（教育学专业论文）高中生物课堂教学中学生科学思维能力培养的研究.pdf

高中生物课堂教学中学生科学思维能力培养的研究 中文摘要 中文摘要 要提高学生的思维能力，是需要很长时间的培养才能完成，必须依靠教师的 长期意识的培养。知识间总是有多方向或多级联系，教师应该知道如何识别和引 导学生思维线索，激励学生的思想进程，要有耐心，给学生充分的时间，要有重 点的加以培养。只有在教学过程中渗透科学的思维方法，有效地刺激学生的思维 活力，通过积极的思维活动，努力使学生掌握生物学知识，提高各方面的能力， 特别是分析和解决问题的能力，形成科学的人生观和可持续发展的观念。 本文从培养学生的科学思维，对当前状态的思维能力在生物教学中的调查和 研究分析，针对高中教师教学现状，学生问卷调查，了解当前的创新教育的角度 来看目前的情况和存在的问题。通过对国内外教育的思考研究结合最新的教育理 论，重点放在如何从中学生物学教学，科学创新出发，以便探讨一些合适的方式 和方法来培养学生的思维，从提高学生的思维能力的角度出发提供未来教学实践 的指导。 根据教学实践及相关构想，对高中生物教学中培养学生科学思维进行了理论 探讨，认为应该先从思维原则方面进行。课堂教学是提高学生思维能力的主要渠 道，教学活动中笔者针对思维教育方面作了详细的研究，在教学中让学生明确思 维目的是首要的，为学习创造一个良好的情境，通过将思维兴趣激发出来，促进 学生积极思考；另外科学的思维方法有助于学生对知识的掌握，思维品质的培养 也是教学中一项不可或缺的任务。 在本研究中，笔者通过几种教学方法在不同课型中的运用，激发学生兴趣， 使学生的情绪、情感始终处于兴奋状态，让学生主动学，把新知识通过比较等方 法纳入自己的已有体系之中，提高学生分析问题和解决问题的能力，取得了较好 的效果。 关键词：思维能力；思维原则；思维品质；思维习惯；思维方法；生物课堂 教学 作者：徐明芳 指导教师：朱越雄 英文摘要 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 a b s t r a c t t oi m p r o v es t u d e n t s t h i n k i n ga b i l i t i e s ，t r a i n i n gi st a k i n gal o n gt i m et oc o m p l e t e ， w em u s tr e l yo nt h el o n g t e r mc u l t i v a t i o no fc o n s c i o u s n e s so ft e a c h e r s a l w a y sh a v e m u c hd i r e c t i o no rm o r el i n k sb e t w e e nk n o w l e d g e ，t e a c h e r ss h o u l dk n o wh o wt o r e c o g n i z ec l u e sa n dg u i d es t u d e n t s t h i n k i n g ，e n c o u r a g i n gs t u d e n t s t h o u g h tp r o c e s s e s ， b ep a t i e n t ，g i v ey o uf u l lt i m e ，t of o c u so nt r a i n i n g o n l yi ft h ep e n e t r a t i o no fs c i e n t i f i c t h i n k i n gm e t h o di nt e a c h i n g ，e f f e c t i v e l ys t i m u l a t es t u d e n t s t h i n k i n gv i t a l i t yt h r o u g h p o s i t i v et h i n k i n ga c t i v i t i e s ，e f f o r t st om a k e s t u d e n t sm a s t e rt h eb i o l o g i c a lk n o w l e d g et o i n c r e a s et h ec a p a c i t yo f , i np a r t i c u l a r ，a b i l i t yt oa n a l y z ea n ds o l v ep r o b l e m s ，f o r m i n ga s c i e n t i f i co u t l o o ko nl i f ea n dc o n c e p to fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t c u l t i v a t i n gs t u d e n t s s c i e n t i f i ct h i n k i n gf r o mt h i sa r t i c l e ，i nt h ec u r r e n ts t a t eo f t h i n k i n ga b i l i t yi nt h et e a c h i n go fb i o l o g i c a ls u r v e ya n dr e s e a r c ha n a l y s i s ，t a r g e t i n gh i g h s c h o o lt e a