学中,每一个探究历程都凝集了科学家严谨的理性思维[2],也是培养学生演绎与推理能力的好素材。如在必修一“生物膜结构的探索历程”中等,Owenton的假设-膜由脂质组成;在20世纪初,科学家们发现,膜不仅可以通过脂溶性物质溶解,还可以通过蛋白酶-膜中的脂质和蛋白质溶解。欧文顿的假说是正确的。1925年,两位荷兰科学家的实验,以及1959年Robertson的电子显微镜观察,Robertson假设-“单位膜”模型;变形虫的运动、吞噬细胞的吞噬、1970年的人——鼠细胞融合,否定了“单位膜”模型。可以看出,教师以“假设-演绎”的基本过程组织教学,学生遵循科学家的探究过程。对现象、结论进行逻辑推理、假说验证,就一步步建构出细胞膜的知识体系。同时,学生在学习过程中体验假设-演绎思维的实现:现象(提问)假说实验(验证)肯定或否定假说得出结论[3]。

2概括与总结能力的培养

一般而言,生物学概念的形成是总结和总结的结果。如在许多核心概念教学中,常用建构法,即先通过事例建立下要总结概念,然后再归纳、综合形成上位概念。也就是先有实例和讨论,然后经过分析、推理、归纳和综合。如“生命活动离不开细胞”概念的构建,通过实施例1的寄生虫的移动和分裂,实施例2的复制和发展,手3反射的结构基础,病例4艾滋病和HIV病毒,分析和讨论四个例子,建立具体的生活活动,如喂养,运动,分裂,活动等等,离不开细胞,然后总结和整合形成“生命活动不能再如“物质跨膜运输的方式”中,先举例,然后归纳、总结、比较,再概括相关概念。细胞的结构与功能、物质跨膜运输方式的特点、细胞呼吸方式的特点、中心法则、碱基互补配对原则、实验设计应遵循单变量原理,比较原则,遗传分离规律,自由组合规律,遗传平衡规律等。这些都是培养归纳与概括能力的好素材。

3模型与建模能力的培养

数学模型,如有丝分裂,减数分裂中的染色体,DNA数量的变化和种群数量(“S”曲线,“J”曲线)及种群数量计算表达式Νt=Ν0λt等。物理模型如静态DNA双螺旋结构模型,细胞亚显微结构模型,动态模拟血糖调节,模拟性状分离比等。概念模型,如各种概念图,思维导图等。

4批判性思维的培养

理科具有简洁明了的表达和规范的书写特点,在生物学中,同样彰显了这一特点。如ATP的合成与分解、光合作用、呼吸作用的化学反应式,遗传题的系谱图及遗传图解,试验流程图及试验教学设计目标、原理、材料、步伐、行色、定论、整理等规范的书写板书。

5培养理性思维教学的意义

理性思维有助于学生建立概念和理解概念,使学生避免误解某些概念,使学生理解概念的形成,发展和改进。如中心法则的提出及其发展,受到当时社会和科技发展的局限性,提出存在不完善。随着科学技术社会的不断进步和发展,科学认识越来越深刻,归纳越接近本质和规律。

理性思考有助于学生提高解决问题的能力。例如,(2014年海南娟,22)基因AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假设7对等位基因是自由组合的,以下关于其后代的陈述是正确的。

段落修改

A.1等位基因是杂合的并且6对等位基因是纯合的概率是5/64。

B.3等位基因是杂合的并且四对等位基因是纯合的概率是35/128。

C.5对于两对等位基因的纯合子和纯合子是纯合的概率是67/256

具有等位基因的D.7纯合个体的发生概率与具有杂合7对等位基因的个体的发生概率不同。

利用二项展开式公式amb(n-m)及基因自由组合定律,A项应为()1()6=7/128,故A错误,B项应为()3()4=35/128,故B正确。C项应为()5()2=21/128,故C错误。D项应为()7()0=()0()7=1/128,D错误。故应选B。

理性思考有助于学生培养学习科学的能力,也可以帮助学生学习兴趣,并在较小程度上学习学习的难度。

4理性思维在帮助教师“教学”和学生“学习”方面有了指导性的变化

让知识和能力两条主线成为课堂的两条彩虹,从而把教师由琐碎繁多的知识点的“一堂言”课堂中解放出来,教师在教学过程中采用新的教学理念和教学方法,完成教学目标。同时,学生具有了理性思维,学生的学习不再是琐碎知识的堆砌,而是在科学方法和思维的指导下,有主线的、有规律的系统的学习。

总之,生物学具有其特有的理性思维,只要教师充分挖掘教材中的素材,将理性思维的培养落实于日常教学中,它有助于教师的“教学”和学生的“学习”,有利于提高学生的学习质量。

参考文献

[1]融燕.逻辑学概论[M].北京:中国书籍出版社,2013:11.

[2]杨小林.浅谈如何进行理性思维教学—生物学科核心素养指导教学例说[J].中学生物教学,2017.(1-2):131-132

[3]赵学杰.例谈“假说—演绎法”在教学中的应用[J].中学生物教学,2017.(4):54-56.

[4]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016.(10):25-31.

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