生物学科学思维精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇生物学科学思维，期待它们能激发您的灵感。

篇1

生物这门课程与我们的日常生活紧密相连，很多事物都可以从现实生活中找到，学生通过生物这门课，可以认识到自然界中的各种生物，对他们的生长习性有更多的认识。从而能更好服务于平时的生活，这是一门与人类日常生活有紧密联系的学科。

（一）提高学生认识生物学科的前提

传统生物知识的获得，都是通过教师讲课获得的。在课堂上，教师通过生物书和学生进行学习、互动，是一个启发学生发展的地方。新课改后，课堂不再是只传授知识的课堂，而是引导学生去发现知识的课堂。另外，我们要关注学生的生活、心理，在自己的时间和空间范围内，让学生假设问题情境，从而进行自主探索。

（二）教学准备是关键

1.了解学生。首先，为了很好地选择和实施课堂教学方法，要了解学生的生活环境、心理状况，以及学生熟悉的生物环境。其次，要备学生知道的生物基础知识。2.运用科学的教学方法激发学生学习生物的兴趣。学生对生物的学习，很大程度上，跟教师有关系，一个幽默风趣的教师，可以唤起学生的学习兴趣，也会激发学生学习的欲望。所以，在课堂上，要对学生进行引导，让他们根据教师提出的问题，去思考，调动学生的学习主动性，不断提高对生物的学习乐趣。3.生物课堂要贴近学生生活。我们在讲课本内容时，把与现实生活结合起来。教师可以通过多媒体展示与生活相关的图片，让学生通过这些图片，进行思考，联系生物知识，解释出现的现象，学以致用。学生的学习兴趣得到激发。让学生在课堂中做自己的主人，学生自行安排自己的时间，发挥主观能动性。4.生物课堂多样化。根据生物学科本身的特点，它是和人们的生产、生活、实践联系比较紧密的学科。因此，我们组织学生去野外观察、学习来促进生物课堂教学的成功。

二、发散思维在生物教学中的运用———光合作用

由于学生具有好奇心和求知的欲望，这就促进学习、思考。根据这一特点，我们生物教师可以充分利用教学资源，即地图，包括地图册、生物挂图、生物插图等，还可以用幻灯片、电视、录相、多媒体等多种形式。下面我们以光合作用这一节课进行具体的分析。植物有一项很重要的功能，即光合作用。对于这个概念的理解，教师要进行讲解，让学生明白，人有没有光合作用，光合作用是植物在白天进行的一种能量转化，即二氧化碳和水在光照的条件下，在叶绿体中进行反应，最后生成氧气和有机物的过程。这一过程中，光合作用产生了氧气，可以供给人和动物的呼吸，教师引导学生思考，晚上能不能把很多植物房子屋子里面呢？学生通过思考，晚上植物没有光合作用，主要是呼吸作用，那么呼吸作用就要吸收氧气，与人争夺氧气。所以，在晚上，最好将植物放在室外。而光合作用的一组探索性实验能否成功，则是教学中突出重点和突破难点的关键。

（一）先学后教的方法

教师在讲这一节的内容时候，可以让学生以小组为单位，进行资料的搜集、整理，等上课的时候，让中学生以小组的形式，进行代表发言，将你们搜集到的知识讲给其他同学听，其他组内针对这一组同学的汇报，提出自己的质疑，教师写到黑板上，分条进行解释。最后利用多媒体展示光合作用的发现过程。这样，可以让学生在主动探究过程中，体会最后获得真理的感动。通过多媒体动画，教师展示“光合作用需要二氧化碳”和“光合作用产生氧气”两个演示实验，让学生更加深刻的明白了原理。同时，让学生分组进行有关光合作用的一组探索性实验，学生通过自己做实验，更加明白了实验的重要性，通过实验，可以得出真理性的知识结论，从而学会了光合作用这节课的主要内容。然后，教师在通过一些相关的练习题，将学会这部分内容。总之，通过学生自己做实验去探究，这样对光合作用的概念有了更深刻的理解，同时培养了他们认识问题，主动探究的能力，还有对创新能力的思维的培养也起到了很重要的作用，启发学生运用知识来说明或解决实际问题，在分析和说明问题过程中领悟光合作用在生物界乃至整个自然界中的重要意义。不断提高学生的自身的各方面的能力，更好地为学习新的内容做好铺垫。

（二）学生逆向思维能力的训练

篇2

其实生物课虽然不参加中考，无论是对学生的生活还是学习都有很大的帮助的。比如在学习“绿色植物的光合”这一节内容时，要和学生讲清楚光合作用的原理和作用以及光合作用的场所、原料、产物等，这些内容对初三的化学学习有一定的帮助;在讲酵母菌时，要讲清楚其在我们生活中的作用，必亲自做做馒头和酿酿甜酒，在实践中培养学生的动手能力和生活能力;在讲生理课时，一定不要回避，因为这些内容对青春期的学生来说是至关重要的，家长往往忽视对这些知识的讲解，所以就更需要在课堂上讲，以免学生不注意青春期卫生而影响健康的成长。

我校是农村初级中学，学校专业教师师资不足，很多学科没有专业教师。教师对学科专业问题有时连自己都搞得不是很清楚，没有经过专业的学习和系统的培训，对一些实验的操作等方面不太熟练，在实验教学的过程中不能起到示范作用。加上生物科在下面非主科，得不到学校的重视，也使得任课教师教学时没的太大的责任心。

另外，学校没有专门的试验员和专门的试验室，对于一些实验教学和课外结合的实验无法正常开展和完成。教学中的教法单一、教学手段滞后、实验教学时学校认为比费钱、任课教师认为组织实验教学时费时费力都是实验难以正常开设的原因，所以很多实验教学干脆停留在口头上完成，把“做实验”变成了“讲实验”，让学生记住实验的方法、步骤、原理，完全失去了实验本身原有的价值和特点。可见，反思自己的教学行为显得尤为重要。

生物教师应不断转变教育观念、更新教育思想、改革教学模式、改进教学方法和手段，适应新课标的要求。生物新课标要求我们制定每节课的教学目标时，要注意培养学生的科学素养即三个维度――知识、能力、情感态度与价值观。

一、知识性目标的反思

根据新课标的要求，制定知识目标。扎扎实实抓好生物概念、生物规律等基础知识的教学，在具体教学中，要搞清生物要领的形成过程，讲清生物概念的定义、含义及特性等。知识的学习笔者大多是利用问题激发学生的互动学习。例如第五章植物的呼吸作用及其利用，围绕三个问题导入：1.什么是呼吸，请说出你身边的呼吸现象？2.人或动物在呼吸时，吸进的气体与呼出的气体在成分上有什么不同？3.植物有没呼吸？等问题展开互动交流讨论。有位学生提出应该用什么方法来证明氧气或二氧化碳的存在？教学内容就这样自然的延续。

二、技能性目标的反思

生物课堂教学应理论联系实际，注重应用，这既是生物学科特点的必然体现，也是适应素质教育的迫切需要的表现。在课堂教学中，教师应尽量列举身边的生活、生产中的实例，向学生介绍现代科技知识，这样可以开拓学生的视野，提高学生认识问题和解决问题的能力。教材要求的分组实验有具备条件，一个个都要开展，实验过程注重学生实践能力的培养。七年级开展的用显微镜观察人血涂片实验，发现学生动手能力很强，出乎意料，对实验也非常感兴趣，当场给以表扬。当然对学生的肯定对帮助学生确立自信也是很有帮助。加强课堂演示实验教学，激发学生的学习兴趣。

三、情感态度与价值观的反思

情感态度与价值观必须有机地融入到课程教学内容中去，并有意识地贯穿于教学过程中，使其成为课程教学内容的血肉，成为教学过程的灵魂。在学习七年级植物标本的采集过程中，“同学们植物标本可帮助我们认识多种多样的植物，在科学研究中也占有重要的作用。那么我们该为植物做些什么呢？”“请我们大家一起来爱护花草树木，以后不会再出现有的同学践踏学校的草坪这现象。”学生也意识要爱护一草一木。

由此可见，在生物教学中学生的实验、探究活动对学生掌握生物学基本知识、基本方法、培养学生动手和创新意识等能力有着很重要的作用。因此，初中的生物教学应该从以下三点重视实验的教学。

一、加强对教师专业知识能力的培养。

学校要积极支持在职教师进修、参加本学科的继续教育，生物教师还可以通过阅读专业书籍女如：《中学生物教学》、《生物学教学》等 ，从中汲取大量营养，开阔自己的视野，丰富自己的知识面，解决教学中的困难。同时还可以湘潭雨湖区那里借鉴经验，各区或几个熟悉的学校成立生物教学联组，定期开展生物教学、教研活动，相互交流，共享教育资源，达到优势互补，共同成长的目的。最后，要引导教师转变旧的教学观念，真正从有利于学生终身发展的高度来认识实验教学的重要性，使实验教学真正成为生物学的一种基本的教学方法。

二、充分利用当地资源，因地制宜。

农村中学实验设备落后，但有着城市无法相比的自然资源。可以利用丰富的农村自然资源弥补学校仪器、设备和材料的不足，让学生自己去野外采集，既丰富了学生的生活经验，又可以陶冶学生的情操。

三、建立起有农村特色的样本研训。

1、教师要在积极的实践中开展研究，探索有效的实施新课程生物学实验教学的途径。

2、学生要让他们都参加到家庭家务中去，学习养家畜、家禽，帮助种菜、种田等的知识和经验，让他们在实践中积累生活经验，运用到学习上来，最终成为教师教学中的骨干力量。

篇3

事实上，逻辑思维是所有学科的基础，是每个学生必须具备的基本能力。无论你想要学习哪一个学科，要学得好、学得快，都要求你具有较强的逻辑思维能力。逻辑思维具有条理性、连贯性的特点，在生物学习过程中更需要靠逻辑思维、推断演绎去分析问题、解决问题。作为教师，在教学中培养学生的逻辑思维能力应注重对学生思维过程的组织和引导。要提高学生的逻辑思维能力，就必须把学生组织到对所学内容的分析与综合、抽象与概括的思维过程中来。

