生物中的科学方法十篇

发布时间:2024-04-29 16:22:15

生物中的科学方法篇1

【关键词】中学生物学习能力兴趣实践应用

【中图分类号】G633.91【文献标识码】a【文章编号】1674-4772(2013)10-027-01

一、以兴趣为师,培养学生的探究能力

兴趣是最好的老师,提高中学生物学科学习能力必须要让兴趣成为学生最好的老师。学生用好奇的目光看到的事物远比想象的要多。中学阶段正是对一切新鲜事物好奇的时候,这个时候如果能让学生对生物产生浓厚的兴趣,在以后的学习中必然会产生事半功倍的效果。生物学是一门极其严谨的学科,这就要求我们具有极大的耐心。耐心再加上我们极大的兴趣,必然会提高我们的成绩。与学习为友,才能在学习中的获得乐趣。学生在兴趣中逐步养成探究的好习惯,才能更好地提高自己的生物学科学习能力。

二、打破思维定势,培养创造性思维能力

思维能力作为学生能力的重心,学生想要更好更快地将知识转变成能力,必须通过思维来进行。学生思维不能拘泥于陈旧的框架,应该不断地打破思维定势,培养创造性思维能力。老师在教学中应该设计具有启发性的问题来鼓励学生进行质疑,启发学生积极思考的能力。让学生养成敢于质疑、勤于思考的能力。这样就可以让学生在探究新知识的欲望中不断地打破思维定势,用创造性思维能力来完成学习内容和任务。

让学生的想法由要我学变成我要学。老师在教学中要有目的的对学生进行启发,如在讲完输血与血型之后,为了让同学更好地记住输血的关系表,可以让学生进行情景模拟,分成若干小组。让小组内四个同学分别扮演不同的需要输血的血型,组内其他成员来扮演可接受血型,看那些小组能快速有效地理解输血关系表。通过引导学生自主思考的能力,来不断地提高学生的学习能力。

三、举一反三,培养知识迁移能力

迁移能力作为学生学习能力的重要部分,可以帮助学生更好地理解所学内容并加以运用。学生在生物学科的学习过程中,如果能够举一反三,将所学到的知识能够灵活运用去解决相似的问题,这样可以帮助学生把孤立的、零散的知识点联系起来进行整合性的理解和运用,同时可以提高学生解决问题的能力,将知识进行有效地转化和迁移。而不至于出现换件外衣就不认识的情况。对于生物学来说,学生只有将所学的概念、基本原理和实验过程的基础知识进行有效地整理,掌握它们之间的内在联系并形成整体,才能全面地理解所学知识,去解决生活中的种种现象和问题。这样学生便在理解中积累知识,在知识积累的过程中提高自己的学习能力。不再依靠死记硬背来接受定义与理论。在完成有机化合物的教学任务后,可以让学生回家自己动手利用所学的知识去清洗茶杯里的茶垢。将所学到的知识灵活地运用到生活中。学以致用,在实践应用的过程中,不仅可以将课本知识迁移到自己的大脑中,也让学习能力得到了极大的提高。

四、留心观察,养成勤于总结的能力

总结能力是学习能力不可或缺的一部分。在总结的过程中可以对所学知识进行有效整合,达到整体大于部分的最佳效果。观察便是总结过程中的核心。通过观察可以对事物进行有计划、有步骤的认知。在生物学习的过程中,通过观察老师的实验或在老师的典例解析中,养成独立思考的能力。首先要通过观察了解问题的基本知识、原理及相关内容,认真倾听老师的讲解思路。在大脑中形成自己的知识框架。其次在课后,将所学内容进行联系、总结。养成定期总结的好习惯,在每学完一课、一单元后进行及时有效的总结。最后在总结的过程查缺补漏,温故而知新。在做练习的过程中,注意总结相似的知识点和题型,通过认真地分析,归纳总结将知识融入自己的思维中,形成知识系统。

五、体验式学习,培养自我反思的能力

现代科学和心理研究表明,学习策略思想的心理基础是知觉思维。体验作为知觉思维的核心,是灵感的来源。因此在中学生活教学中,要引导学生积极参加各种实验活动,在实验的过程和感受中,学生可以通过对自己实验的步骤和实验结果的分析,来进行自我反思、自我评价,从而得到成功的体验,并形成一定的学习策略。

六、小组合作,培养团队合作精神

在传统教学理念中,教学仅限于教师和学生之间。这种单向的学习交流方式,不仅控制了信息交流的数量,同时也延缓了信息反映的时间。而在小组合作中,学生内部之间便可以进行有效的信息交流,组员之间不仅可以对自己的思维过程进行有效的交流和反馈,同时也可以提高学生在学习中的主体地位,促使学生积极主动地进行学习和交流。弥补以往单纯的单向性、被动型学习的不足。团队合作,可以最大程度的发挥整体大于部分的最优效果。在团队合作中,各个组员可以博采众长,择其善者而从之,其不善者而改之。争取每个人都能发掘其长处,扬长避短,使自己的学习能力不断提高。

生物中的科学方法篇2

关键词:生物教学;生物试题;复习方法

中图分类号:G63文献标识码:a文章编号:1673-9132(2016)12-0350-55

从2014年开始,本人所从教县区将生物与地理在八年级第二学期期末进行分卷合考,以各自总分的20%计为生物、地理的会考成绩,并将会考成绩计入学生参加中考后的总成绩,由当地各所高中量分录取。细算学生考得的1分只相当于0.2分,但从学生的生物学科整体成绩来看,有些学生成绩是18、19分之多,大多数能达到15分左右,但也有些竟然不到10分。如何做好生物学的复习,掌握方法是很重要的。

一、让学生了解生物试题题型及考试范围

(一)八年级生物试题题型

从本县区2016届初中毕业会考八年级生物试题来分析,本试卷满分100分,考试时间60分钟(地理100分,考试时间60分),试题共分两卷,第一卷:选择题(共25小题,每小题2分,共50分);第二卷:非选择题(技能题,共10小题,每小题1分),填空题(共34分),简答题(两小题共6分)共50分。

(二)考试范围

生物学在七八年级开设,每学年分上下册共4册。知识点多,范围广,从2016届八年级生物试题来看主要考查学生对生物学基础知识与基本技能的掌握情况,为高中生物的学习打下坚实的基础,如选择题1、2、4、5、8、10、18、22,填空题1、2、3、4、5分别考查生物的基本特征、生物体结构与功能的基本单位、食物链、先天、血液的成分、关节的组成、艾滋病的可传染性、基因与性状的关系、植物的分类特征、人体的系统、人体的三道防线、传染病的传播途径等基础知识;考查的基本技能如非处方药的简称、急救电话、识别细胞的结构及三种血管出血的判断方法等。当然也有能力提升题,如填空题6(探究酒精对水蚤心率的影响),首先将表格数据转在坐标系内表示出来,并连成一条直线,然后通过对数据的分析回答酒精对心率的影响,从而通过探究我们得到什么启示。让学生既能基本合格,又能体现层次性。

二、整理与构建知识网络,切忌片面地讲

八年级的课程较多,学生又认为生物是小学科因而不重视。因此,生物总复习的目标要明确,任务要具体,这样有助于帮助学生对所学知识的归纳与整理,从而更加清晰地构建知识网络,所以,我们在复习中要重视章节联系、知识点联系,在要求学生掌握知识点的同时,使学生慢慢构建起知识的网络和系统,在平时的教学中要求学生打下扎实的基础,能走出课本,较熟练地归纳本节的基础知识,只有这样,才有可能在复习中有所构建与整理,使学生进一步提高,而简单地讲解一些题目,如配套练习题是很难达到目的的。在以往的复习中,我们总是讲练结合、以讲为主或以练为主,毫无目标,更无线与网,从而导致学生无大的提升。学生经常抱怨付出的很多,回报却很少。因此,在做复习时,我们要把课本知识与对应练习结合起来,把让学生打好基础知识放在首位,抓住重点,突破难点。