c h e r s t e a c h i n g ，s t u d e n ts u r v e y s ，u n d e r s t a n d i n g o fc u r r e n ti n n o v a t i o n e d u c a t i o ni np e r s p e c t i v eo ft h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dt h ee x i s t i n gp r o b l e m s b y r e f l e c t i o n so nr e s e a r c hi ne d u c a t i o na th o m ea n da b r o a dw i t ht h el a t e s te d u c a t i o n a l t h e o r i e s ，f o c u s e do nh o wm i d d l es c h o o lb i o l o g yt e a c h i n g ，s c i e n c ea n di n n o v a t i o ns e to u t i no r d e rt o e x p l o r es u i t a b l ew a y sa n dm e t h o d so fc u l t i v a t i n g s t u d e n t s t h i n k i n g ， p e r s p e c t i v eo ft h ec u l t i v a t i o no fs t u d e n t s t h i n k i n ga b i l i t y i np r o v i d i n gg u i d a n c ei n t e a c h i n gp r a c t i c ei nt h ef u t u r e a c c o r d i n gt ot h et e a c h i n gp r a c t i c ea n dr e l a t e dc o n c e p t s ，f o rs e n i o rm i d d l es c h o o l b i o l o g yt e a c h i n gt od e v e l o ps t u d e n t s s c i e n t i f i ct h i n k i n gi nat h e o r e t i c a ld i s c u s s i o n ，t h a t s h o u l ds t a r tt h i n k i n gp r i n c i p l e s c l a s s r o o mt e a c h i n gi si m p r o v es t u d e n t st h i n k i n g c a p a c i t yo fm a i nc h a n n e l s ，t e a c h i n ga c t i v i t i e si nt h eif o rt h i n k i n ge d u c a t i o na r e af o rh a s d e t a i l e do fr e s e a r c h ，i nt e a c h i n gi nt h el e ts t u d e n t sc l e a rt h i n k i n gp u r p o s ei sp r i m a r yo f , f o r l e a r n i n g c r e a t e dag o o do fs i t u a t i o n ，t h r o u g hw i l lt h i n k i n gi n t e r e s tf i r e do u t ， p r o m o t i n gs t u d e n t sa c t i v et h i n k i n g ；a l s o s c i e n c eo ft h i n k i n gm e t h o dh e l p ss t u d e n t so n k n o w l e d g e o fm a s t e r ，t h i n k i n gq u a l i t yo ft r a i n i n gi st e a c h i n g i nt h eai t e m s i n d i s p e n s a b l eo ft a s k i nt h i ss t u d y t h ea u t h o rt h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no fs e v e r a lt e a c h i n gm e t h o d si n d i f f e r e n tc l a s s e st oa r o u s et h es t u d e n t s i n t e r e s t ，m a k es t u d e n t s e m o t i o n s ，e m o t i o n s a l w a y si na ne x c i t e ds t a t e ，a n de n a b l es t u d e n t st ol e a r n ，b yc o m p a r i n g t h en e w a p p r o a c h i i 