一、分析与综合

1.分析

分析就是把一个复杂的事物分解为各个部分、各个要素，然后分别加以考察的一种思维方法。

分析方法在科学认识中具有重要作用：第一，把复杂事物简单化，为下一步研究提供便利条件；第二，使人们对事物的认识易于深化、易于揭示事物的本质和规律。分析方法的应用，曾经是近代自然科学获得巨大进展的基本条件。近代遗传学的奠基人孟德尔认识到，从整体上观察植物杂交后众多性状的遗传行为，推导出它们的遗传规律是困难的。因此，他只选择了其中7对稳定而易于区别的相对性状（种子的圆滑和皱缩、子叶的黄色和绿色、植株的高与矮等）分组研究。把分析方法成功地运用于杂交实验，把豌豆众多的性状分解为简单的要素，撇开其它各种复杂因素，将被考察的因素暂时从整体中抽取出来，允许其单独起作用，从而进行精细、周密的考察，研究每一因素世代传递的行为。以此科学事实为依据，孟德尔才能通过推理和想象提出科学的假说。可见，分析方法对于孟德尔发现遗传定律具有决定性的意义。

在组织学生进行生物科学探究过程中，要指导学生把复杂的感观材料分解为简单的要素，把统一的整体分解为各个组成部分，然后逐一进行研究。

分析方法的局限在于：一方面，由于它割裂事物的联系，着眼于局部的研究，这就容易使人的思维限制在狭小的范围内，养成一种孤立、静止、片面地看问题的习惯；另一方面，分析的结果，只能得到关于事物各个部分或因素的局部知识，这就容易使人“只见树木不见森林”，缺乏对事物的整体认识。因此，我们的认识不能停留在分析阶段，不能孤立使用它，必须由分析发展到综合阶段。

2.综合

综合就是把分析中得到关于客观对象各个部分的认识按照其内在联系在思维中联结起来，形成对客观对象的整体认识的思维方法。综合方法在于从整体上把握事物，注意事物各个部分和因素是如何相互联系而表现出整体特征的。

1953年，沃森和克里克提出的DNA分子双螺旋结构模型，就是对DNA分子各部分认识的一次综合。他们一方面综合了当时生物学家所揭示的DNA作为生物的主要遗传物质的信息传递功能，另一方面又综合了生物化学家分析DNA各种成分的大量材料，特别是综合了威尔金斯等人的DNA晶体X射线衍射图样和实验数据，把DNA的整体结构完整地再现出来。通过这一综合，使人们对DNA的各个片断认识达到从整体上把握了它的结构与功能。由此从分子水平上阐明了生物遗传和变异的机制就是DNA分子的自我复制和改制。

必须指出的是，在指导学生进行综合的过程中，要强调不能主观地把事物的各个部分和因素进行简单地相加或随意凑合，而必须按其内在的联系将它们重新结合起来，使事物作为一个整体在思维中再现出来。

人们在科学研究的不同阶段，在科学发展的不同时期以及在对自然界的不同的物质层次的认识，总是自觉或不自觉地交替使用这分析和综合的方法。要善于把分析和综合的思维结合起来，既要善于分析事物的各种因素和各个部分，又要看到各因素、部分之间的内在联系，从部分和整体的角度来把握事物，才能更全面、更深刻地认识事物的本质和规律。在此基础上，还要进一步的进行抽象与概括。

二、抽象与概括

1.抽象

抽象就是在思想上把一事物的本质属性或特征和非本质属性或特征区分开来，从而舍弃非本质属性或特征，并抽取出本质属性或特征。经过抽象过程，事物的本质属性和非本质属性的界限清楚了，这样，认识便上升到了理性阶段。

孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现F2的表现型出现了9∶3∶3∶1的比例，这与一对相对性状杂交实验中的3∶1有什么关系？从数学的角度来分析9∶3∶3∶1是（3∶1）2的展开式，由此孟德尔把两对相对性状的遗传结果抽象为两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积――（3∶1）2。进而通过分析，提出假设：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。F1能够产生4种数量相等的雌雄配子。

其实早在孟德尔之前就有许多人做了大量类似的杂交实验，先驱们已经清楚地证实了遗传定律中的许多事实，但却没能发现遗传规律。孟德尔正是在前人的指引下，总结自己实验的结果，运用概括的方法，第一个提出了遗传定律。

抽象的关键是抓住事物的本质属性和本质规律。学生通常在观察过程中无法准确的区分本质与非本质或者不能果断的舍弃非本质属性，就无法进行科学的抽象。这是逻辑思维训练的一个重点。当然，这也和个体的活动积极性、已有的知识经验有关。

2.概括

概括是在思想上将许多具有某些共同特征的事物，或将某种事物已分出来的一般的、共同的属性、特征结合起来。概括的过程，就是把抽象出来的个别事物的本质属性，上升到同类事物的本质属性，这也是思维由个别通向一般的过程。

孟德尔提出的假说对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释，然后巧妙的设计了测交实验用以检验假说演绎出的推论，证明假说是正确的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量实验都验证了孟德尔假说的正确性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。

篇4

生物实验课堂中学生的思维参与和实验观察能力、实验操作能力、实验探究能力密切相关。在观察实验结果时，若没有对实验现象或数据的处理、分析与思考，不可能挖掘现象背后的本质，或发现问题，改进实验进一步探究;实验操作时，不假思索地按照实验步骤机械甚至模仿式地完成实验，那不是实验研究，那只是在完成一个操作任务，就像在流水线工作按要求完成操作一样，那将失去生物实验应有的价值和意义。没有一定程度学生思维参与的实验探究只能是流于形式，表面看起来热闹，实则是无效的作秀。由此可见在原生态的生物实验课堂中关注学生的思维参与，对提升学生生物学科素养，发挥生物实验应有的价值起着至关重要的作用。如何在原生态的生物实验课堂中关注学生的思维参与是每一位生物教师在设计生物课堂教学时必须思考的问题。 

1 实现原生态生物实验课堂中学生思维积极参与的策略 

原生态生物实验课堂中学生思维的积极参与是促进学生思维发展，提升学生思维品质的前提。教师在设计和实施生物实验课堂时，要充分相信每个学生的潜能，给予广阔的思维空间，激发学生积极的思维情绪和良好的情感状态。 

1.1 创设情境，激发学生思维参与的自觉性 

在生物课堂的实施中要能抓住学生的思维，实现学生思维的自觉参与首先基于创设的情境。教师在创设情境时应立足于学生实际经验、认知规律和教材知识，着眼于学生思维参与，挖掘蕴含一定思维力度、具有一定思维价值的素材，同时也要关注学生思维的深度，便于通过情境围绕知识核心将学生的思维引向深入。 

比如，“细胞的能量‘通货’——ATP”一节，可以通过介绍由萤火虫发光原理而研制成的ATP荧光检测仪创设情境。ATP荧光检测仪是我国以政府文件形式指定用于检测物体表面卫生状况的专用设备。教师引导学生关注ATP荧光检测仪的工作原理：利用ATP能使“荧光素酶——荧光素体系”发光检测ATP;每个活细胞都含有一定量的ATP，所以检测ATP就可知道物体表面的微生物情况。以此唤起学生对ATP思考的好奇心和价值体验。在此基础上引发学生对ATP更深层次的思考，如ATP能使“荧光素酶——荧光素体系”发光，其他具有能量的物质是否也可以使之发光呢？如何设计实验来验证呢？ 

当通过实验得到ATP是直接能源物质时，学生又会接着思考：ATP应该具备怎样的结构使它可以直接提供能量呢？ATP在提供能量时本身会发生什么变化呢？ATP提供的能量又从哪里来呢？…… 

当学生的求知欲被激发，以饱满的热情投入到学习中去时，学生的思维参与便成为一种自觉的行为。 

1.2 “无错无教学”，唤起学生思维参与的热情 

错误是学生思维参与的相伴产物，往往可以延伸出新的更贴近学生实际的思维素材，对唤起全体学生全程思维参与的热情有着重要的意义。教师要善于利用学生的错误进行教学，当学生出现一定思维层次上的错误时，教师一定要注意处理的艺术，不要急于纠正，要利用好学生的错误让学生间进行相互思维启发和碰撞。 

比如，“探究酵母菌细胞呼吸方式”这一节实验课上，学生在自主设计有氧和无氧呼吸装置的时候会有很多考虑不周甚至错误的地方。如有氧呼吸装置如何排除空气中CO2对实验结果检测的影响？利用NaOH吸收空气中的CO2后如何知道CO2是否被完全吸收？如何排除无氧呼吸装置中原有的O2对实验的影响，如何知道无氧呼吸装置中什么时候酵母菌只进行无氧呼吸？……教师可以将这些学生设计的装置展示出来，让学生来评价或完善。学生通过交流一个一个错误不断地被发现和纠正，提高了学生思维参与的热情。教师要有效挖掘错误中蕴含的思维因素，引导学生从错误中思考，突破思维障碍，让错误成为激发学生思维参与的宝贵资源。 

1.3 任务驱动，调动学生思维参与的主动性 

学生思维参与的主动性来源于兴趣和需求。任务驱动有助于学生在生物实验课堂教学中明确思维目的，激发学生完成任务的动机。任务驱动让学生觉得必须通过自己的思考和努力才能实现或达到一定的任务要求，使之积极主动参与思维。 