三、生物学是一门以实验为基础的学科,让学生重视实验与结构图

生物是实验学科,让学生重视已知实验(课本中的大量图片信息),借助图片的直观信息帮助学生学习,可以起到事半功倍的效果。从2016届初中生物会考的试题来看,图像和图表分析题都占有一定的比重,选择题有4个图共占8分。填空题有一个结构图题共占4分,有一个图表题共占5分,而这些图像又直接或间接地来自于课本。所以,我们在上课与复习时应特别重视课本图片材料。但是,在教学与复习过程中,师生往往忽视图片,而只是学习与熟记课本中的文字基本知识,因图片学生难以解读所以经常放弃。这样的结果,必然是学生技能一般。在教学中,让学生在教师的指导与学生的合作之下,学会重做实验,会做试验,这样不会让学生感受到灌输的感觉,产生怀疑的态度,使学生通过自身观察,彻底地验证实验结果。

四、重视学生的能力培养

很多学生记忆能力较强,也喜欢记忆,这是基于人机械记忆的延续,也是习惯的长期养成,而能力培养需要转换与过度,具有一定的难度。大多数教师往往认为生物学的内容大多属于记忆性的,只要学生的记忆功夫就行了。结果学生在考试中,稍微遇到灵活一点、陌生一点的题目,便感到无从下手。就像2016届初中生物会考八年级生物试题填空题的第6小题:探究酒精对水蚤心率的影响中的第(1)问将以上表格中数据转在坐标系内表示出来,并将其连成一条曲线便能说明这一点。分析其原因,并不是学生没有记住知识本身,而是缺乏数学知识与生物知识的联系与交汇,缺乏灵活运用知识去分析问题、解决问题的能力,都知道饮酒过量会有害健康,但到生物问题上就不会迁移了。

五、学会做题

教师在教学中一定要教会学生如何答题,试题有容易题、小题和难题、大题之分,在试卷设计上也往往从简单题开始,沿阶梯性设计,一般容易题和小题偏重于打基础,考查对基础知识掌握情况;难题、大题是知识点的综合与技能的应用,是对学生综合能力的考查。从生物会考试题来看,选择题占了整个试题的一半分值,再加上填空题,小题占的比重就更大了。分析原因:一方面,小题考查知识范围广,覆盖面广,对基础知识的考查有不可替代的作用;另一方面,对考查学生对知识的理解程度和增加试卷的客观性方面,也发挥着重要的作用。学会做题不仅有助于平时的学习,更为学生对知识的检测打下坚实的基础,做到两全其美。

总之,教学面对的是学生,作为教师要善于钻研,勤于思考,运用多种教育教学手段,从方法中走出来,用活方法,提高学生的生物成绩。

参考文献:

生物中的科学方法篇3

1.教材分析

本节课主要包括四部分内容:“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”,这四部分内容间的逻辑性很强,层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,突出科学史和科学研究方法的教育,而这也是必修2模块的一个教育侧重点,所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.

2.学情分析

学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识,对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知,这对于本节的学习有一定的帮助,因此教学中,教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题,因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度,教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案,让学生在分析讨论过程中,真正理解孟德尔测交实验的目的.

二、教学目标

1.知识与技能目标

能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点;掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证;区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念;阐明分离定律的内容和实质.

2.过程与方法目标

通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力;讨论孟德尔杂交实验的相关数据,形成科学的实验分析习惯;会分析孟德尔研究的步骤,形成对假说―演绎法的初步认识;能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象,锻炼解决实际问题的能力.

3.情感态度与价值观目标

体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.

三、教学重点与难点

1.重点

一对相对性状的杂交实验;对实验现象的解释及验证,阐明分离定律;进行科学方法的教育;用分离定律解释一些遗传现象.

2.难点

对分离现象的解释;假说―演绎法.

四、课前准备

1.学生分组完成两个任务

以班级小组为单位,两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料(内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景),其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征(单、双眼皮)进行问卷调查,并以表格的形式对数据进行统计和处理.

2.设计问卷调查的两个表格

3.性状分离比模拟实验的材料用具

两个相同的纸袋(甲和乙)、两种不同颜色的玻璃珠各20颗(如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子).

4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表

学生阅读课本上“问题探讨”中的资料,了解“融合遗传”的观点.

结合学生的汇报,教师适当补充,并作以下几点总结:①孟德尔自幼酷爱自然科学,通过对自然科学和数学的学习,孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想,以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行了多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验,孟德尔总结了前人的经验,创新研究方法,如从单一性状入手观察分析遗传结果;用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究;敢于挑战传统的观点――融合遗传,提出了颗粒遗传的思想等.

教师设疑:豌豆具有哪些特点?为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验?

让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人,产生对孟德尔的钦佩和感动之情,体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.

结合图片和课本上的示意图以及注解,尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点,并思考两个问题:.杂交实验的含义是什么?如何通过纯种间的杂交获得杂种后代?人工传粉时要注意哪些事项?

请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”,并思考讨论:

1.为什么子一代表现高茎?矮茎性状消失了没有?如何来证实这一点?2.为什么子二代又出现了矮茎?

3.F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然?是个别还是普遍现象?如何证明?

4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果,会发现F2呈现3∶1的数量比吗?

教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图,师生共同总结优点:①自然状态下豌豆自花传粉(且闭花受粉),产生纯种;②具有稳定遗传的、易于区分的性状,如课本上列出的7对相对性状,通过观察很容易区分;③豌豆花大,易于进行人工杂交,获得真正的杂种.

结合以上内容,教师引导学生联系初中的知识,介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉,并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的实验材料,接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.

通过前面我们对孟德尔的了解,大家已经知道了,孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新,他在研究杂交实验的过程中,采用由简到繁的观察方法,即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.

那么,如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话,杂交实验该怎么做?杂交后代的茎高度可能是怎样的呢?

大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗?

教师介绍孟德尔的正交和反交实验,强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论:1.用F1和矮茎豌豆杂交,看后代是否出现矮茎豌豆;2.让F1自交,看后代是否出现矮茎豌豆.

并给出性状分离的概念.

生物中的科学方法篇4

关键词科学方法思维方法学科方法科学素养

科学方法教育,作为科学教育中不可分割的一部分,有着深刻的内涵和意义。中学生物科学方法教育,具有联系生物现象与知识、知识与应用的重要作用,应在中学生物教育中受到重视。

老一辈教育家杨寅初先生(1937)在其教学论著中用一单元专门提出要注重科学方法的训练;北师大陈皓兮教授(1987)的教学论著中写道:60年代以来,在各国生物教育中都突出地提出要使学生在学习过程中善于从自然事物、自然现象中去发现问题,通过观察实验、积累资料、进行推论,借以学会认识客观自然界的科学方法[1]。可见,中学生物教学中进行科学方法的教育,并不是一个新的话题。科学方法在学科学习的结构中,起到了桥梁和纽带的作用,它将知识“变活”,将知识与实际产生联系。目前,已有生物教学研究者在其学术论文中提出,高中生物新课程中涉及的科学方法主要有:观察法、实验法、模拟法、量化法、归纳法、演绎法、分析和综合法、类比法等[2]。

生命科学是一门以实验为基础的学科,它在构建学生生命价值观、培养学生创新能力等方面都有着巨大的意义。本研究试图构建生物科学方法的分类理论,将中学生物科学方法教育的内容进行分类,进而提出在中学进行生物科学方法教育的实施路径。

一、中学生物学科学方法教育内容的确立

1.生物学科学方法的内涵

方法,指人们认识世界和改造世界所应用的行为方式、程序及手段的总和。在科学研究中,是指借助于思维取得新信息、新成果的方式和手段[3]。科学学的奠基人贝尔纳说得好:“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻障才能的发挥”[4]。科学方法,指人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式,是获取科学知识的程序或过程[3]。“与科学知识相比,科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性”[5]。因此,在中学科学教育中,让学生获取科学方法比获取科学内容本身更为重要。

方法是一种途径,既能够创造知识也能够应用知识,只有掌握了方法,才能够使理解科学和终身学习成为可能。学生对生物科学方法的学习不会自发进行,需要教师的教学指导。有研究者认为,科学研究方法必须基于特定理论进行观察、实践和测量,而科学方法包括通过观察和实验进行数据的采集,以及形成和检验假说。通过对上述内容的总结,笔者将生物科学方法的内涵界定为:人们在认识和解决生命科学问题的实践活动中,总结出来正确的思维方式和操作方法,从而获取生物科学知识的过程。

2.生物科学方法显化教育的内涵

尽管大多数教师都能够意识到科学方法教育的重要性,但对于生物科学方法教育的理解与感悟却参差不齐,原因在于生物科学方法教育一直处于隐性教育水平。有研究者对物理科学方法隐形教育总结出以下不足:教学目标不明确、教学内容不明确、教学效果不显著[6]。

