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事實上,邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ),是每個學(xué)生必須具備的基本能力。無論你想要學(xué)習(xí)哪一個學(xué)科,要學(xué)得好、學(xué)得快,都要求你具有較強的邏輯思維能力。邏輯思維具有條理性、連貫性的特點,在生物學(xué)習(xí)過程中更需要靠邏輯思維、推斷演繹去分析問題、解決問題。作為教師,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力應(yīng)注重對學(xué)生思維過程的組織和引導(dǎo)。要提高學(xué)生的邏輯思維能力,就必須把學(xué)生組織到對所學(xué)內(nèi)容的分析與綜合、抽象與概括的思維過程中來。
一、分析與綜合
1.分析
分析就是把一個復(fù)雜的事物分解為各個部分、各個要素,然后分別加以考察的一種思維方法。
分析方法在科學(xué)認識中具有重要作用:第一,把復(fù)雜事物簡單化,為下一步研究提供便利條件;第二,使人們對事物的認識易于深化、易于揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律。分析方法的應(yīng)用,曾經(jīng)是近代自然科學(xué)獲得巨大進展的基本條件。近代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾認識到,從整體上觀察植物雜交后眾多性狀的遺傳行為,推導(dǎo)出它們的遺傳規(guī)律是困難的。因此,他只選擇了其中7對穩(wěn)定而易于區(qū)別的相對性狀(種子的圓滑和皺縮、子葉的黃色和綠色、植株的高與矮等)分組研究。把分析方法成功地運用于雜交實驗,把豌豆眾多的性狀分解為簡單的要素,撇開其它各種復(fù)雜因素,將被考察的因素暫時從整體中抽取出來,允許其單獨起作用,從而進行精細、周密的考察,研究每一因素世代傳遞的行為。以此科學(xué)事實為依據(jù),孟德爾才能通過推理和想象提出科學(xué)的假說。可見,分析方法對于孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律具有決定性的意義。
在組織學(xué)生進行生物科學(xué)探究過程中,要指導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的感觀材料分解為簡單的要素,把統(tǒng)一的整體分解為各個組成部分,然后逐一進行研究。
分析方法的局限在于:一方面,由于它割裂事物的聯(lián)系,著眼于局部的研究,這就容易使人的思維限制在狹小的范圍內(nèi),養(yǎng)成一種孤立、靜止、片面地看問題的習(xí)慣;另一方面,分析的結(jié)果,只能得到關(guān)于事物各個部分或因素的局部知識,這就容易使人“只見樹木不見森林”,缺乏對事物的整體認識。因此,我們的認識不能停留在分析階段,不能孤立使用它,必須由分析發(fā)展到綜合階段。
2.綜合
綜合就是把分析中得到關(guān)于客觀對象各個部分的認識按照其內(nèi)在聯(lián)系在思維中聯(lián)結(jié)起來,形成對客觀對象的整體認識的思維方法。綜合方法在于從整體上把握事物,注意事物各個部分和因素是如何相互聯(lián)系而表現(xiàn)出整體特征的。
1953年,沃森和克里克提出的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,就是對DNA分子各部分認識的一次綜合。他們一方面綜合了當時生物學(xué)家所揭示的DNA作為生物的主要遺傳物質(zhì)的信息傳遞功能,另一方面又綜合了生物化學(xué)家分析DNA各種成分的大量材料,特別是綜合了威爾金斯等人的DNA晶體X射線衍射圖樣和實驗數(shù)據(jù),把DNA的整體結(jié)構(gòu)完整地再現(xiàn)出來。通過這一綜合,使人們對DNA的各個片斷認識達到從整體上把握了它的結(jié)構(gòu)與功能。由此從分子水平上闡明了生物遺傳和變異的機制就是DNA分子的自我復(fù)制和改制。
必須指出的是,在指導(dǎo)學(xué)生進行綜合的過程中,要強調(diào)不能主觀地把事物的各個部分和因素進行簡單地相加或隨意湊合,而必須按其內(nèi)在的聯(lián)系將它們重新結(jié)合起來,使事物作為一個整體在思維中再現(xiàn)出來。
人們在科學(xué)研究的不同階段,在科學(xué)發(fā)展的不同時期以及在對自然界的不同的物質(zhì)層次的認識,總是自覺或不自覺地交替使用這分析和綜合的方法。要善于把分析和綜合的思維結(jié)合起來,既要善于分析事物的各種因素和各個部分,又要看到各因素、部分之間的內(nèi)在聯(lián)系,從部分和整體的角度來把握事物,才能更全面、更深刻地認識事物的本質(zhì)和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,還要進一步的進行抽象與概括。
二、抽象與概括
1.抽象
抽象就是在思想上把一事物的本質(zhì)屬性或特征和非本質(zhì)屬性或特征區(qū)分開來,從而舍棄非本質(zhì)屬性或特征,并抽取出本質(zhì)屬性或特征。經(jīng)過抽象過程,事物的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性的界限清楚了,這樣,認識便上升到了理性階段。