比如“降低化学反应活化能的酶”一节，教师可以由浅入深地设计任务来驱动学生的思维参与。首先让学生完成探究加热能加快过氧化氢分解的探究实验，然后基于这个实验让学生明确对实验的分析任务：指出本实验的自变量、因变量和无关变量。在此任务的驱动下指导学生阅读书本有关变量的知识。这比纯粹向学生介绍实验变量的知识多了认知的载体和任务的驱动，学生思考问题的主动性得到明显提高。在掌握实验变量的基础上，后一个学习任务就是利用已掌握的变量的知识设计实验比较过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢的分解的效率。学生在课堂中一个一个任务的驱动下，在完成任务目标的渴望中，调动了思维参与的主动性，在主动的思维参与中激发了学习的兴趣，培养了思维能力。 

2 实现原生态生物实验课堂中学生思维有效参与的措施 

原生态生物实验课堂中教师对学生思维参与的有效性的关注则是提高课堂效率、实现学生深度思维、培养学生生物科学素养的根本保证。学生思维的有效参与是课堂中学生认知活动的核心，没有学生思维有效参与的课堂学生就没有真正的学习。 

2.1 问题引领，提高学生思维参与的层次 

“问题”的核心在思维，具体体现就是学生的思维参与。学生的思维参与总是从“问题”开始，而思维参与的过程又以“问题”为动力。教师在设计生物课堂时，以“问题”为主线，促使学生萌生思维参与的动机和欲望。教师以“问题”为主线积极引导学生思维参与的过程，必能有效提高生物课堂学生思维参与的层次。比如“生态系统能量流动”一节，教师可以先展示因过度放牧导致的草场退化现象。然后从能量流动角度分析其原因及可采取的措施，就可以引导学生生成一系列问题： 

草的能量是如何输入？又如何输出？与其相似的能量输入和输出的生物又有哪些？（由此构建第一营养级能量的输入和输出的模型）。 

初级消费者的能量又是如何输入？能量又是如何输出？其他营养级呢？（由此构建各个营养级的能量输入和输出模型）。 

整个生态系统能量又是如何输入、传递、转化和散失的？由此构建整个生态系统能量流动的定性分析模型。但解决因过渡放牧导致的草场退化现象只是定性分析是不够的，还需要定量研究。由赛达伯格湖能量流动的定量研究构建能量流动的特点和能量金字塔的知识。再从定量的能量输入和输出的角度，思考草场退化问题以及如何解决草场退化又使对草场的利用达到最大化。这样可以让学生认识到所有问题的思考和解决是有价值和意义的，在问题的引领和价值的体验中，提高学生思维参与的层次。 

2.2 给足空间和时间，实现学生思维的深度参与 

要将外部的学习素材内化为学生内部深度思维的载体，教师要多为学生提供和创造思维参与的机会，给学生留足思维的空间和时间。教师要充分相信学生的思维潜能，把解决问题的权利交给学生，使学生的思维品质在充分的思维活动中得以发展。 

比如“绿叶中色素提取和分离”这个实验，教师可以先让学生比较绿色的菠菜叶和发黄的菠菜叶，分析菠菜叶变黄的可能原因。学生的学习小组讨论、交流可能的解释，然后教师不要急于告知学生答案，让学生自己思考设计实验来验证自己提出的解释。学生的思维参与过程中自主构建甚至创造生物知识，思维也就会越来越深刻。 

2.3 运用、再现科学思维方法，提升学生思维参与的效率 

科学思维方法是提升学生思维参与效率的保证，是培养生物科学素养的本质诉求。教师在设计生物实验课堂时注重学生思维参与的同时，要运用、再现蕴含于生物知识中的科学思维方法，重视科学思维方法的指导，实现学生高效思维参与同时领悟到生物科学研究过程和方法的真谛。 

比如，教师在设计“孟德尔豌豆杂交实验一”这一节教学时，就可以让学生体验蕴藏在孟德尔研究过程中的“假说—演绎法”这一种重要的科学思维方法。其基本的教学设计可以是：从实验现象出发，高茎与矮茎杂交，F1代都是高茎，F1自交，F2高茎和矮茎比例为3∶1。针对实验现象和学生已有的对遗传的理解让学生提出问题。然后让学生针对问题尝试性提出一些可能的假说。再根据假说，进行一些具体的演绎和推理，小组间交流对提出问题的解释。然后让学生设计实验，检验推断和假说。 

篇5

关键词：高中；创新思维；生物课堂

在生物教学中培养学生的动手实验能力和自主探究问题的能力是至关重要的一步，生物学科因对学生实践能力要求极强，因而附加给教师的担子也显得尤为沉重，所以教师在日常的教学中要主动探求最佳的教学方案，逐步培养学生的自主创新能力、动手能力和同伴协作能力，以形成高效的生物课堂。

一、生物课堂教学现状和创建高效课堂的重要意义

（一）高中生物课程教学过程中存在的弊端

新课改下，很多教师在没有充分理解新的教学方法的前提下，盲目对课堂教学进行表面化的革新，只注重新形式的生物课堂使得教学陷入很大的误区。

学习生物需要极强的探究性，需要大量的实验协助才能实现教学任务。正是在这种观念的指导下，生物课堂出现了两种极端的现象：有的教师往往过分看重教学实验对学生的启发作用，在45分钟的课堂上花大量时间做生物实验，因此教学效率与进度受到极大阻碍。与此同时，有的老师发觉大量实验对正常教学进度的局限性后，很少为学生展示生物实验，这使得大部分学生对生物现象的理解仅限于课本上理论知识的解读。可以看出，这两种方式对于生物教学而言都存在极大的弊端。所以在此情形下，创建高效的，创新型的生物课堂显得尤为重要。

（二）创建高中生物有效课堂的现实意义

社会需要创新型的人才，学校也在不断加强对课程的改革，这一系列的社会趋势无非就是引导教学方式逐渐转向“以学生为中心”的教学模式上来。在素质教育下，高中生物课堂只有主动摒弃传统教学模式，多引导学生动手探究问题，自觉解决学习中的难题，才能使学生形成创新性的思维，才能实现学生的自由全面发展。

二、构筑创新思想，营造有效课堂

针对目前的教育现状，只有主动寻求解决的途径才能实现高中生物课堂的高效。为此，在教学过程中，广大生物教师可以采取如下的创新性措施：

（一）巧设问题，引起学生的探究兴趣

生物课上，学生的学习兴趣依赖于教师对材料情境的创设。材料情境创设的好，学生的探究兴趣浓烈，反之，整个课堂将陷入沉闷无趣的状态。如在学习“细胞的呼吸”一节时，教师可以通过展示罐头的保质期向同学们提出问题：我们都食用过罐头，为什么罐头上会有保质期？密封在瓶里的罐头会呼吸吗？这样通过联系日常生活实际，激发了学生对问题的探究兴趣，提高了他们学习的主动性。

在“提取和分离叶绿体中的色素”这一实验之前，老师首先应明确此实验的探究内容，使学生带着问题进入探究实验的环节，同时教师要及时提出问题，诸如：叶绿素中包含了哪些主要的色素？光合色素在滤纸条上呈现出的宽窄和位置的不同表明了什么？学生带着疑问开始实验，使得实验更具针对性，对实验过程也更加认真。这种巧设问题的探究式学习，培养了学生的实践能力、独立思考能力和综合运用知识的能力。

（二）动手实践，提高学生的自主学习能力

生物课堂是一门依托实验而开设的课程，它在注重学生动手操作能力的同时也强调同学之间的协作能力。在高中生物课堂上，教师要注重理论知识与实践能力相结合，将更多的课外科技活动融入课堂教学的环节。同时，教师可以为学生创建实验资料库或档案袋，及时收录学生的观察日记、实验心得、参观感想等。学生参加更多的科学实验既锻炼了动手能力，又扩大了科技视野，切实增强了学生的探究能力和创新意识。

高中生物课程中有关于“根对无机盐的吸收”这样一节课程，在学习这节课时，学生根据教师提供的多媒体软件在虚拟的网络上种植植株，并根据自己的认识为植物添加肥料，预想植物的最终形态。得到不同的结果后，学生可能会产生疑惑，这就促使同学自己动手查阅相关资料来化解心中的疑虑，这样一来既减轻了老师的负担，也培养了学生的自学能力。

（三）信息技术与课堂教学的整合

21世纪是信息化的时代，信息技术正逐渐走入学校的课堂，这种技术以其高效便利的特性赢得广大教师、同学的欢迎。在高中生物课上，教师充分利用信息技术教学可以为同学们提供大量学习资源，丰富教学形式，实现课堂教学的优化。例如在讲授“遗传因子的发现”一章时，教师可以先利用多媒体介绍遗传学奠基人孟德尔的生平和他探索生物奥秘的不懈态度。此时，教师可以利于多媒体这种直观有效的形式使同学们明白：要想攀登科学的高峰，必须付出百倍的艰辛和努力。

在讲授“细胞的呼吸”一节时，教师可以将网络上关于细胞呼吸的视频放映给同学们：泡在盐水和清水里的植株，在相同的时间里呈现了不同的状态。同学们观看视频时精力集中，学的也更加扎实深入。很显然，这种多媒体参与教学的方式节省了课堂上实验所花费的时间，同学们反馈及时，大大提高了课堂效率。

结语：

生物学科是一门前沿性强的科目，它涉及到世界上诸多的生物奥秘，结合了诸多新技术和新手段，未来它的发展潜力巨大。所以在生物课的教学中，教师也应该有意识地向同学们传递创新思想，通过创新课堂教学方式，自觉担负启迪学生创新智慧的重任。

参考文献：

[1]马育国.以“问题串”为载体，构建高效生物课堂[J].新课程：教育学术，2011（11）

[2]赵敬国.生物课堂中探究能力和创新意识的培养[J].中学教学参考，2012（14）

篇6

一、科学思维与科学实验

在人类不断追求自然界的真理，并通过实验逐步接近真理的背景下，自然科学才得以发展，而在接近真理的过程中，理性的认识是一种认识上的飞跃。人们逐渐探索出一种获得真理的认识途径，即通过科学实验去揭示真理。基本模式是：有明确的指导思想和实验目的，有明确的研究对象，并有意识地将实验对象和操作过程理想化，使之在人为控制下得以“纯粹”地表现，再通过一定的逻辑推理，从而发现事物的本质和规律。