和隐性教育对应的是显化教育。所谓科学方法显化教育,是指教师有意识地公开进行科学方法教育,学生有意识地学习科学方法,以达到理解知识、掌握方法和形成科学态度的目的[6]。中学生物科学方法教育也应当从隐性走向显化。生物是门实验学科,意味着生物学的知识本身就是由实验、实践中得来,知识的运用也体现在实验中。在中学生物学的教学中,一是要体现出生物科学技能的必要性,二是通过思维方法的显化,使得隐性认知得以被剖析,让学生能够认识并有意识地培养相关的思维方法,通过有针对性的训练,使得学生能够像一个“科学家”那样思考和解决生物学问题、应用生物学知识。

3.中学生物科学方法的分类

笔者从历史观的角度纵向梳理了我国生物科学方法教育的内涵,翻阅从民国时期到当代的主要“生物课教学法”和“生物课程与教学论”,将其中作者意图涉及的生物科学方法进行了整理(如表1所示),其核心思想是让学生在认识和学习生物学中习得正确的思维方法及研究方法。

尽管上述生物教学的论著中对生物科学方法都没有专门的叙述,但都提出了生物科学方法在生物学教学中的重要意义,并且涉及了生物学研究方法、生物学思维方法在培养学生生物科学素养中是不可或缺的角色。笔者按照生物学学科方法、生物学思维方法这两类基本科学方法,构建了中学生物科学方法分类模型(如图1所示)。

图1中学生物科学方法分类

(1)生物学思维方法

生物学思维方法是指生物学科研究方法中概括出来进行理论思维的方法,如分析、归纳、综合、控制变量等方法。这些方法指导着学生在遇到生物问题时,能够正确找出原始问题,并运用正确的思维方式去研究问题,进而更好的解决问题。一般来说,在中学生物教育中,用来进行理论思维的方法包括:分析、归纳、综合、假说演绎、类比推理、比较、抽象化、对比实验、控制变量等。但是由于思维是隐秘的,在日常教学中往往会忽视以其作为目标进行教学设计。

(2)生物学学科方法

生物学学科方法指在生物学中最常用的揭示生命现象的方法,它包括进行研究的流程,即科学探究的过程方法,如生物科学探究过程技能:发现问题、提出假说、设计实验、完成实验、分析数据、得出结论这整个的过程;也包括在中学科学探究中所运用的最基本方法,如生物操作方法:显微镜操作、观察、解剖、染色、过滤、制作装片、同位素标记法、调查、标本制作、纯化、蒸馏、萃取等。它是整个生物科学研究的基础,也是学生学习生物学知识,打好生物学基础的必备条件。由于其与生物学科有直接密切的联系,它也被称之为强认知方法。

(3)中学生物科学方法的内在联系

哲学中的科学方法从具体到一般层层递进,下一层是上一层的基础,而在生物科学方法的结构中,可以看到学科方法和思维方法之间有着直接的关联,它们并不存在层级的高低,思维伴随着学科的学习,学科方法的强化也锻炼了思维方法。从认知的角度看,在解决问题时,会同时应用到思维方法和具体研究方法,但不论是生物学科方法还是生物思维方法,都应以中学生物学知识作为载体去强化和训练。

二、中学生物科学方法教育内容的实施

1.中学生物学学科方法教育的实施

生物学学科方法在生物实验教学中体现得最为明显,通过生物实验课、生物实践活动,能够有效地让学生体会和感受科学方法在实际研究中的应用。例如,在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,涉及制作装片、使用显微镜、观察、对比的思维和操作,那么教师在实验课开始之前,就应当对学生明确提出要求,要求其正确使用显微镜和制作临时装片,并将过程告知学生,接着提出实验需要解决的问题,让学生自主进行实验的计划,锻炼学生的科学探究思维。

2.中学生物学思维方法教育的实施

思维方法通常是渗透在教学内容当中,需将其显化,使学生明确。比如,研究pH值对酶活性影响这一课时,通过控制其他因素只改变其中一种因素的控制变量法的应用在这里就显得非常自然,而同时控制变量法又应用在很多其他知识的学习中,要注重在教学中对科学方法的总结和归纳。再如,分析和归纳是两种最常见的科学思维方法,当学生通过实验得出图表或者曲线时,如何正确地分析和归纳也应显化,以达到更好的教学效果。

三、中学生物科学方法教育的展望

1.在生物课程标准中显化生物科学方法

我国现行生物课程标准是以生物知识为核心进行教学组织的,但从教育目的看,学习方法比知识更为重要。因此,以方法为核心、知识为框架的教学组织更有利于学生对于方法的掌握。课程标准作为纲领材料,应明确生物科学方法的重要地位。在生物课程标准中将生物学科方法和生物思维方法显化在课程目标中,是生物科学方法教育的政策支持。

2.依据生物科学方法的逻辑组织教学

由于方法是现象与知识、知识与应用的联接,根据生物科学方法来组织教学,将其作为逻辑组织教学能够有效帮助学生掌握科学方法,建立学生科学方法知识体系。首先将中学生物中涉及到的科学方法进行罗列和总结,从横向和纵向进行教学,以知识的角度看科学方法,然后通过科学方法组织知识体系。

3.提升生物教师的生物科学方法素养

教师是课堂的组织者、实施者,一切教育方法、教学策略的落脚点都是教师对学生的教学,因此,教师是最重要的课程资源。我国教育正处于改革的深水期,教师队伍必须不断更新自己的知识库和教育观念,才能跟得上教育改革的步伐。及时加强教师的专业能力,补充教师专业结构中的科学方法教育知识,是中学生物实施科学方法教育不可缺少的一部分。

参考文献

[1]陈皓兮,中学生物学教学法[m].北京:北京师范大学出版社,1987.

[2]孙文霞,沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志,2006(12).

[3]刘蔚华.方法大辞典[m].济南:山东人民出版社,1991.

[4]向洪.当代科学学辞典[m].成都:成都科技大学出版社,1987.

[5]涂艳国.论科学教育的基本要素[J].教育研究,1990(9).

[6]李正福,李春密,邢红军.物理教学中的科学方法显性教育[J].教育科学研究,2011(1).

[7]杨寅初.中等学校生物学教学法[m].北京:正中书局,1937.

[8]陈皓兮,叶佩珉.小学生物教学指导书(人教版)[m].北京:人民教育出版社,1988.

[9]周美珍.生物教育学[m].杭州:浙江教育出版社,1992.

[10]汪忠.新编生物学教学论[m].上海:华东师范大学出版社,2006.

生物中的科学方法篇5

关键词:生物化学;教学方法;教学效果;应用

中图分类号:G642.41文献标识码:a文章编号:1674-9324(2012)05-0048-02

随着生物化学技术的不断发展,作为生物技术基础学科的生物化学,正在与许多传统工业学科不断交叉渗透。对于化学工程工科学生,掌握学习基础的生物化学知识不仅可以提高学生的基本素质,还可以通过专业渗透交叉,开拓视野和思路,促进本专业的学习。[1]目前,生物化学在化学工程相关本科人才培养体系中被设为必修课或选修课。[2]由于该课程不是专业主干课程,教学课时较少,而生物化学的研究内容较多,研究体系复杂。如果教师教法单一,极易使学生产生厌学情绪。[3]因此,有必要在有限的课时内,采用多种教学方法激发学生的学习兴趣,使学生达到掌握该学科的基础知识的目的。据此,本文结合工作实际,对多种教学方法在化工学科生物化学中的应用进行分析与总结。

一、突出化工特点,激发学生兴趣

通过在实践教学中发现,由于生物化学不是化工学科的专业主干课程,因此化工科学生通常认为该学科与自身专业联系不紧密,用处不大,因而兴趣不高。此外,传统的化工学科对生物技术应用的学习内容非常有限,也进一步限制了学生对生物化学的了解和求知欲。这些不利因素都不同程度影响了生物化学的教学效果和教学质量。[4]为了消除误解,激发学习兴趣,在课程的教学过程中,教师应一方面通过对传统化工产品的生物技术改造案例进行分析,改变学生的固有观念;另一方面通过对生物化工领域的前沿发展进行介绍,激发学生的学习兴趣。此外,在各个章节的教学中,有意识地将相关基础理论知识和化工技术产品进行联系,不仅使学生掌握了相关的基础知识,也使学生进一步加深了对生物化学的理解和应用。如在糖代谢一章的学习中,可以将其与生物能源技术燃料乙醇的生产进行联系,不仅阐明了乙醇的生产原理,也加深了学生对糖代谢的学习理解。