孟德爾在進行兩對相對性狀的雜交實驗時發(fā)現(xiàn)F2的表現(xiàn)型出現(xiàn)了9∶3∶3∶1的比例,這與一對相對性狀雜交實驗中的3∶1有什么關(guān)系?從數(shù)學(xué)的角度來分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式,由此孟德爾把兩對相對性狀的遺傳結(jié)果抽象為兩對相對性狀獨立遺傳結(jié)果3∶1的乘積――(3∶1)2。進而通過分析,提出假設(shè):F1在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子自由組合。F1能夠產(chǎn)生4種數(shù)量相等的雌雄配子。
其實早在孟德爾之前就有許多人做了大量類似的雜交實驗,先驅(qū)們已經(jīng)清楚地證實了遺傳定律中的許多事實,但卻沒能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律。孟德爾正是在前人的指引下,總結(jié)自己實驗的結(jié)果,運用概括的方法,第一個提出了遺傳定律。
抽象的關(guān)鍵是抓住事物的本質(zhì)屬性和本質(zhì)規(guī)律。學(xué)生通常在觀察過程中無法準確的區(qū)分本質(zhì)與非本質(zhì)或者不能果斷的舍棄非本質(zhì)屬性,就無法進行科學(xué)的抽象。這是邏輯思維訓(xùn)練的一個重點。當然,這也和個體的活動積極性、已有的知識經(jīng)驗有關(guān)。
2.概括
概括是在思想上將許多具有某些共同特征的事物,或?qū)⒛撤N事物已分出來的一般的、共同的屬性、特征結(jié)合起來。概括的過程,就是把抽象出來的個別事物的本質(zhì)屬性,上升到同類事物的本質(zhì)屬性,這也是思維由個別通向一般的過程。
孟德爾提出的假說對性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋,然后巧妙的設(shè)計了測交實驗用以檢驗假說演繹出的推論,證明假說是正確的。當然,對假說的實踐檢驗過程是很復(fù)雜的,不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上,孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結(jié)果,后來又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察,大量實驗都驗證了孟德爾假說的正確性之后,孟德爾假說最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。
強化課堂管理,其關(guān)鍵在教師。教師首先根據(jù)課程的特點制定詳細的平時成績量化考核制度,且必須嚴格考勤,學(xué)生不無故缺勤是課堂管理的第一步。而且考勤要每課必做,這樣學(xué)生才不會有僥幸心理,缺課率會大大的降低。另外,有些教師認為每節(jié)課都考勤會占用太多上課時間,其實不然,考勤不僅僅只有點名一種形式,可以通過清點人數(shù)判斷是否缺人,然后再核實未到學(xué)生的情況,會節(jié)約很多的時間。
二、提高教師水平,改進教學(xué)方法
生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)教學(xué)技能和教學(xué)方法主要是通過生物教學(xué)論課堂來學(xué)習(xí),但同時每一位任課教師平時的教學(xué)方式方法也會在無形中影響著學(xué)生,所以要培養(yǎng)出優(yōu)秀的中學(xué)教師,首先要有優(yōu)秀的大學(xué)教師。可以通過各種教學(xué)活動提高教師的教學(xué)技能,如組織教師互聽互評課,組織教師講課說課比賽,組織教師走進中學(xué)調(diào)研等。我校生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的試講環(huán)節(jié)和教育實習(xí)都是在大四第一學(xué)期進行,實踐學(xué)習(xí)一個多月就要準備畢業(yè)進入工作崗位,時間較短,學(xué)生不能充分的鍛煉,造成多數(shù)畢業(yè)生進入工作崗位后不能很快適應(yīng)。所以,應(yīng)該增加學(xué)生的鍛煉機會,充分利用平時的課堂教學(xué)來鍛煉,這就要求每一位任課教師不僅要負責(zé)傳授專業(yè)知識,同時也要注重培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)技能,如挑選一些章節(jié)讓學(xué)生分小組自學(xué),制作教學(xué)課件,學(xué)生自己講課等,教師在講課時不能填鴨式教學(xué),應(yīng)多設(shè)計思考環(huán)節(jié),給學(xué)生回答問題和交流討論的機會,讓學(xué)生有更多的課堂回答問題和表達的機會,尤其是膽量小的學(xué)生更應(yīng)該多多鍛煉。
三、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,增強實驗技能
加強專業(yè)課程內(nèi)容與中學(xué)新課程的鏈接。在保持傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,加入反映學(xué)科發(fā)展前沿的知識及現(xiàn)代生物學(xué)的新進展、新趨勢和新成果,并突出現(xiàn)代生命科學(xué)研究的思想、原理和方法以及生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用;教學(xué)中應(yīng)突出和社會生活緊密聯(lián)系的內(nèi)容,這樣一方面可以使學(xué)生感受到生物學(xué)在實際生活中的應(yīng)用,增加師范生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,同時也會使師范生在以后的教學(xué)中能夠借鑒參考相關(guān)的內(nèi)容,更好地組織教學(xué)。減少傳統(tǒng)的驗證性實驗內(nèi)容,增加研究性、設(shè)計性實驗的比例,使學(xué)生學(xué)會主動在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,鍛煉他們的探究能力和實驗?zāi)芰?同時可以讓學(xué)生幫助教師準備實驗,使學(xué)生有更多的實驗操作機會;申請開放實驗室,讓學(xué)生走進實驗室,提高學(xué)生的科研能力。