从这个基本模式中，我们可以看出，科学实验的每一个环节，都离不开科学思维。科学实验的建立为科学思维的形成和发展奠定了基础，同时，科学思维的发展又促进了科学实验的改革，并使之进一步完善和更趋于科学。因此说，科学实验、科学思维和科学理论是相互渗透、同步发展并成熟的。

二、科学思维在生物学实验中的作用

生物学实验是有目的、有对象的研究过程。只有对生物学实验中的现象和结果进行分析、综合、抽象、概括，人们才能认识生命的物质性、生命的运动性及其在不同时空中的发展和规律。因此，生物学实验的全部过程也是科学思维的全部过程。

因此，科学思维在生物学实验设计的每一个过程、每一个环节及运用的每一种手段的选择中都有很重要的作用，否则，生物学实验就会陷入盲目。实验结果就可能出现很多不确定性。

三、科学思维在生物学实验实施过程中的作用

操作过程中，实验者的感知觉占有很重要的作用，特别是由视觉向动觉转化的过程中，表现为明显的感性的物质活动过程。理性的思维一直起着不可忽视的作用，正是由于思维的支配，实验者在操作过程中才能完成由视觉控制向动觉控制的转化，才能充分体现其自主性，而减少了实验操作中的被动性和盲目性。

科学思维对操作过程的控制，还在于实验者对操作原理的理解。掌握了实验原理和操作原理，即使没有达到预期的效果，也可以有线索去追根寻源。

在整个生物学实验方案的实施过程中，动作技能和心智技能是伴随而行、相互作用、不可分割的。只有在科学思维的统一下，生物学实验过程的感知、记忆、想象等心理活动才能按一定顺序组合，最终使实验顺利进行，并为实验结果的准确性提供保证。

四、科学思维对生物学实验结论的作用

生物学实验的结果是通过设计程序并具体操作后反映出来的现象。对这些现象进行科学的分析，就是科学思维的过程。

应该说明的是，经过科学思维，有些事实可以得出一个理性的结论，有些事实可以推测出一种假设。

生物学实验结果和结论是有联系又有区别的。它们是两种不同性质的认识。生物学实验结果是通过实验过程对人们肉体感官所难以感觉的事实或现象的呈现，它是一种通过实践活动而得到的感性认识。而生物学实验的结论则是将这些零散的、表面看起来没有联系的事实经过分析、综合、抽象、概括等科学思维过程而判断出理性认识。科学思维的作用，就在于用理性的方法去整理感性的材料。

由此可见科学思维在生物学实验中对科学结论形成的重要作用。

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现代信息技术以开放性、综合性、及时性和高效性等优势进入课堂，打破了传统的数学课堂教学模式的束缚，使教育的内容、手段和方法发生了根本性的变革。教育信息化的实现成为各个学校提升教育科研内涵的重要举措。在现代信息技术环境下的教学，强调增强学生参与、合作、空间观念和创新意识，我认为运用信息技术优化小学数学课堂教学应把握以下几点：

一、创设良好的学习情境，培养良好的学习习惯

小学生因为年龄特点和身心发展的规律，多动好动，注意力S持的时间短，这成为小学教师颇为头痛的问题，怎样才能很快吸引学生的注意力到课堂上来，培养学生良好的学习习惯？叶圣陶先生曾说过：“凡是好的态度和好的方法，都要使它化为习惯。只有熟练得成了习惯，好的态度才能随时随地表现，好的方法才能随时随地运用。好像出于本能，一辈子受用不尽。”所以对小学生而言，好的听课习惯可以通过训练他对一件事情长久的注意力来培养。教师利用计算机可以呈现丰富的辅助教学环境，面对众多的信息呈现形式，小学生一定会表现出强烈的好奇心理，而这种好奇心一旦发展为认知兴趣，将会表现出强烈的求知欲，经过长期的这种训练，学生们就会自觉养成课堂上认真听讲的良好习惯。如：我在教学《平面图形的认识》一课时，我为学生创设了这样一个情境：图形爷爷今天带着他的孩子们到我们的课堂和同学们做朋友，你们想知道他们叫什么名字吗？多媒体呈现各种颜色的长方形、正方形、三角形和圆手拉手向同学们走来，孩子们的注意力马上被吸引到问题上，“他们叫什么名字啊”，通过对图形的认识，孩子们很愿意帮着他们起名字，不但起名字，还能说为什么叫这个名字。这种情境，唤起了学生的求知欲望，点燃了学生思维的火花。

值得注意的是，这种问题情境要根据教学内容去设置，有些情境因为常规教学手段不能很好的解决，限制了对学生发现问题、解决问题等能力的培养，利用现代信息技术可以打破时空的局限，开阔学生的视野，再现真实的场景，展示典型的感知材料，凸显现象的本质属性，有效地提高教学效率。在情境的设计中不能为情境而情境，我曾经听过一节有关计算的练习课，教师设计了一系列的闯关游戏，从上课伊始的第一关到临近下课的第九关，学生一开始还兴致高涨，到最后一关时，已经索然无味了，回答问题的只有几个同学，大部分同学各干各的事。所以信息技术只是手段是工具，我们应该看到其工具的本质，而不是光看表面。

二、培养学生初步构建数学模型的意识

数学模型是建立在数学一般的基础知识与应用数学知识之间的一座重要的桥梁，建立数学模型的过程，就是指从数学的角度发现问题、展开思考，通过新旧知识间的转化过程，归结为一类已经解决或较易解决的问题中去，再综合运用已有的数学知识与技能解决这一类问题。如：我在教学《替换的策略》一课时，认识到这节课的的替换策略，包括倍数关系的等量替换和相差关系的等量替换。在教学中通过先让学生画一画的方式，理解三个小杯可以替换为一个大杯，再通过多媒体的演示观察主题图，进一步让学生体会只要抓住把两种量替换成一种量就可以了，学生把直观图形抽象成几何图形的过程，其实就是把生活中的原型上升为数学模式的过程。在这一过程中，学生初步感知了数学中的建模思想。最后提出的问题更让学生进一步思考：是不是解决替换这类问题，都可以采用这种画图的模式来解决。

小学一年级的学生在学习《立体图形的认识》一课时，由于以往我多是展示实物，因此，学生对课本中的透视图认知起来存在困难，怎么把原来的现实物体转移到数学本质上来？我在重新设计这节课时，利用多媒体课件先后向学生展示了带色彩的实物图和线条组成的透视图，既解决了学生认知上的障碍又发展了学生的空间想象能力。

三、 捕捉亮点资源激活学生的思维

叶澜教授曾经说过：“我们要从生命的高度用动态生成的观点看课堂教学，让课堂焕发出生命的活力。”小学数学课堂更是迸发着生命活力的课堂。学生的思维随时随地都会迸发智慧的火花。如：我在给学生上《百分数的初步认识》一课时，有位学生说“百分数的分子只能是整数”，我适时请学生查找相关资料，举出实例或证明或驳斥这一观点，学生通过学习，不仅掌握了百分数分子可以为整数还可以为小数，并运用这些知识理解生活中的百分数。有的同学举例“今天我们班的出勤率为98.5%”、“在一件毛衣中，羊毛的成分可能为80.5%”等等，通过上网查找资料，学生们还得出，百分数的分子可以大于一百，可以为0等等。在讲《圆的认识》一课时，去利用多媒体演示一组画面，圆的车轮、圆的飞碟、圆边的餐具等等，有个学生小声说“怎么都是圆的？”我抓住这一思维亮点，组织学生讨论，根据学生讨论结果，出示方形或三角形的车轮在颠簸的行驶，方边的餐具不方便使用，而且容量小等等。通过学习，学生进一步加深了对圆的认识。可见，课堂中学生的回答往往会不经意地出现一些亮点，这些亮点是学生学习的顿悟、灵感的萌发、瞬间的创造，稍纵即逝。只有及时捕捉和充分肯定，才能让星星之火燎原，让智慧闪耀光芒。

四、让师生在数学学习中体验美

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物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理概念是中学物理基础知识中最重要、最基本的内容。学生对概念的正确理解和掌握，不仅是学好物理的前提和基础，也是发展学生能力特殊的逻辑思维能力的必要条件，还可以使学生取得思考并掌握探索问题的主动权。所以在教学中要尽可能通过多种教学方法及教学手段，使学生准确的形成，深刻的理解和掌握各种概念。几年来，笔者借助物理概念教学，在提升学生的思维方面进行了一些探索。

一、创设情境，感性体验

对于初中生而言，初次涉及高度概括的物理概念，无疑会感到生涩难于理解。作为“传道、授业、解惑”的教师就要在如何给学生解惑方面各显神通，教师可以给学生创设感兴趣的且又恰当合理的情境，情境的创设途径可以不拘一格，关键是创设出一种激起学生疑惑的学习心理，并由这种疑惑的学习心理引发出学生发现和提出问题。在中学物理概念教学中，发现问题的情境，可以用差异性的物理实验、日常生活事件和经验、科学探究模拟、新旧知识的联系、作业活动等途径来创设，让学生体验到一种身临其境的感觉。比如，在摩擦力概念引入时，可以“让学生想办法用一张薄纸片提起一本较重的书”、“拉两本页码交叠的课本，拉不开的课本”、“吹大的气球吊杯子”等。

二、重视科学抽象，使学生理解由感性到理性

对于抽象的物理概念的教学，教师除了给学生介绍一些感性材料外，还要引导学生进行科学抽象――利用比较、分类、类比、分析、归纳等方法，对感性材料进行深层次的再加工，这些过程必须要经过学生的自己思考，由学生由此及彼、由表及里的分析归纳得出结论。比如，在斜面上下滑的物体受力分析，这里就要引导学生对力的概念、重力的作用效果等知识点的理解，让学生自己进行讨论、辩论，“去伪存真”把所谓的下滑力的本质认识清楚，而不是让学生死记硬背“下滑力”不存在。……学生经历这种由感性到理性的理解物理概念的过程，对他们记忆、理解、应用物理概念是有帮助的。