二、理论联系实践,加深概念理解

生物化学是一门与生活联系得非常紧密的学科,根据生化知识可解释实际生活中的许多现象。[5]因此,在教学中,有意识地将生活中的常识、案例和生物化学基础理论相结合,通过观察生活现象,提出问题,引出答案的顺序,一步步将学生引入课题内容,使学生在不知不觉中集中精神,保证了教学质量,也提高了教学效果。如在介绍酶的抑制时,提出了日常生活中吃菠萝用盐水泡的现象,通过对现象的解释,引入了酶抑制的学习内容,进而对抑制的分类、特征、动力学特性等深入阐述,使学生能够连贯地深入学习,加深了对概念的理解。再比如,提出吃糖发胖的日常生活现象,引出糖代谢和脂肪代谢的关联,进一步通过物质转化的具体反应式,使现象与本质相关联,促进了学习和教学的效果。这一方法可以在不同的章节学习中加以利用,都取得了较好的效果。

三、采用多元互动,提高教学效果

在教学过程中,为了充分调动学生的注意力和积极性,教师应一方面从兴趣点出发,对认识结构重新构建,以便于学生循序渐进,便于理解;另一方面鼓励学生寻找生活中生物化学的范例,尝试用学到的知识来解释分析。[6]此外,在课堂教学中,利用幽默的语言进行启发诱导,结合案例、图片、视频等资料,与学生进行互动,让学生参与到学习中,极大提高了学生的积极性,保证了教学效果和学习质量。

四、多种记忆方法,促进理解和记忆

生物化学的内容繁多,记忆点众多,很容易遗忘。学生在学习过程中,经常反映内容多、记忆难。因此,尝试采用多种记忆方法,会有助于记忆和理解。[7]如在记忆氨基酸时,可以将其记忆为“一家写两三本书来”,其对应的氨基酸即为:一(异亮氨酸)、家(甲硫氨酸)、写(缬氨酸)、两(亮氨酸)、三(色氨酸)、本(苯丙氨酸)、书(苏氨酸)、来(赖氨酸),学生在课堂上就记忆深刻。此外,在教学中,利用比较法也可使复杂的内容简明化、条理化,利于学生记忆。如糖的emp途径和糖异生途径,两条路径各有异同,通过将不同的三部反应进行重点掌握,进而比较两条路径的异同点,可以使学生易于理解和记忆。

五、课后及时总结,做到重点突出

由于工科生物化学课程的特点,生物化学的内容应当有一定的侧重点。由于学生不擅于总结,往往感觉需要记忆的内容过多,影响了学习的积极性。为此,在教学中不仅要突出重点,课后更应该及时总结,将每章节的内容进行分类,使学生明确哪些需要记忆,哪些要求熟练掌握,哪些是了解的内容,这样可以使学生学习的针对性更强,进一步明确了学习目标。此外,通过适当的习题训练,进一步突出重点,降低学生对学习的畏难感,同时对学习的内容的理解和应用都进一步加深,提高了学习的积极性。

六、多媒体及网络辅助,使教学生动化

目前,多媒体及网络教学在教学中得到广泛应用,它可以使视觉、听觉有机结合起来,极大丰富了教学手段,更能被学生与教师认同。在生物化学教学中,许多结构式、三维空间结构等利用动态立体图像,形象、生动、直观反应教学内容,提高了学习效率。[8]另外,通过郑州大学校园网的网络教评系统,可以及时地反馈教学和评学的信息,实现了教学互动,不仅加深了师生间了解,增进了友谊,而且学生的观点、困惑等也可以及时掌握,促进对教学内容、教学效果的不断提高和改进。

七、结合专业背景,科研促进教学

在化工学科的生物化学教学中,可以结合化工院系科研的情况,将其与教学内容进行补充。目前,生物化工领域的科研成果较多,这些内容都和生物化学有着密切的联系。如生物炼制领域中,生物转化技术方兴未艾,其在化工新能源、新材料、精细化工新产品领域中都得到了广泛应用,成为当前科研的热点,这些内容都可以作为生物化学教学的案例和材料,通过将最新的科研成果与教学有机地结合起来,可以极大地促进学生的学习兴趣,激发学生对科研的向往。[9]

综上所述,生物化学在教学中可以采用多种教学方法,其最终是以提高教学效果为目的,保质保量地完成教学任务,使学生真正学习到生物化学的课程知识。在实践教学过程中,没有人可以确定最佳的教学方法,只能通过不断探索,因材施教,选择适合的教学方法,并不断改革创新,才能不断提高生物化学的教学质量。

参考文献:

[1]欧阳嘉.非生物相关类专业生物化学课教学特点与教学方法探析[J].化工高等教育,2007,(6):56-57.

[2]洪桂云.工科院校生物化学理论课教学方法的探讨[J].科教文汇,2010,(9):98.

[3]雷呈.案例教学法在生物化学教学中的运用和评价[J].高师理科学刊,2011,31(5):107-109.

[4]张根林,易丽娟,孙萍.化工科特色生物化学教学体系的改革途径探讨[J].化工高等教育,2011,4:74-77.

[5]刘兴宽.改革生物化学教学提高生物化学教学质量[J].科技信息,2009,33:802.

[6]石玉荣,梅传忠,武文娟等.综合应用多种教学方法提高临床生物化学检验教学质量[J].中国高等医学教育,2011,5:96-97.

[7]杨金蓉.采用多种教学方法提高生物化学课堂教学效果[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2010,20-21.

[8]胡玉萍.多种教学方法在医学生物化学教学中的应用[J].医学信息,2011,24(5):2522-2523.

生物中的科学方法篇6

关键词高中教学;物理教学;科学方法;改革

一、前言

一般来讲,物理科学方法是一种思维体系,是通过物理现象来让学生重新认识物理的世界,可以说,物理教学中的科学方法是对辩证唯物理论的最好诠释。但是,在很长的时间里,物理教学中科学的方法一直没有被应用到教学中去,使得高中生对于物理迷惑不解,直到最近几年,物理教学中的科学方法才渐渐的应用到各个高校的教学中去。

二、物理教学中科学方法的教育现状及成因

之前的物理教学中,科学方法的应用还不是很广泛,虽然各高校的教师在讲课中会渗入一点点科学方法的思想,但是还是缺乏一些系统的认识和体现,再者高中老师由于自身能力的限制,对物理科学方法理解不同,可能形成一种只注重物理知识的传授,而忽略了对物理学习方法的教育。

造成这种现象的原因很多,主要原因有两点:教育机构没有权威性的教学标准来规定和指导,在最新的教学大纲中,我们只能看到一些改革的过程和方法的总论,没有对科学方法的具体规定和指导,这样概括性的指导并不能使物理教师对科学方法在教学过程中重视,也就不能有效地执行,这是物理教学方法不能实行的主要原因。还有一点,就是当前我们物理教材的编写,对于物理科学方法的渗透小,在物理教材中只有一些物理方法的体现。这让一些物理老师在教学中不能对这些科学方法足够的重视,在教学时也就忽略了对学生传授这些物理科学方法。

这些物理教学中科学方法的缺乏使得学生从长远的发展来看,影响很大,因此,我们必须要将物理教学中的科学方法有效的落实到各个高校的物理教学中去,传授一些物理科学方法知识,这样才能让学生在以后的发展中更好地成长。

三、物理教学中科学方法的实施、用的建议

既然物理教学中的科学方法如此重要,我们就要在教学中有效的实施和运用,经过多年的研究和经验,我们国家的教育者们积累了一些科学方法的建议和方法。下面主要简单介绍教学中的科学方法。