四、舉辦創(chuàng)新活動,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
2012年5月,生物科學(xué)專業(yè)舉辦了生物師范生教學(xué)技能大賽,通過班級初賽,專業(yè)復(fù)賽和決賽,雖然多數(shù)學(xué)生沒有取得最終的成績,但是此次比賽讓更多的學(xué)生參與進來,學(xué)生通過積極的準備和比賽,不僅增長了知識,而且積累了經(jīng)驗。今后還要不斷增加創(chuàng)新活動,鼓勵更多的學(xué)生參與,使學(xué)生在教學(xué)、實驗、標本制作、科學(xué)研究等方面都能取得更大的進步。
五、重視教育實習(xí),提高實習(xí)質(zhì)量
近年來生命科學(xué)的飛速發(fā)展過程中最顯著的特點就是其研究空間的擴大化,它不僅在宏觀方面研究各個生物體內(nèi)的器官以及組織結(jié)構(gòu)聯(lián)系;自然界個體與群體、群體之間及其與外在環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系;生態(tài)系統(tǒng)及其內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)、能量交換。同時由于生物體存在物質(zhì)層次性,各個生物大分子中又包含著碳、氫、氧等各種各樣的原子,甚至原子內(nèi)又存在電子、質(zhì)子和中子等物質(zhì)。因此分子生物學(xué)研究應(yīng)運而生,現(xiàn)代生物科學(xué)日趨向微觀世界進軍,并出現(xiàn)了一門新的電子生物學(xué)學(xué)科。由此可知,隨著生物科學(xué)理論與其相關(guān)實驗的多方面結(jié)合,諸多生命物質(zhì)疑團將在微觀分子研究中得到合理解釋,人類對生命的認識將進一步深化,其控制和改造生物的能力也將顯著提高。
2多學(xué)科相互滲透
生物科學(xué)的另一個特點在于其與數(shù)學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)以及工程技術(shù)等多學(xué)科之間的聯(lián)系日益密切,彼此之間相互滲透,互為一體,這種滲透與反滲透作用便推動了現(xiàn)代生命科學(xué)的重大發(fā)展。舉例來說,力學(xué)、化學(xué)以及物理學(xué)對生物科學(xué)的滲透作用產(chǎn)生的結(jié)果便是在此基礎(chǔ)上形成了一系列有重大影響作用的邊緣學(xué)科,例如生物力學(xué)、生物化學(xué)以及生物物理學(xué),由此開創(chuàng)了現(xiàn)代生命科學(xué)的研究新方向。同時生物科學(xué)對力學(xué)、化學(xué)以及物理學(xué)的反滲透作用產(chǎn)生的結(jié)果便是新形成類似化學(xué)仿生學(xué)以及物理仿生學(xué)等新興學(xué)科。隨著信息時代的到來,量子力學(xué)、信息論以及控制論等新興學(xué)科有了飛速的發(fā)展,再其強大的影響力下電子生物學(xué)、生物信息論以及生物控制論等邊緣學(xué)科也得到了更多學(xué)者的關(guān)注與研究。現(xiàn)代生命科學(xué)與多領(lǐng)域、多學(xué)科之間相互滲透的新特點促使人們學(xué)習(xí)更多的知識來充實自己,不斷汲取多方面知識擴大視野顯得尤為重要,那種只局限于研究自己專業(yè)領(lǐng)域的科技人才將逐漸被社會所淘汰,隔行如隔山的狀況將不再適應(yīng)于社會發(fā)展。
3實驗手段更先進
隨著人們探索空間與認識領(lǐng)域的不斷深化,理論研究與實際應(yīng)用也結(jié)合的越來越緊密,實驗手段日趨先進與現(xiàn)代化,這是生物科學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的又一個重要特點,更是其不斷進步的必要條件與重要標志。換句話說,生命科學(xué)只有依賴于實驗技術(shù)與手段的不斷更新才能有飛速的突破與長遠的進步,科學(xué)實驗的技術(shù)水平與方法手段決定著生命科學(xué)的發(fā)展高度。假如現(xiàn)代生命科學(xué)缺乏先進的現(xiàn)代化實驗儀器,那么其發(fā)展進程將受到停滯,甚至一事無成。由此看來,不斷汲取新方法,創(chuàng)新新技術(shù),完成生物科學(xué)實驗手段的現(xiàn)代化任務(wù)顯得尤為重要。在生命科學(xué)領(lǐng)域,尤其是應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)方面的新技術(shù)、新方法創(chuàng)新,不僅方便人們從細胞水平上進行生物規(guī)律的探究,更有利于推動人們從分子水平上對生命物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)以及運動規(guī)律研究分析,這不僅是現(xiàn)代自然科學(xué)領(lǐng)域?qū)ι锏男抡J識,更是人類社會的歷史性進步。
4結(jié)束語