三、理解物理概念的物理意义，形成物理概念

初中生对于有些概念，看起来相似，其实本质却不同的概念很容易混淆。如压力和压强，功率和机械效率，热量和内能等一直搞不清。对于这些易混淆的概念，教师就应该从质和量两个方面进行对比，以弄清其区别与联系。如压力和压强，物理课本的定义压力为垂直作用于物体表面的力，其单位是“N”，很多学生认为压强就是压力。实际上压强是表示压力作用效果的物理量（质的规定性），其数值等于物体在单位面积上受到的压力，其单位是“N/m2 （即Pa） ”。物理和数学有个最大的区别就是，物理量有单位而数学没有。通常，笔者让一些基础中等的学生区分不同的物理量的方法，就是看它们的单位。很明显，这两个物理量的单位不同，它们就不是同一个物理量，但两个物理量既有联系又有区别。教师对这些学生易混淆的物理概念教学时，应该不断地加强学生对物理概念质和量的规定性的对比，知道他们的区别，由量的规定知道他们的联系。

四、注重物理概念系统的归纳、梳理，形成有序的概念结构

在一个阶段的学习结束以后，教师应该及时帮助并指导学生把众多的知识、概念联系起来，形成有序的知识结构，这样，不仅有利于学生的记忆，而且有利于学生的理解和应用。归纳、梳理的方法是：

（1）回顾全章内容的主要知识点，比如主要的物理现象、概念、规律、实验等；

（2）找出哪些物理知识点具有包容的关系，哪些知识点具有并列的关系；

（3）整理这些知识点的内在逻辑联系，并以适当的形式表达出来。这些形式可以是提纲形式，也可以是“树形”结构图、表格等方式。

五、从物理书本知识到实际应用的转变

有些学生对某些物理概念，知识点能够较流利地表达出来，但他们并不一定会用。比如一个电路设计题：闭合前面开关，铃响而灯不亮；闭合后门开关，灯亮而铃不响。笔者问某学生，根据题目描述，你能判断灯和门铃是什么联接方式？该生茫然不知。若问你知道串、并联的电路的特点吗？该生能顺利回答。再问，如何判断用电器的联接方式？该生仍能回答出一看电流路径，二看各用电器是否互相影响。进一步问，什么是用电器“互相影响”？……在笔者的启发引导下，该生最终恍然大悟――灯与铃是并联的。教师不仅要成为学生学习物理概念知识的传授者，还要成为理解知识，会应用物理知识的引导者。

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21世纪是一个追求创新、崭新生命科学的世纪，生物化学成为生命科学领域重要的前沿学科之一。生物化学是在分子水平上研究复杂生命现象的科学，在我校生物化学更是全校学生必修的基础课程，经过多年的教学实践，生物化学已经成为一门成熟的学科，有较丰富的教材体系和教学内容以及相应的教学模式，同时它也是一门实践性很强的学科，与工业、农业、食品、医药和环境等各个领域都有着密切而广泛的联系，成为为生命科学研究中非常重要的手段。

1 生物化学课程教学的指导思想

科学、先进、创新的教学方法和手段是提高教学质量的重要保证。生物化学教学的指导思想是精选教学内容，以学生为主体，以教师为主导，使学生的知识、能力和素质协调发展，把课程教学方法与手段建设在现代教育平台之上，不断提高、不断发展、不断完善。教育的目的不仅仅是教会知识本身，更重要的是教会学生学会获取知识的方法及培养学生运用知识解决实际问题。传统的教学模式是以老师“教”为主，方法主要是单边灌输，我们学生缺乏独立思考的习惯，不能主动探求知识，更缺乏一种对学习的创新精神。现在的教学改革运用多种辅助方式教学，强调学生以“学”为主，学生主动参与教学活动，成为教学的主体，这样的教学可以激发我们学生主动学习的热情，培养我们自主探究的能力。

2 对生物化学教学的认识

2.1 课前结合专业考研需求，优化生物化学内容

由于生物化学是在分子水平上进行研究，故一些概念和反应过程十分抽象，难以理解。针对这一特点及各专业对生物化学的要求，教师对教材内容进行了分析、讨论，删繁就简，浓缩基础教学内容，突出主线。在有限的学时内把教学的主要知识点、当今最新的研究成果及发展趋势介绍给学生，把重点、难点讲通、讲透。同时结合专业考研需求，将近几年的考研趋势以及发展动态介绍给学生，及时调整经重点、难点等，尽量把相关领域的研究进展及研究热点融入到日常教学中[1]。比如今年的H1N1型流感，老师对其进行了详尽的介绍，让学生加深了对这种病毒的了解，做到学有所长、学有所想、学有所用。

2.2 课后用竞赛的方式强化知识，激发学习的主动性

今年期末，教研室组织进行了一次生物化学知识竞赛，分为团体赛和个人赛。在团体赛中，38名学生分为4个小组，做必答题、问答题，题型全部是课内习题，基本上让每一个人都参与到活动中，既加强学生间团队合作意识，又加深了学生对知识掌握的熟练程度。在个人赛中，80 %的题型是课内习题，20 %是创新题，即与现实生活联系比较紧密、需要综合各方面知识去解答，更利于强化生物化学知识，提高学习生物化学的热情。

3 生物化学对学生的思维的锻炼

3.1 对放射性思维的锻炼

以一个知识占为中心，把相关内容像蜘蛛网一样不断向外延伸，有利于深化和渗透知识，可以增强学习的兴趣。比如糖、脂、氨基酸代谢途径的相互关系，通过乙酰辅酶A、草酰乙酸、6-磷酸葡萄糖等关键物质达到相互转化，学生可以依靠这个关系把糖、脂、氨基酸代谢中相关反应都放射性的添加到其中，就可以从整体来看3大物质代谢，从而减少记忆某些反应产生的概念混淆。

3.2 对框架性思维的锻炼

按照一定的模式去提炼和消化书中的内容，将有关或相近的知识点通过有条理的比较、分析、归纳成固定模式框架，进行高效的学习。如在基因信息传递这一章中，可以把复制、转录、翻译进行比较，从而达到事半功倍的效果。

3.3 对探索性思维的锻炼

在已掌握的知识基础之上，不断向未知的领域探索，如对基因工程进行探索，人们发现了DNA的双螺旋结构、冈崎片段等。在生物化学的学习过程中，在学生能力范围内值得探索的知识很多，如1分子葡萄糖有氧氧化，在什么情况下产生多少个ATP等。

4 小结

教学过程不是一个单一的发展过程，而是一个多层次的复杂的发展过程，教学方法的运用必须根据这种复杂的发展变化，灵活掌握、灵活运用[2]。在课堂中将多种教学方法有机结合，不断探索更新、更实用的教学方法，势必会提高生物化学的教学质量。

参考文献

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实验课是学习生命科学的学生学习阶段的必修环节之一，是学生通过参加第一线的实验活动锻炼个人综合能力、寻找发现自身不足，验证理论课内容和完善知识体系，提高个人综合素质的重要途径。此外，实验课还有助于培养学生的责任心、树立使命感，进而为学生日后踏上工作岗位打下良好的基础。在为期半学年的实验过程中，取得了知识体系的完善和工作经验全面的提高等丰硕成果，主要包括微生物学实验技术及研究方法知识体系的完善、实验设计与准备经验的积累和实验总结与论文写作态度的端正等三个方面。

第一，微生物学实验技术与研究方法知识体系的完善。微生物学为生命科学的基础学科，微生物学实验课不仅包括最基本的无菌操作技术，常见微生物的形态及常规染色的观察，基本生理生化分析（V.P.反应、甲基红试验、吲哚试验、糖发酵试验）并将微生物的基本试验方法与日常生活结合（土壤微生物分离纯化、酸奶中乳酸菌分离和水中大肠杆菌的检测）激起学生对微生物学学习的兴趣，最后还为学生创造了将课堂与书本上所学到的知识融会贯通的机会（自主实验）。在整个课程教学期间，教师不仅要耐心地讲解知识，还要将自己多年微生物学研究的经验传授给学生。其次，基础实验部分巩固了实验技术，实验课教学使学生们有机会从另一个角度去发现漏洞、学习知识。再次，专题实验加深了对微生物学实验技术实际应用的认识。微生物与人们日常生活密切相关，在农业、能源、食品、医药和石油工业等领域发挥了重要作用，但微生物也危害人类身体健康，对食品，饮用水等中的微生物检验检疫非常重要。“乳酸发酵实验”与“水中大肠菌群检测实验”正是针对功能微生物的利用与致病微生物的监控并结合日常生活而设计的实验。在实验操作过程中，对工业标准化与检测标准化有了初步的了解。最后，实验报告丰富了知识体系。实验报告涉及知识面广，尤其是课后问题，学生们“仁者见仁，智者见智”提出了很多建设性的想法。引导学生深入思考，并激发学生的探知兴趣，必须认真查找相关文献和相关技术手册，并对提出的问题即时沟通交流，这都拓展了知识面并提高了表达能力。