1.在教学中让科学方法教育显性化

所谓的科学方法显性化,就是在课堂上明确指出物理教学中科学方法的名称,传授给学生方法和理论,使得这种方法外显明朗。实质上,这种教学就是将知识和实践能力综合起来的一种教育。物理科学方法的显性化,首先就要将教材中隐含的科学方法显性化。在我们教课过程中,要让学生在听课时学习将每一个知识点中隐含的科学方法讲给学生,让学生了解教材中的科学方法。其次还要在物理的规律中揭示一些科学方法。一般的科学方法是隐藏在物理的概念和规律中的,这使得科学方法不容易被学生掌握,又容易被学生忽略。作为教师,我们有必要给学生讲清楚有些规律中的隐含的科学方法,并要善于展示给课堂上的学生,让学生亲身了解其中的科学方法。当然,还要将发现的科学方法运用到实践中去,才是对科学方法的真正认识和掌握。这一过程对于有些教师有些难,但是要积极的想办法让学生亲身体验课堂上的科学方法。最后就是在课后的习题教学中逐渐渗入科学方法的教育,课堂上讲了一些科学方法,为了对学生进行巩固和加深印象,教师要在课后习题中对科学方法有所渗透,让学生在实际中巩固和掌握物理中的科学方法。

2.在专题教学中使科学方法显现

通过让科学方法的显性化,让学生认识和掌握了物理中的科学方法,教师还要开发学生的联想,让学生通过思考、整合以及一些举一反三的精神,让学生从各个知识体系中寻找学习到的科学方法,让学生养成独立思考、处理问题的能力。在教学中,还要将一些抽象的问题具体化,让科学方法显现,最后让学生对知识深入了解,并进行一些简单的物理研究。

3.创设教学体验的情景让学生感悟其中的科学方法

物理世界中,科学方法都是通过不断的探索和研究才发现的,为了学生形成科学的思维模式,教师要通过设定一个实际的情境来让学生亲身感悟物理中的科学方法,这个实际情境要符合科学的发展规律,让学生通过观察、实验以及一些思考就能置身其中学习其中的科学方法。

四、结语

高中物理教学中的科学方法不同于其他学科的知识,它是让学生通过一些物理现象来认识物理过程,了解一些科学的物理知识,在实践中学习物理研究的体系以及方法。通过物理教学中科学方法的渗透,学生不仅在课堂上学到知识,还会学习物理研究的过程和物理实验的能力,这不仅让学生开阔眼界,还让他们形成了分析、思考、研究物理现象的兴趣并能设计实验去验证物理现象和规律,实现了教学改革的目标。

参考文献:

[1]张喜荣.物理科学方法教育教学目标的研究[J].物理教师,2013,34(5):25-26

生物中的科学方法篇7

【关键词】物理;科学方法教育;能力培养

物理学是一门基础的自然科学,发展到今天,已经构筑了严整的理论架构,积累了丰富的实验手段和思想方法.。在物理教学中实施科学方法的教育具有明显的学科优势,也是物理教学中重要的组成部分.。随着科技的迅速发展,知识迅速增殖。如今,知识已渗透到了方方面面,并且始终都在不断地变化发展,试图什么都知道已成为不可能的客观现实。越来越多的人意识到:能力比知识更有力量。而能力是系统的知识与科学方法的完美组合。虽然我们可以通过多种渠道(如研究性学习等)来试图达到。但是,从根本上讲,加强科学方法教育才是最重要的。物理科学方法主要有观察法、实验法(含控制变量法)、等效法、理想化法等等,其中理想化方法包括理想实验法和理想模型法。物理科学方法教育是指在物理教学中,有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法,达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。

物理科学方法教育是在物理教学中,有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法,使学生受到物理科学方法的熏陶和训练,逐步掌握最基本、最主要的物理科学方法,达到促进知识学习、培养能力和提高科学素养的目的。随着新一轮基础教育课程改革的进一步深入,科学方法教育受到了教育研究者及实践的广泛重视。我国高中物理新课程标准中明确提出课程目标之一是:经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律;通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验,物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。但在物理教学实践中物理科学方法教育也远没有像物理知识教学那样,教学内容具体、教学目标明确。在教学实践中完全依赖于教师的自己的理解去把握科学方法教育的内容和目标,这样在高中物理课堂教学中进行科学方法教育一直还处于较盲目和随意的状态。因此,在高中物理教学中开展科学方法教育的研究具有重要的现实意义。本研究在对物理科学方法教育现状分析的基础上,针对目前科学方法教育不足,对物理科学方法教育目标的设计、物理科学方法教育因素分析、物理科学方法教育的原则、途径等进行了理论研究,并通过实践案例说明了物理科学方法教育的实施。

一、高中物理科学方法教育的意义

1、科学方法教育比知识教学更具有长远意义

人类几千年的探索活动,汇集成今天这浩瀚无垠的知识海洋。不仅创造了各门学科坚实的理论基础和丰富的知识体系,而且形成了科学方法体系,成为人类宝贵的精神财富和进一步探索科学奥秘的税利武器。显然,人类创造知识的全部,不仅是各门学科的理论和知识体系,还应包括相应的科学方法。在这“知识的全部”中,正如法国科学家笛卡尔所说:“最有价值的知识,是关于方法的知识。”对教育而言,学生在校所能学到的知识很有限,而科学技术的迅速发展,要求社会成员具有较强的独立获取新知识、掌握新技术、解决新问题的创新能力。正如赞可夫所说:“无论学校的教学大纲编得多么完善,学生毕业后必然会遇到他们不熟悉的科学上的新发现和新技术。那时候,他们将不得不独立、迅速地弄懂这些东西并掌握它。”要迅速地弄懂这些新知识、新发现,掌握这些新技术,如果没有一套行之有效的科学方法是很难达到的。所以在物理教学中不仅要教给学生基本的科学文化知识,更重要的是要教给学生具有普遍价值的科学方法。观察、实验、假说、验证等物理学科的基本研究方法,它不仅适用于自然科学的研究,也适用于其他科学技术领域和各种工作领域。分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等基本的科学思维方法,更是普遍应用于人的各种思维活动,科学思维方法可以说是一个人终身不可缺少的基本素质。学生在物理教学中受到的科学研究方法和科学思维方法的教育和培养将终身受益。所以,教给学生发现问题、分析问题和解决问题的科学方法,应是学校教育给予学生的最具生命力的教育成果,也是学生离开学校后学习和工作的有力工具。因此,掌握科学方法比掌握具体的科学知识更具有长远的意义。

2、科学方法教育能使物理教学达到更高的境界

物理学作为一门科学,有本学科的知识体系,有本学科的研究方法、施教方法和学生的学习方法。现行教材是按知识体系编排的,科学方法大多蕴涵在知识的发展过程中,需要教师挖掘教材中隐含的科学方法教育因素。在教学中有意识地以科学方法为线索组织教材、组织教学过程。对一些重点知识,模拟科学家的研究过程,切实运用必要的科学方法,让学生在科学方法的导引下主动地去获取知识。这样的教学,必然符合学生的认识规律,能使学生对知识的获得过程有切身的体验,从而对知识本身有扎实的理解,同时又受到科学方法的训练和培养。这就使学生不仅掌握了知识,还明白了这一知识是用了那些科学方法来获得的,即能在科学方法层面上理解和体验学习过程。这样,学生经过学习逐步地掌握了科学方法,进而形成自己的科学的学习方法,就会有效地提高学习效率。当学生掌握了方法取得了独立获取知识的本领时,就得到了开启物理知识宝库的“金钥匙”。这种教法与学法的结合,才能体现叶圣陶先生所倡导的“教是为了不教”的原则,物理教学质量必然会达到更高的境界。

二、科学方法教育的原则。

开展物理科学方法教育需注意以下四条原则:

(一)适时性当教材内容确有进行科学方法渗透的必要才加以渗透,反对脱离教材内容而空谈方法。例如:在原子模型教学中,从实验观察到的现象,经过推测、假设、推理、演绎提出了原子核式模型,用新的理论推翻旧的学说,将人们对原子结构的认识又深入一层。教材将方法和内容紧密地结合在一起,突出了从实验事实出发,通过各种思维方法,建立新的物理学说。

(二)适度性科学方法教育要根据教材的需要、学生的特点来挖掘教材的方法教育因素,制定出切实的渗透目标,不宜过难、过高。另外也要注意学生的特点,有些方法在重点中学可以讲解,但到了普通中学用同样的方法教学可能效果就不好,教师应该考虑各方面因素,适当的调节自己的教学难度,适度的进行方法教育。

(三)隐含性开展物理方法教育的最好方式就是渗透。在进行方法教育时,要做到潜移默化,让学生在学习知识的同时不知不觉地接受物理方法的培养和熏陶。在高中电场教学时经常用到类比的方法,把电势差、电势、电势能、电场力做功和重力场中的高度差、高度、重力势能、重力做功进行类比,在教学过程中教师并未提及“类比”二字,但学生在学习中不知不觉接受了类比这一物理方法。