第二，实验设计与准备经验的积累。在实验操作过程中，经历了实验设计与准备的工作后，使学生们认识到实验关键的不仅是实验操作而是实验前期的论证准备以及繁琐的实验药品的订购和实验材料的准备工作。这是因为，首先，实验目的要明确并且实验方案要切实可行不能仅凭想象。实验目的是实验的主线应至始至终贯穿整个实验。无论是在实验的设计过程中，还是实验操作过程中，还是实验结果的总结和分析过程中，都要时刻牢记实验的目的是什么，是要验证什么理论，还是揭示什么现象。如果在实验的过程中忘记了实验的目的，那么就会丢掉实验的灵魂。另外，实验进行之前应认真设计实验方案并对其中重要部分进行论证并进行预实验。实验操作部分是对实验方案的执行部分，是按照预先设计好的实验方案进行的实际操作以期达到预期目标或论证某一理论的工作。因此，实验方案一旦确定就不能轻易修改，如果实验过程中发现实验方案行不通或不能达到预期目标则应通过暂停实验分析已得到的实验数据并进行论证分析才可以修正实验方案。其次，实验设备、实验药品和实验材料等应在实验进行之前准备好。这一部分往往也是最容易被忽略的部分，实验准备不充分也是导致实验效率低、实验周期长的主要原因。在实验方案中包括所需实验设备、实验药品和实验材料等的分析，根据实验方案中的要求应首先确定所需仪器设备的来源，如添置新仪器设备等需要在专业分析中心做的分析需提前联系。实验材料是实验的对象，质量的好坏直接影响实验的成败或实验结果的科学性。因此，实验样品采集、运输、保存方法一定要规范，以增强实验的可对比性。如果实验材料需要预处理，处理方法一定要有章可循不可随意。总之，对实验设计及准备工作认识的深入有助于完成从学习到研究性学习到研究的过渡，有助于科学思维体系的建立，有助于实际工作能力的提高。

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1.价格低共享性高。MOOCs的门槛通常很低，免费注册参与。只有当需要学分或其他证书时，课程才要求交纳相关费用。MOOCs强调共享和公平，学习者往往不需要学习前的资格审查和知识储备考核，鼓励跨学科学习，以增进学习者终身学习的能力。由于众多知名高校不断加入MOOCs平台，目前线上M00Cs课程资源已非常丰富，且形式灵活多样，为不同语言和文化背景的学习者提供了多种选择。

2.碎片化学习。对学习内容或者学习时间进行分割，使学习者对学习内容进行碎片化学习。学生可以自己把握学习节奏，将知识学习以链状形式循环推进，使学生得到结构化的知识体系，改变了以往只能在教师带领下先分知识点学习、后集中复习的学习模式。

3.翻转课堂。将学习过程分为两部分：一是前置学习，学生在课外在线完成信息传递任务，课堂充分运用微视频等各种教学手段，形式有趣，注重效果。二是课内互动，在教师指导下进行内化吸收，师生间进行深度互动，开展各种实践和团队学习，从根本上改变了学生的学习方式。

4.形成学习社区。学习强调交互性，尤其重视学习者之间的交互，一些学生成立了网上学习小组，或跟附近同学万方数据组成面对面的学习小组，开展同伴互助和评价活动，形成非常强大的学习社区。

5.评价灵活。MOOCs的评价平台往往使用自动化的线上学习评价系统，学生不但可以即时收到评价信息，教师也可以通过学生互评对学生的学习成绩进行评价，以激发学生学习兴趣。

二、PBL教学模式引入到微生物课教学

基于问题的学习（problem-basedlearning，简称PBL）是由美国神经病学教授霍德华•巴罗斯（HowardBarrows）于1969年创立的一种自主学习模式。PBL教学法以问题为基础的学习方法，在教师的指导下，通过学生自学、讨论，学习相关知识，进而解决问题。提高学生学校的主动性，及分析解决问题的能力。整个教学过程包括问题的设置、学生分组讨论、学生课堂发言及教师的总结。问题的设置要以课程教学目标为基础，难度适中并与生活实践密切联系为宜。分组讨论要求学生6-7人为一组，由组长组织，通过查阅相关书籍、文献及利用互联网等方式查阅问题，汇总讨论，得出结论。课堂上各组根据之前形成的结论，进行讨论，通过这一环节加深学生对知识的理解，最后由教师进行归纳总结，解答学生疑惑。教师在教学过程中结合学生情况适当讲解一些科研方法与技巧，特别是文献检索的方法，并且帮助学生组合讨论小组，将不同素质和不同特点的学生搭配起来，取长补短。

三、运用多媒体技术，增强教学效果

针对微生物学课程特点，运用多媒体辅助教学。微生物与现实生活紧密连接，讲授到相关内容时，可收集整理各类案例、图片、视频，应用到多媒体课件当中。在多媒体教学中，可将抽象的内容通过图片、视频的方式展示，降低内容理解难度。当然多媒体教学应与传统教学方式紧密结合，互相配合，发挥传统教学口头语言与肢体语言和学生的交流，多媒体教学生动形象的特点，是教学信息容量增加，丰富了教学内容，开拓学生视野，重点、难点清晰明了，提高学习效率。

四、改革实验教学，调动学生学习的积极性

微生物学的教学效果离不开实验。开设开放性与研究型实验让学生成为了课堂的主角。每个实验都环环相扣，通过分离土壤微生物，让学生学会微生物学的基本实验操作，无菌操作，微生物的形态分类，最后再筛选出青霉，验证青霉素药物的作用机理。整个过程让学生充分独立思考，设计实验，体验科研过程，体现了研究性学习的自主性和独立性，很好地培养了学生的创新能力。

五、结语

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关键词：新课程；中学生物；思维培养

所谓思维就是在表象概念的基础上进行分析、综合、判断，推理等认识活动的过程。思维是人类特有的一种精神活动，是从社会实践中产生的。创造思维的方法很多，诸如集中思维、发散思维、联想思维等。

一、 思维的敏捷性的培养

思维的敏捷性是指在进行思维活动时，能避繁就简，迅速对问题做出判断较快地解决问题的能力。学生知识越丰富，联想越充分，思维就越敏捷。因此教师在注重基础知识教学和基础技能训练的同时，还应有意识地培养学生发散思维的能力，打破思维定势，使学生的思维朝多方向发展。教师在教学中要精心设置疑问，启发学生展开联想，思考出与问题相关的若干问题。鼓励学生有独创见解。当今社会的信息量迅速增加，作为接受新事物最快、反映事物最敏感的青少年，他们的思维不可能固定在一个模式中，必然会千姿百态。这就要引导学生自奋其力，自执其知，不能坐等别人做结论。于是我精心提出问题，组织学生进行深入讨论，效果较好。质疑的习惯一经养成，不管看到什么书，遇到什么事，学生们都要问几个为什么，不盲从，不轻信。比如，在讲芽的发育时当学生了解了芽的生长点与茎的生长有关后，教师可提出一系列的相关问题：根为什么能生长？生长点属于什么组织？双子叶植物的茎为什么能不断加粗？植物的生长主要靠什么？学生根据自己的知识经验，经过反复的思考，使思维纵横交织，当他们一旦有了正确的结论后，就能将植物的生长问题学深，学透，达到融会贯通。在教学中，教师经常设计这样的问题让学生思考，就会使学生的思维越来越敏锐，使思维在联想中获得发展。

二、 如何培养思维的灵活性

在传统的生物教学中，教师通常按照教材固有的知识结构，按着单向思维方式思考解决问题，久而久之就会使学生形成“思维定式”，从而严重制约了学生创造思维的的发展，使思维变的模式，呆板。因此，教师要努力改变传统的教学模式，注意培养学生的发散思维和逆向思维。生物的生命活动之间存在着错综复杂的关系，它为学生的思维提供了丰富的素材，因而教师应深刻挖掘教材中的内容，精心设计发散思维的教学环节，引导学生进行知识辐射和知识迁移，举一反三地思考问题，寻求答案。例如在学过哺乳动物之后，学生知道了胎生是哺乳动物一个重要特征，对此，教师可提出一系列的相关问题：脊椎动物中的其它种类是胎生还是卵生？卵生种类它的生殖情况有什么不同之处？哪一类动物生殖更有优势？之后有意提醒学生，对某一问题，某一事件要进行多方思考，不能僵化在某一问题本身。又如，讲伴性遗传时，可设置这样的问题：色盲基因位于X染色体上，Y染色体上为什么没有？人类哪种遗传病基因位于Y染色体上而X染色体上没有，那么它又表现出怎样的遗传行为？这样，经常有意识地引导学生突破单一思维模式，诱导他们转换角度，多方思考，久而久之就可以拓宽思路，使思维更灵活。

三、 注重培养思维的深刻性

思维的深刻性，主要是指思维活动的广度、深度以及思维活动的逻辑水平。它表现为，在智力活动中，善于概括归类，分析综合，善于透过现象看本质，能够预见事物的发展过程。

在教学中，教师应不失时机地引导学生对相关知识进行类比，在问题的对比中寻找疑难问题的答案，实现知识的迁移，从而使学生的思维向纵深发展。例如，在讲种子的结构时，除了对种子的结构进行类比外，还应将一些结构的功能作为疑难问题进行比较；无胚乳种子的子叶有什么功能？有胚乳种子的子叶又有什么功能？再如在讲生物的变异时可提出这样的对比问题：当生殖细胞发生变异时对后代个体会产生什么影响？当生物个体的某个体细胞发生变异时情况又如何？通过这些对比性的问题的提出就能使学生对知识的理解向纵深的层面发展。在生物教学中教师还要按知识体系进行归类比较和网络归纳，把所学的知识由点变线、由线成面。以此培养学生归纳概括、分析综合的能力。

四、还要亲和师生关系

在培育思维教育活动中，以学生为主体，教师为主导。要做学生的朋友，尊重每一位学生，做到因材施教，教学相长；要为人师表，有创新意识和实践能力，不能仅满足于学生继承知识，而应使学生学会创造；要诚实正直、平等待人，善于与学生沟通。在生物学教学的实施过程中，要尽可能为学生提供探索研究的条件，不断培养他们的探索知识能力。