(四)融合性知识、方法和能力在学生的学习活动中是密切联系在一起的。开展物理科学方法教育和学习物理知识、培养学生能力可以结合在一起,促进知识的掌握和能力的培养。例如:在得出牛顿第二定律时就要用到控制变量法,应用牛顿第二定律解题时就要用到隔离法和正交分解法等典型的物理方法。能力的培养是通过学习知识和方法渗透等实践活动来培养的。知识越丰富,方法越多、越巧,解决问题的能力就越强。

三、教学过程中对学生进行科学方法教育的途径。

1、在讲清物理概念、物理规律的教学过程中渗透科学方法教育一个物理概念的形成或一个物理规律的建立,必然有与之对应的科学方法的运用和形成。例如在高中物理教材中速度概念的教学中,教师可引导学生首先分析、比较不同物体的运动快慢从而引入速度的概念,进而分析如何定量地表示不同物体运动的快慢,引导学生认识到可用位移和时间的比值即表示,即采用比值法定义速度。在平均速度概念的基础上,运用近似法、微元法建立瞬时速度的概念,用比值法、微元法定义瞬时速度,也可以向学生介绍用气垫导轨或打点计时器测量瞬时速度渗透实验法。由此可见,在速度概念的建立过程中,伴随着许多科学方法的运用。同样,一个物理规律的建立,如牛顿定律、万有引力定律、气体实验定律等规律的建立,也充分运用了实验方法、分析和归纳、推理方法及数学方法。

2、在说明物理理论的建立过程的教学中进行科学方法教育物理学中有许多物理理论:如分子动理论、麦克斯韦电磁理论、光的粒子说和波动说、玻尔理论等。这些理论都是在实验事实的基础上,经过科学思维及数学方法建立起来的。其中科学假设在物理理论建立过程有突出的运用。例如“玻尔理论”的建立,充分体现了科学假设的运用。教师可按以下的程序组织这部分知识的教学:首先指出玻尔根据当时已有的实验和理论,发现用经典电磁学理论不能解释“原子结构稳定”和“原子光谱不连续”的事实,大胆放弃了某些不适用于原子内部的经典电磁论,创造性地把卢瑟福原子核式结构学说、普朗克量子说和爱因期坦的思想结合起来,融合光量子理论于原子结构理论中,提出了三条科学假设:能量量子化假设、轨道量子化假设和跃迁假设,然后以氢原子为例进行演绎推理,把抽象的假设具体化,再借助电子轨道图和能级图,使抽象的假设形象化。但假设是否正确,还需要实践的检验,最后向学生介绍玻尔的理论一方面被德国物理学家夫兰克和赫兹共同完成的著名实验所证实,同时用玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱,玻尔理论的正确性得到证实。循着理论建立的历史进程“事实和已有理论”“理论假设”“新事实”“修正理论,甚至建立新的假设”组织学生进行学习,实际上是让学生经历一次用科学方法研究物理问题的模拟活动,学生既能学到了物理知识,更体会到了科学方法在科学理论建立过程的重要作用.

3、在进行物理实验教学中,对学生开展科学方法教育教师介绍了一些物理方法以后,要让学生在实践中加以应用,实验课是进行物理方法应用训练的最好机会。实验教学是中学物理教学的重要组成部分,在实验教学中,开展科学方法教育大有文章可做。在实验课中让学生进行观察、记录并整理数据,排除次要因素,突出主要因素,经过分析、运算、归纳、总结,从而得出正确的物理结论,给学生提供亲自运用科学方法探索的机会。

4、在单元小结中进行物理方法的讨论和归类讲完一章新课后,在对该章内容进行小结的同时,也要对该章所用到的物理方法进行讨论和归类。如讲完牛顿运动定律后,对控制变量法、实验法进行分析讨论,对隔离法、整体法进行小结。讲完电场和磁场之后,复习时可以运用类比的方法,把这两者知识联系起来。总结这些物理方法的特点、应用条件,引导学生站在更高的层次去审视这些物理方法,这对启发思维,培养能力帮助极大。

四、高中物理科学方法教育的意义。

(一)科学方法教育比知识教学更具有长远意义正如法国科学家笛卡尔所说:“最有价值的知识,是关于方法的知识。”所以在物理教学中不仅要教给学生基本的科学文化知识,更重要的是要教给学生具有普遍价值的科学方法。观察、实验、假说、验证等物理学科的基本研究方法,它不仅适用于自然科学的研究,也适用于其他科学技术领域和各种工作领域。学生在物理教学中受到的科学研究方法的教育和培养将终身受益。

(二)科学方法教育能使物理教学达到更高的境界对于教学中的重点和难点知识,要切实运用必要的科学方法,让学生在科学方法的导引下主动地去获取知识。比如对于质点的概念学生很难理解,可以引用例子。一架飞机从温州飞到杭州,由于飞机的大小和形状在与宁波到杭州的航程相比是微不足道的,在研究的问题中不起作用,所以可以把飞机看作是一个没有大小和形状的点。在物理学上我们把它叫做质点。如此质点这个理想化模型的建立过程,必然符合学生的认识规律,能使学生对知识的获得过程有切身的体验,物理教学质量必然会达到更高的境界。

(三)科学方法教育具有深刻的德育功能,有助于学生树立辩证唯物主义的世界观例如,我们强调观察实验是物理学最基本的研究方法,让学生逐步懂得观察和实验既是物理知识的基本源泉,又是检验物理知识真理性的唯一标准,这就可以培养学生树立物质第一性、意识第二性的哲学观点。例如,通过对光的本性的认识过程等教学和有关科学家事迹的介绍,可以告诉学生科学工作需要有实事求是、严格要求的科学态度和独立思考、追求真理的创新精神,所有这些,都说明了科学方法教育具有深刻的德育功能。在物理教学中有意识地加强科学方法教育,是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。

总之,在高中物理教学中,渗透科学方法的教育,所花的时间不多,但对学生掌握知识和培养能力作用很大,值得我们重视。

【参考文献】

[1]南冲.中学物理教学研究.北京:海潮出版社,1993,9.

生物中的科学方法篇8

一、初中物理科学方法的分类

就物理学科而言,其本身就蕴涵着极其丰富的科学方法,大致可将这些方法归纳为以下四类:

1.物理方法

物理方法主要包括以下内容:理想化、实验、等效、模型、放大以及观察等。如薄透镜、电磁波等,均是按照物理方法建立起来的理想模型,它们不但是物理知识构筑的基础,同时也是一种处理物理问题的实用方法。

2.数学方法

数学方法实质上属于一种工具,对于一些较为复杂的物理问题有时可转化成数学问题,再通过比例法、图像法、方程法等,可以简化物理问题的求解过程。如电阻、密度等物理量的实验一般使用的都是比例法及图像法。通过这两种方法能够使学生更容易掌握物理概念及规律。

3.逻辑方法

逻辑方法中包括以下内容:推理、分类、归纳、综合、分析、类比、概括、抽象等,例如,在寻求两件物品的相同点和不同点时,运用的就是比较法;焦耳定律及牛顿运动定律,也都是按照综合、分析、推理、归纳等,并以实验事实为依据总结出来的。

4.哲学方法

哲学方法包括:绝对相对、量变质变、控制变量法、一般特殊、部分整体、原因结果、统一对立等。如,在探究“浮力的影响因素”的实验教学中就运用了控制变量法,在实验的设计阶段,应结合实际生活中的物理现象对浮力的影响因素进行有根据的猜想,再以每一个因素是否与浮力有关为主题设计实验步骤。在设计试验过程中,应突出控制变量法的运用,即对影响浮力的因素和条件施加人为控制,改变某个变量、保持其他变量不变,测量并计算出浮力的大小。

二、初中物理科学方法教育的意义

1.重视科学方法教育是当前世界科学教育的趋势

现今,随着科学技术的快速发展,科技的竞争日趋激烈,与此同时,教育人士也逐渐认识到,能力的高低主要取决于掌握方法的多少以及对方法运用的熟练程度。因此,教师在进行物理教学中,不仅应该让学生了解并掌握物理学的各种现象、概念及规律,同时还应该让学生对科学的态度及方法更加重视。

2.科学方法教育是新课改的目标当前

我国的新课程标准已将科学方法确定为普通初中物理教学内容中的一部分,这一点较为充分地体现出课改对科学方法教育的重视程度。在《普通初中物理课程标准》的总目标中详细阐明:应发展学生自主学习能力、学习科学探究方法、养成良好的思维习惯、能够运用物理知识及科学探究方法解决问题。

3.科学方法是形成正确世界观的基础

就物理学而言,其是哲学及其他自然学科的基础,这一点决定了学好物理有利提高全体学生的科学素质。因此,学生具备科学的学习方法及思维习惯,不仅能够有利于学生更好地学习其他学科的知识,而且还有利于学生理解及应用唯物论和辩证法,进而促进了学生科学世界观的建立。

4.科学方法教育有利于提高学生学习能力及科学素养

科学方法是遵循教育要面向世界、面向未来、面向现代化战略思想的必然要求。从某种意义上讲,科学方法是由各种科学知识衍生而来的,可以说它是科学知识的延伸,也是对科学知识最好的论证。因此,科学方法既是学生掌握物理知识及训练基本技能的重要途径,也是培养学生科学精神、思维及态度的主要依托。借助科学方法对学生进行教育不仅有利于提高学生各方面的学习能力,同时还可以培养学生的科学素养。

三、初中物理科学方法教育应遵循的原则

1.科学性原则

《物理课标》为物理教学明确了科学方法教育目标,教师应依据新课标的要求,在熟悉教材知识体系的基础上,认真分析教材内容,从中挖掘适应于物理教学的科学方法教育因素。同时初中物理科学方法教育必须符合学生的年龄特点、心理特征以及接受能力,制定可行性强的物理科学方法教育策略,促使科学方法教育的内容和目标更为科学化。

2.物理科学方法与物理知识相结合的原则

物理科学知识及科学方法均属于整个物理教育体系中的一个分支,而科学方法则是以知识为载体的,因此,在进行物理科学方法教学时,千万不能脱离物理知识教学,应将两者有机的结合在一起。那种忽视物理知识而仅注重科学方法的教学方式,势必会增加学生的学习负担,不利于提高学生的学习积极性和学习兴趣。

3.科学探究原则

学习将科学探究渗透在教学过程中,让学生在科学探究时,不仅学习物理知识与技能,体验科学探究的过程,还可以学习科学探究的方法,养成科学探究的能力,这是科学方法教学的一个途径,所以,探究教学的开展必须以运用物理科学方法为前提条件,并结合物理知识、联系生活实际,以学生为教学主体,调动学生的学习兴趣,以此来提高教学效果。

4.隐性为主、显性为辅的教育原则

物理科学方法的隐性教育是指在教学过程中潜移默化地发挥物理科学方法的向导作用,而不要对具体方法进行详细介绍和阐释,属于渗透性教育。物理科学方法的显性教育是指在教学过程中根据学生接受的方式和程度提出科学方法的名称,阐述科学方法的内容、特征以及如何具体运用这些方法解决物理问题。在初中物理科学方法教育中应实施隐性教育为主、显性教育为辅的教育策略,以适应初中生现有的思维能力、知识水平和接受能力。

5.以学生为主体的原则

新课改中明确指出应以学生为主体进行教学。而科学方法只有在实践中才能得到充分体现,因此,在教学的过程中,应让学生主动参与到教学的过程中,不要仅是一味的进行理论知识的灌输,使学生只能被动地接受,这样势必无法调动起学生的主观能动性,教学效果可想而知。

四、初中物理科学方法教育实施的策略

1.初中物理实验中实施科学方法教育

初中物理实验根据实验在物理研究中的不同作用可分为验证性实验、探索性实验、测量性实验等。将科学方法教育运用到实验教学中,可以引导学生通过亲身实践去领会物理知识和规律,逐步形成运用科学方法探究新知识、研究新问题的良好习惯。如在进行定滑轮的特点实验教学时,教师可以从三个方面进行探究实验,引导学生总结出定滑轮特点,在整个实验过程中渗透了实验法、比较法、观察法和理论分析法等科学方法。第一步,利用幽默的漫画创设教学情境,让学生大胆假设,并让学生动手实验验证,并得出结论;第二步,指导学生观察教师的演示实验,得出定滑轮是等臂杠杆的结论;第三步,指导学生用理论分析法,将定滑轮视为变形杠杆,得出使用定滑轮与不使用定滑轮提拉物体的用力大小是相等的,所以定滑轮不省力。

2.在物理学史教学中实施科学方法教育

在初中物理教学中穿插物理学史,不仅可以使学生深入了解科学家的思维方式和人格魅力,激发学生学习物理知识的兴趣,更可以启发学生掌握科学研究方法。教师在物理课堂教学中,应充分考虑历史资料与教学内容和教学目标的相关性,以及历史资料本身的吸引力和趣味性,选择适当的教学时机将科学方法教育渗透到物理学史介绍中,从而让学生潜移默化接受和感知科学方法教育。如在《力和运动》这一章节教学中,教师可以讲述伽利略是如何进行实验反驳亚里士多德认为“物体越重,下落越快”的观念的,从而使学生了解物理学家探寻真理的方法和态度,进一步深化对所学知识的理解。

3.在物理问题教学中实施科学方法教育

生物中的科学方法篇9

一、相关概念界定

(一)物理科学方法的定义

根据阅读相关文献发现,学者普遍认为物理科学方法作为人们在学习或研究物理问题的过程中发现并提出问题、搜集材料、设计操作方案、数据分析、做出解释认证等所遵循的有效途径和常用的手段,实际上是物理思维方法和行为方法,其有助于学生逐步形成物理思想,养成并提高物理科学品质。

(二)科学方法教育的定义

多年来,许多学者对科学方法教育的内涵进行了研究,但是对其定义的界定却并不统一。近年来随着学者对如何渗透科学方法教育相关课题研究的越来越深入,科学方法教育的内涵也得到不断地丰富和完善。通过对相关领域的进一步深入了解,笔者认为科学方法教育就是教师在平常的教育教学中,以系统的科学知识理论为基础,以自然科学方法的基本理论为指导,任课教师在教材的研究、处理,教学方案的设计、选择过程中,善于运用科学的教育方法去进行相关的物理概念和规律的教学。科学方法教育能够让学生更系统地掌握并灵活运用所学的知识,进一步理解科学方法解决实际问题的重要意义与真实价值,有效增强中职学生对自然科学的认知能力、分析能力、实验操作能力和创新思维能力等。因此,科学方法教育就是关于自然科学研究和认知方法的教育,科学方法教育的内容主要是一般自然科学方法的教育。

(三)物理科学方法教育的定义

通过对该领域相关文献的研究,笔者认为中职物理教学过程中的科学方法教育,是指中职学校的相关任课教师在日常的教学工作中有意识地利用正确有效的科学方法教育,有针对性地培养学生积极利用物理科学方法,有计划、有目的对其渗透物理科学方法的教育,促使学生主动获取物理知识、提高分析和解决实际问题的能力和技巧。

二、中职物理教学中渗透科学方法教育存在的问题

随着新课改工作的不断推进,科学的教育方法在中职物理新课改的教学工作中越来越重要,社会的发展和各行业的需求,需要中职物理教师克服重知识轻方法、重结果轻过程的传统教育方式。但许多教师还是为了应付升学考试而教,只注重对学生知识的灌输,忽视了学生科学方法的教育渗透,且现在中职学生的基础文化水平、知识结构层次、身体心理发展因素已有很大变化。因此,在现阶段中职物理教学的过程中,教师应该如何将教材、教学方法与授课对象更好地紧密联系在一起进行更加科学高效的课程教学,仍然是中职物理教学工作中需要解决的问题。

(一)渗透物理科学方法教育的指导思想不明确

从事任何一样工作,都要讲究方法和技巧,特别是教师从事的是太阳底下最光辉神圣的职业,教书育人,育造人类灵魂,更需要有明确的方法作指导。由于新课改工作刚刚开始,许多任课教师对新课改工作中的指导思想、科学教育方式的理解还不够全面、不够透彻,还不能够真正地理解和认识科学合理的教学教育方式在中职物理教学过程中的重要性。因此,教师在中职物理的教学工作中,要深入研究并不断创新利用科学的教学思想,明确渗透科学方法教育的指导思想,只有这样才能够帮助学生对所学内容进行系统的理解与学习,从而确保将所学的知识串联起来,形成整体思维方式。