五、重点培养思维的创新性

古人曰：“学起于思，思源于疑”。早在两千多年前，孔子就提出“疑是思之始，学之端”（《论语・为政》）；宋学大师朱熹指出“读书无疑者，须教有疑；有疑者却要无疑，到这里方是进步”（《学规类篇》）。爱因斯坦曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。”近代教育学家陶行知说“创造始于问题”。可见，质疑是学习与思考的起始，是创新思维的现实起点和开端，一个问题突破之后往往能带来一项甚至一系列发明创造。中学生具有敢想、敢说、敢干的特点，是创新行为形成的重要时期。心理学研究也表明，每个健康的人都具有创造的潜力，但是要把潜在的创造力转化为现实的创造力，必须要有激发潜能，形成创造力的环境和氛围。传统的课堂教学一直把知识作为预先确定的东西教给学生，对学生的奖励也往往以学生对课本知识的顺从为条件。由于有创造性的学生，其言行常较为独特而偏离常规，这使得一些“顽皮”的学生受到压抑，甚至打击，久而久之，他们的创造性新芽就会在这样一种不适宜的环境中枯萎。因此在教学过程中教师的一个重要任务，就是要树立创新型的教学理念，努力形成民主，平等的教学氛围。鼓励学生敢于提出新问题，新看法，发表新见解，敢于提出与众不同的意见，树立创新无权威，创新无止境的观点。允许他们凭自己的直觉和生活经验来分析、判断各种生命现象和本质。对于标新立异的见解和看法，必须给予充分的肯定、赞扬和激励性的评价，从而为学生创新思维能力的发展提供良好的精神环境。

创造性思维方式将成为21世纪人类的主导思维方式，因此我们要引导学生运用扩散思维与集中思维相结合、求同思维与求异思维相结合、正向思维与逆向思维相结合的方法，形成符合时代要求的思维方式。重视培养学生的思维品质，符合新课程理念，有助于提高学生的素质，发展学生的智力和能力，最终有利于创造型人才的培养。

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所谓误诊，是指接诊者在收集资料、分析病情、产生假设以及进行判断时，出于主观和（或）客观的原因，没有做出正确诊断，造成诊断错误，诊断遗漏或诊断延迟。诊断是一个复杂的过程，包括收集诊断信息、分析和解释信息、产生诊断假设、验证或排除假设、得出初步诊断、评估和修正等多个环节。任何一个环节发生错误，都可能导致误诊。误诊一旦发生，轻者延误治疗，增加患者痛苦，重者可导致患者伤残甚至死亡，危害性不容低估。

全科医生作为综合医院的“守门人”，不仅要诊治大量的常见病和多发病，还要正确识别少数罕见病和危重病，及时向上级医院转诊。由于后者只占全部患者的很小部分，且有时表现不典型，要满足这一要求其实并不容易，所以，临床接诊出现误诊更是屡见不鲜。

研究表明，除客观原因外，医生错误的临床思维对误诊的影响不容忽视。美国一项研究发现，74%的误诊系由医生判断或分析错误所致，而因医生知识技能欠缺所致误诊只有4%。由此可见，全科医生不仅要学习和充实医学知识，提高临床技能，在临床决策时遵循正确的思维方式也极为重要。本文介绍一些常见的诊断思维错误，希望对社区医生有所警示。过于自信

人都可能犯错误，经验丰富、水平高超的医生也不例外。只有充分了解诊断工作的复杂性和自身能力的局限性，善于修正和反思已有结论，才能不断提高诊断水平。

临床工作紧张繁忙，经常需要迅速做出诊疗决策，医生的经验水平和自信程度对决策效率影响很大。很多高年资医生在考虑诊断时，并不是先提出诸多假设而后再逐一验证，而是将当前病例与记忆中各种疾病的特征表现迅速比对，直接得出诊断结论。这种临床思维被称为“模式识别”。

“模式识别”是一种直线式的思维方式，几乎完全是下意识的，操作简明，进程迅速。尤其当患者病情危重或人数较多（例如急诊室），需要迅速判断和干预时，“模式识别”对临床决策有很大帮助。一位剧烈腹痛、血尿和大汗的患者走入急诊室，有经验的外科医生可立即做出肾绞痛的诊断。然而，任何一种思维方式都不可能完美，一定程度的自信确实有助于提高决策效率，但过于自信却可以使医生低估病情的复杂性，提前终止鉴别诊断，从而造成误诊。对于上述病例，肾绞痛固然是合理的诊断假设，但腹主动脉瘤也可有这些症状，只不过发病率相对较低，不易想到。若医生过于自信，盲目下结论，就可能造成致命后果。代表性偏倚

各种因素对思维造成干扰，使医生临床思维发生偏差和错误，代表性偏倚就是其中常见的一种。

代表性偏倚是指仅根据病情某一方面的特征来估计患病概率，而忽视了其他信息（例如患病率）对诊断的影响。具体而言，当某病既像A，又像B时，若A较B常见，则诊断为A的可能性要大于B。但在实际工作中，医生对罕见病的印象容易深刻，若病情与某一罕见病相似，而医生对该罕见病又比较了解，则容易产生代表性偏倚，过高估计患该病的可能性。

例如一位长期发热，关节炎和脑膜炎的患者，多位医生会诊均认为结核可能性大，但经治医师认为是莱姆病，原因是其新近诊断过一例莱姆病，二者临床表现很像。但要知道，莱姆病在我国远不如结核常见。当结核和莱姆病均能解释临床表现时，病因为结核的可能性显然大于莱姆病。结果该患者脑脊液和关节液培养均出现抗酸杆菌，最终确诊为结核。

可获得性偏倚

可获得性偏倚是指医生思考诊断时固守思维定势，难以突破自身知识背景的限制。

当代医学专业不断细分，致使很多专科医生知识面狭窄，鉴别诊断只能囿 于自己的专业领域，却没有能力从整体上把握病情，而这恰是全科医生的优势所在。例如：一位阵发性心悸，冷汗，高血压的年轻女性，客观检查结果均正常，却被多家医院内分泌科误诊为嗜铬细胞瘤。一位全科医生经过仔细询问病史，结合阴性检查结果，确诊患者其实是惊恐发作，通过心理辅导和药物治疗很快奏效。

西方医学界的名言“If you were ahammer.the whole world looks to you like anail（在一把锤子的眼中，整个世界都像一枚钉子）”，反映的正是可获得性偏倚对临床思维的影响。可见，专科医师也须注重通科教育的理念，全科医师更要夯实基本功，拓宽知识面，才能切实保证医疗质量。

确认偏倚

确认偏倚是指医生做出诊断假设后，有意识地寻找能够支持自己结论的证据，而对其他信息，尤其是与诊断假设矛盾的信息，有意无意地予以忽略。英国哲学家弗朗西斯·培根说：“错误的信念经常比真理更能迎合人类的心理”，说得正是确认偏倚对思维的影响。

确认偏倚的特点在于先入为主，使医生拘泥于错误判断而不能自拔。例如一位糖尿病患者因嗜睡来诊，检查结果为糖尿病酮症酸中毒。经输液、补钾和降糖治疗后，水电紊乱初步得以纠正，但意识障碍却逐渐加重，由嗜睡陷入昏迷。头颅MRI未见异常。经治医生认为既然MRI阴性，意识障碍应当还是原发病所致，待水电紊乱和血糖水平完全纠正后应能恢复。感染科会诊建议腰穿，但意见没有被采纳。入院第5天患者突然死亡，尸检发现死因系由化脓性脑膜炎所致脑疝。

这一病例的教训极为深痛。可见，要想减少确认偏倚，医生须时时注意反思，对诊断的各环节反复推敲，切忌主观臆断。特别是病情复杂、诊断未明时，临床思维须务求广阔，对每一条诊断线索都不要轻易放过。

思维锚定

很多医生都会在一定程度上青睐自己原来的诊断，不愿加以放弃。但应当认识到，疾病是一个动态发展的过程，病情不断变化，诊断也要随之调整。

做出拟诊只是诊断的第一步，即使诊断完全无误，也只能反映我们对疾病某一阶段的认识。做出诊断后，仍然要继续主动思考，进一步评估、完善，甚至原有诊断。否则，如果思维僵化，对病情新的变化和发展视而不见，就像轮船被“锚定”一样，就可能造成误诊。例如一位老年女性，因气短乏力来看社区门诊，化验提示小细胞低色素贫血，经补铁治疗后好转，诊断似乎可以告一段落。但经治的社区医生并不满足于缺铁性贫血的诊断，而是怀疑患者有慢匿出血，及时化验了粪便潜血，结果阳性。立即将患者转诊至上级医院行胃镜检查，发现早期胃癌，经手术治疗后痊愈。

篇14

关键词：科学探究；思维；内化

新课标重点要求提高学生的生物科学素养和倡导探究性学习。而生物科学发现史作为特别优良的课程教学资源，可应用在学生科学素质的培养、学生学习兴趣的激发和学生情感、价值观等非智力因素方面的培养等。尤其在科学素质的培养方面，对于学生的生物科学基础知识的学习、科学态度和科学精神的培养、科学思维和方法训练三方面都具重要作用。

实验探究能力是体现生物科学素养的重要方面。实验探究教学中，学生在具备相关生物学知识的前提下，实验的基本技能、实验设计的基本方法以及能力的培养、优化与提升，就成为素质教育理念下高中生物探究式教学的重中之重。教材中的实验是培养学生科学素养的重要载体，包含了中学生物实验的基本方法与技能。作为新世纪高中生物教师，我们应在教与学新理念的引领下，利用好教材中的经典实验，促成学生掌握新教材基础实验的探究方法与技能，并学会迁移与运用。

本文主要探讨在学生科学探究思维能力的培养方面，如何发挥生物发现史作为优良教学资源的重要角色。

一、科学探究思维能力

《普通高中生物课程（实验）》（以下简称《标准》）指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一，将科学探究列入内容标准，旨在将学生学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”

科学探究过程包括以下要素：提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验与收集证据、分析、写论证、评估、交流与合作。所有探究活动都要历经整个过程，它是科学探究的方法所在。而在探究过程的各个环节中，贯穿始终的是科学思维，它扮演着指挥所有科学方法顺利进行的角色。因此，科学探究思维的培养既是科学探究能力培养的重要内容，也是科学探究能力培养目标达成的最直接途径。

科学思维是运用科学抽象的成果（概念、符号和思想模型）所进行的深入的认知活动。它包含逻辑思维和非逻辑思维两类。所谓逻辑思维，即抽象思维，是指运用比较、分类、分析、综合等逻辑方法，借助概念、判断、推理等思维形式，去揭示和把握认识对象的本质或规律的思维过程。逻辑思维的表现形式主要有：归纳和演绎、分析和综合、比较和分类、类比。非逻辑思维形式主要包括形象思维、直觉思维、灵感、联想和想象、顿悟、猜测等。

分析是指用思维把事物分解为各个部分分别加以考察从而便于形成各个概念或便于确定概念间的关系的方法。综合是指思维把事物的各个部分用形成的各个概念分别代表，形成原来的整体事物的概念或确定这些各个部分的概念的关系的思维过程。

归纳是指思维找出多个特殊性的具体事物的共同性的方法。演绎是指思维从事物的一般性返回到事物的具体的个别性的方法。

比较是确定对象之间的共同点和差异点的一种逻辑方法，是科学思维对由观察与实验获得的感性材料进行逻辑加工的初步方法。

类比是将未知事物与已知事物进行比较，根据对象属性之间的关系在某些方面的相似或相同，而推断未知事物也可能具有已知事物其他的某种属性的方法。

想象是建立新的概念、形象，发现新的联系、规律的有效且重要的思维途径。

形象思维是对形象信息传递的客观形象体系进行感受、储存的基础上，结合主观的认识和情感进行识别，并用一定的形式、手段和工具创造和描述形象的一种基本的思维形式。

直觉思维是指对一个问题未经逐步分析，仅依据内因的感知迅速地对问题答案做出判断、猜想、设想，或者在对疑难百思不得其解之中，突然对问题有“灵感”和“顿悟”。

二、利用生物科学发展史培养学生科学探究思维能力

科学思维能力的提高不是通过简单的灌输，而是个体在自主学习和实践过程中不断内化和升华的过程。教学实践中，通过利用高中生物课程资源中的生物科学发现史中的经典实验，以学生的认知过程为主线，通过分析、研究科学家的实验设计思路，引领学生经历与体验科学工作者进行科学探究时的整个实际过程，让学生学习和领悟科学家科学研究的思维方式和研究方法，从而帮助学生学习其中具体的科学方法和思维。下面就如何利用生物科学发展史，对学生在科学探究的每个环节中常涉及的科学思维加以训练、提升和培养。

1.提出问题

提出问题是科学探究的逻辑起点。爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”

如孟德尔在进行豌杂交育种时，注意到分别对具有高矮相对性状的豌豆植株进行杂交，F1代只显示亲本一方的性状。于是提出疑问，为什么子一代没有出现矮茎植株呢？同时大胆联想，如果用这个子一代的高茎豌豆自交又会出现什么结果呢？当得出自交后代出现高矮性状并存的结果时，又大胆演绎，是否所有相对性状杂交实验结果也遵循这样规律？并做了相应归纳后，才确定提出一个科学问题：为什么子一代只出现显性性状，而子二代却出现了性状分离现象呢？如在对肺炎双球菌试验中，通过归纳、分析和综合得出DNA是遗传物质的结论的基础上，赫尔希和蔡斯又发出疑问，艾弗里实验中DNA提取物纯度最高时，仍然含有0.2%的蛋白质，那么最终使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，到底是DNA还是0.2%的蛋白质？赫尔希等人的噬菌体侵染细菌的实验将DNA和蛋白质分开进行独立研究，才最终得出了让科学界信服的结论。

通过让学生经历孟德尔整个提出问题的过程，使学生认识到，一个有价值的科学问题的提出不但需要永不止步的精神，更需要在发现问题的基础上，依靠演绎、联想思维，进行再发问，再肯定，并对所有疑问进行归纳，分析和综合，通过由浅入深、由表及里、由现象到本质的层层思维，最终从一般的非科学问题中挖掘出更有生命力和有科学价值的科学问题。通过这一过程再现和体会，学生的发散、逆向、直觉思维都可得到激发、锻炼、培养和提升。

2.猜想和假设

对问题的科学假设，是为下一步的活动指明方向，以加速对问题答案也即现象背后隐藏的规律的发现。假设必须是有科学依据，并可通过实验验证的。因此假设的确立除需要联想、想像、直觉等非逻辑思维的参与，更需要严密的逻辑思维。如孟德尔的最终问题的提出，其实就是在一系列小问题的提出上，假设，验证，再提出新问题，再假设，再验证的过程。学生通过对科学家做出假设的思维历程加以揣摩、研读，进而使之科学思维得以磨练。

3.实验设计

实验设计的目的是对前面做出的假设进行验证，比较、归纳和演绎思维在此环节的参与尤其重要。实验设计的原则主要有：控制性原则、对照性原则、重复性原则、单一变量原则。

高中生物教材中涉及许多对照实验，设置对照是科学研究中常用的手段，也是科学探究实验设计这一环节中必不可少的科学思维。如达尔文胚芽鞘实验中，就曾设置了三组对照，即分别对正常、去掉尖端、被锡箔小帽罩住三种条件下的胚芽鞘进行单侧光照射，生长状况结果分别为弯曲生长、直立生长、直立生长。学生可以通过比较、分析和综合推断出尖端在单侧光照射下产生某种物质，对胚芽鞘下面的部分产生某种影响。可见对照实验即是比较科学思维的发挥；同样在温特实验中也有三组对照实验，将与切下的胚芽鞘尖端接触过和未接触过的琼脂块分别放在被切去尖端的胚芽鞘的一侧，学生通过对结果的比较、分析和综合，便可得出结论：在单侧光的刺激下，胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，并从尖端运至下部促使下部的生长，最终导致胚芽鞘的向光弯曲生长。在发现史中的经典实验里，对照实验随处可见。如光合作用发现中的萨克斯实验，对一个叶片分别进行一半遮光和一半曝光的对照处理；在噬菌体侵染细菌实验，它的设计目的是为了验证DNA是遗传物质，而不是蛋白质。因此设计前提是必须将DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质各自的作用。又如酶的发现中物理性消化和化学性消化的对比试验等。对照设置都以便于科学的比较思维的参与为目标。

除此之外，控制原则、单一变量原则都是为了便于同等条件下的比较分析而设立。如孟德尔选择闭花自花授粉的豌豆作为杂交试验的材料，并选择豌豆中外观对比明显的七对相对性状作为研究内容，均是便于同等条件下单一变量的比较。通过让学生学习实验设计要求几大原则和设计思路，以及对对照结果的分析，可锻炼学生的演绎、归纳、比较和综合思维。

4.实验方案实施和证据收集

实验结果数据是假设得以验证的最有力证据。但在实验过程中，由于误差和偶然因素的影响，有可能出现与假设，甚至是与当时科学理论相违背的结果，对这些结果处理方式也是培养学生科学思维的重要环节。如由于偶然因素产生的意外现象引起弗莱明的思索，从而造就了青霉素的发现。同时，对结果的收集，不应仅仅局限于本学科特定的思维层面和角度，孟德尔在豌豆杂交实验中，就不仅局限于对通常采用的定性结果的记录，还大胆引入统计学方法对实验结果出现的不同性状豌豆的数目进行定量统计分析。创新的证据收集思维造就的便是伟大的基因分离定律的提出。因此，科学家们对待不利证据的处理方式以及收集数据的角度、范围和方式的创新，最终导致科学进步产生的经典范例，都可使学生对想像、直觉等非逻辑思维加深印象和深层内化。

5.分析、论证和评估

同样的实验数据，不同的人分析、归纳、综合的思维不同，结果便不同。因此，实验数据分析与实验设计两个环节均是考查探究者科学思维能力的重要之处。

如艾弗里在对自己的转化试验结果进行分析和综合时，遗漏了DNA纯度这一因素的影响，得出了让科学界无法接受和信服的结论，直至赫尔希等弥补缺憾。因此分析得出的结论还需要不断的论证方可最终定论。孟德尔提出对分离现象的假设后，通过归纳和演绎思维得出，一个正确的理论即科学理论，不仅能说明已得出的自交和杂交实验的结果，还应该能准确预测另一些试验的结果。他设计了测交试验，验证结果证实这一理论是正确的，是具有应用广泛性的。对这一环节的研习，使学生体会科学逻辑思维的严密性对科学成就的取得的重要作用，如严密的试验设计思维才是能得出正确结论的必要前提，并逐渐对之加深理解、接受，直至内化。

三、小结

生物科学发现史中，凝聚着科学家们造就科学成就结晶的心血和科学探究的整个历程。其中不乏科学家打破前人经验理论框架的创新思维，如灵感、顿悟、直觉等非逻辑思维的存在，更有严密的归纳、演绎、分析、综合、比较、类比等逻辑思维的参与。因此，教师应将其作为培养学生科学探究思维的经典案例，引领学生经历与体验科学工作者进行科学探究时的整个实际过程，让学生学习和领悟科学家科学研究的思维方式和研究方法。同时，辅以适量的生物实验探究活动的实践，使学生在形成科学探究的基本实验技能同时，更对科学家的科学思维熟习和内化，最终形成能够利用科学思维自己进行简单的探究活动的探究能力。从而使学生树立主动探究，利用科学探究方法解决实际问题的探究意识和习惯。

参考文献：

1.朱忠善.生物科学史在生物学教学中的作用[J].科学教育，2008（4）：82.

2.刘冠军等.科学思维方法论[M].济南：山东人民出版社，2005.1.

3.赵法茂.生命科学史视野中的知识发生过程教学研究[D].济南：山东师范大学，2003.