(二)教师对教材中的科学方法教育因素不明确

且采取的教学手段主要为灌输式,渗透方法、技巧过于机械、单一且不能持之以恒。在中职物理的教学过程中,不管是运用鼓励学生自我创新的探索性学习,还是传统的接受型的教学方式,都可以很好地开展科学方法教育渗透。通过在教学实践中很好地结合科学方法教育,能够不断增强学生创新性思维的能力,因此任课教师在教学方案的设计过程中应该善于运用科学的教育方法去进行相关的物理概念和规律的教学。方法与知识相伴生,相互联系,共同发展。只有通过一些相关的应用实例的讲解、概念的形成、模型的建立,才能够使广大中职学生受到用科学方法研究问题的熏陶,从而更好地理解和接受科学的教育方式,从中体会到使用学方法解决问题的简洁和快捷性,为自己以后在学习、成长中更好地利用科学方法教育方式提供支持。

(三)有些教师理论知识基础薄弱

不能根据教材和学生的实际情况出发进行因材施教,且渗透方法式过于随意。目前,还有许多教师认为自己的知识层次和认知水平教授现在的中职学生绰绰有余,不想再“充电”,进行知识的补充和结构的更新,导致许多教师不能有意识地分析、理解教材,归纳总结出好的物理方法并教授给学生。同时,教师只注重课本知识的教学,忽视了对学生进行科学方法的指导,只能照本宣科地讲授课本上的物理概念、规律,而不能发散思维多角度多方法加以引导,有目的地在培养正确的科学方法教育上下工夫。“师者,所以传道授业解惑也。”也是强调教育的任务是“传道”,而“道”正是指方法。还有一些教师在对学生进行科学方法教育的引导过程中,没有深入分析,充分挖掘出其中的科学方法,并结合学生的实际再进行科学方法教育,从而导致科学方法教育很难得到真正的实施,往往有很多的偶然性和随意性。

三、中职物理教学中科学方法教育的渗透技巧和途径

(一)通过新课改和业务学习培训,提升教师的科学方法教育理论知识及专业实践水平

在中职物理的教学过程中,任课教师是新课改的主体,但是由于我国的应试教育模式有相当长的时间,已经根深蒂固,大部分中职物理教师无法很快地适应现阶段的课改工作。所以针对中职物理任课教师综合素质整体较低的现状,相关部门应该对任课教师进行有针对性的培训,通过各种激励手段,不断提高物理教师的综合素质与教学素养。只有相关任课教师的综合素质提高了,才能够确保中职物理课改工作的顺利进行。教育职能部门应该针对目前存在的问题,选拔一些在新课改工作中表现相对比较突出的中职物理教师与综合素质低的任课教师进行一对一的交流、指导,以点带面,从而能够带动广大教师新课改的积极性和主动性,提高物理教师科学方法教育的能力。在中职物理新课改的过程中,大力鼓励物理教师积极推广科学方法教育是为了能够更加突出现代教育的目的,为了能够更加全面地培养和提高每一个学生的综合素质,能够使学生从容地走上工作岗位,适应社会的发展需求。

(二)教师应根据不同的教学内容来选择相适应的教学手段,进行行之有效的科学方法教育渗透

教学有法,教无定法。教师需要不断丰富和创新教学的方式和方法,在教学过程中充分体现教育教学方式的灵活性和丰富性,并能够灵活安排和运用相适应的教学手段,如逻辑推理法、实验观察法等,并加以正确地引导和鼓励学生,只有这样才能够在教学过程中激发学生的学习积极性和主动性,培养学生掌握科学方法的能力。任课教师不能够仅仅依靠传统的教育方式,过于依赖教材,按部就班,应该在教学过程中不断地改进和创新教育教学方式,并结合所在学校实际的教学条件与所学专业要求有针对性地安排相关课程的教学和科学方法的培养。教师通过长期的教学积累和经验总结,形成自己一套独特有效的渗透科学方法教育思路和理论体系,才能够在物理教学中潜移默化地渗透物理科学方法教育,达到意想不到的效果。同时,指导培养中职学生学会用正确的物理科学方法研究问题,使学生能够在学习过程中逐渐地认识和接受利用科学的方法,并去解决中职物理学习中遇到的问题;也有利于学生科学素养的进一步提高,有助于学生思维的纵向发展,把学生培养成创新型人才。

(三)明确教案设计中科学方法教育手段、目标,有针对性进行科学方法渗透

中职物理的任课教师应该在教学方案的制订中明确教学目的,设计有效的渗透途径,从而在教学过程中积极地引导学生不断开阔视野,创新思维方式,从不同的方面去分析和理解同一个问题,不断激发学生主动学习兴趣,挖掘学生自身潜力,充分调动学生的学习积极性。通过不断地拓展训练、不断地发现和挖掘每一个学生的思维方式,不断地训练每一个学生思考和解决问题的方式,学生才能将在课本中所学的知识很好地与生活实际紧密联系起来,从而快速提高应对和解决问题的应变能力,使自身的综合科学素养和心理素质得到协调合理的高质量的发展,进而掌握发现真理、探求新知识的科学方法技巧,使自己生走上社会后能很快跟上时代的步伐。

(四)通过物理知识的归纳、复习,总结科学方法,达到渗透科学方法的目的

生物中的科学方法篇10

(一)在实验教学中实施。中学物理教学过程中,必然要开展实验教学。那么,在实验教学中,让学生接受一定的科学方法教育是一种有效的教育途径,要注重引导学生理解并深刻领会物理实验中使用的科学方法。应该来说,物理学科的本质就在于物理实验,它是体验科学方法教育的基础所在,是科学认识的基本方法,是培养学生科学方法,形成科学态度的有效途径。因此,中学物理教学中应该进行科学方法教育,结合实际,启发学生养成认真观察物理现象、勤于思考问题的习惯,创造条件,引导学生学会观察,教给学生进行观察的一些具体方法,比如说对比观察法、分步观察法、归纳观察法等。

(二)在理论教学中实施。科学方法的实施,就是应该在具体的科学理论知识中进行,它是人们对于科学知识的认识过程,学生只有在领会到科学方法的提出角度以及解决途径的时候,才能够真正学习到科学方法。因此,中学物理教学过程中应该在物理概念以及规律教学中,充分挖掘出科学方法,合理设计教学方案,渗透科学方法教育,从而让学生在进行物理学习的过程中,能够通过理论知识的学习来获取科学方法。

(三)在习题讲解中实施。中学物理教学中,必然会有物理习题的讲解过程。在这个过程中,中学物理教师应该努力渗透进科学方法教育,这是因为科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力,通过一定的物理习题讲解,有利于学生的物理知识达到理解的水平,并通过一定的习题实践,达到分析问题解决问题的新能力。因此,中学物理教师应该创设情景,强化习题教学和训练,让学生在科学方法教育中把对物理问题的解决由知识向能力进行转化。显然,物理解题训练中渗透科学方法教育符合教育教学规律,有利于学生提高物理知识掌握能力与水平。

(四)在物理学史中实施。中学物理教学中,也会不时的穿插一些物理学史方面的知识,这些有利于培养学生进行物理科学思维,因为物理学史中必然会提到一些伟大的物理学家,有些会详细介绍这些物理学家如何发现一些物理现象并做出解答的。因此,它将引导学生更为深刻的理解某些物理现象,更好的培养学生物理科学思维方法,还让本来较为枯燥的物理学习变得有趣而生动,让学生更易于接受和理解。那么,中学物理教学中就必须突破各种条件的限制与制约,不仅需要一些逻辑性的教学方法,更要采用一些非逻辑性的创造性思维方法,比如说直觉、灵感等,而这些很多都可以在物理学史中获得充分的材料。

(五)在物理讲座中实施。中学物理教学过程中还应该适当的举办一些物理专题讲座,比如说邀请著名的物理学家李政道等。他们的学习经历是非常有价值的,他们的贡献不仅仅在于物理理论知识,更在于他们的学习方法和探究方法。因此,中学物理教学中要有意识的多举办类似的专题讲座,让学生更多的展开丰富的想象力和创造力,认真学习物理学家们的科学思维过程和科学方法,并把一些物理内容教学中运用的教学方法渗透到科学方法教育中去,实现二者的有机结合,从而使得中学物理教学中通过物理专题讲座来实施科学方法教育。