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究英文摘要 i n t oi t so w ns y s t e mt oi m p r o v es t u d e n t s a b i l i t yt oa n a l y z ea n ds o l v ep r o b l e m s ，h a s m a d er e m a r k a b l er e s u l t s k e yw o r d s ：t h i n k i n ga b i l i t y ；t h i n k i n gp r i n c i p l e ；t h i n k i n gc h a r a c t e r s ；t h i n k i n g h a b i t s ；t h i n k i n gm e t h o d ；b i o l o g yc l a s s r o o mt e a c h i n g t h ea u t h o r ：x u m i n g f a n g t h ef a c u l t ya d v i s e r ：z h uy u e x i o n g 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第一章绪论 引言 第一章绪论 随着科学技术迅猛发展，知识更新的日益加快，培养具有知识创新能力的人 才已为各国所瞩目，在此背景下实施的新课程改革已将“培养和发展学生思维能 力”作为普通高中生物教育的重要目标之一。国际2 1 世纪教育委员会的报告中指 出：“教育的任务是毫不例外地使所有人创造才能和创造潜力都能结出丰硕的果 实。这一目标比其他所有目标都重要”，我国第三次全国教育工作会议确定“以 提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点” 1 】。可见， “实施素质教育，培养学生创新能力”已成为我国教育教学改革的主要任务。培 养创新人才，已是历史赋予当代教育工作者的重任。 知识经济时代的悄然而至，国际竞争日趋激烈，国力的强弱越来越取决于劳 动者的素质。新的普通高中课程标准的实施，突破了过去以学科为中心的课 程体系，实现了课程体系的巨大调整，反映出了教育思想的革命性变化，体现了 教育功能的转变和素质教育理念的落实。在中学生物学教材里，尤其在高中生物 中学生的各种思维活动往往是并行的，各种思维能力的发展也是相互影响的，任 何一种学习活动各种思维方式总是交错在一起。因此，高中生物学科教学必须遵 循新课程的理念和思想，而要做到这一点，科学思维能力的培养与之息息相关， 值得研究。 科学研究的目的就是要创新，只有敢于突破传统的思维才能创新。在生命科 学的历史中，每一个重大的创新都是在勇敢地摆脱旧思维的束缚后取得的。例如 英国科学家用成年体细胞的核转移技术进行生物体的克隆成为当今世界细胞学发 展的领头羊，多莉羊的诞生就是突破了动物体细胞不能分化转变为多功能的干细 胞的旧思维和传统的观念，从而导致了2 0 世纪重大的科学发现和成功。如果将这 种新的科学成就和旧的观念比较进行教学，将会起到很有效的教学效果。一方面 将新知识传授给了学生，另一方面又调动了学生的新科学思维。 1 唐演武生物教学中学生创造性思维能力的培科j 中国校外教育，2 0 0 7 ( 0 2 ) ：1 5 6 第一章绪论高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 1 课题的提出 1 1 课题背景 1 1 1 时代发展的需要 随着知识经济时代的悄然而至，国际竞争日趋激烈，国力的强弱越来越取决 于劳动者的素质。新的普通高中课程标准的实施，突破了过去以学科为中心 的课程体系，实现了课程体系的巨大调整，反映出了教育思想的革命性变化，体 现了教育功能的转变和素质教育理念的落实。因此，高中生物学科教学必须遵循 新课程的理念和思想，顺应时代发展的需要，重视和突出发展学生的科学素养与 人文精神、创新精神与实践能力、社会责任感与人生规划能力，这样才能有利于 用国家的兴盛、社会的进步，才能适应时代和社会发展的需要，而要做到这一点， 科学思维品质的培养与之息息相关，值得研究。 1 1 2 “师问”教学和“以学生为本”的不一致 目前中小学采用的是“师问”教学，教师出问题，学生寻找各种方法求答案， 这样的教学方法，从表面上注重了学生自学能力的培养，学生的学习积极性、主 动性被“问题”“激发”了，思维被“问题”“启发”了。但是，这类教学缺乏深 刻性、广阔性、批判性、主动性等多种思维过程的科学特征，使学生的思维往往 停留在浅层的表象层面，就事论事。这种方式的教学，从一定意义上是阻碍了学 生科学思维的发展，教师的提问就像一张无形的网，将学生的思维隐藏在里面， 无法体现学生的主体性，问题并不能促使学生对“科学的思维品质 的理解及其 养成，学生即便找到了的答案，也不能从根本上认识和培养“科学的思维品质”， 提升学生思维的能力。同时，这种教学从另一层面上看也阻碍了学生学习习惯的 养成。长期带着教师给的问题进行学习的学生，由于缺乏科学的思维品质，因而 在在人的发展中常常由于缺乏思维的创新而缺失人本发展的全面性。科学思维就 是以辩证法的观点来思考自然科学中出现的新问题和新观点，它包括逻辑思维、 创新思维等，而自然辩证法是科学思维的核心。 科学思维是人类创新和适应多变环境的重要的内在基础，是实现创造发明等 一系列活动的非智力保证，而科学的成果又是实现人生价值的具体体现。一个科 1 李充璧培养和提高学生科学思维能力的启迪【j 肇庆学院学报，2 0 0 4 ，2 5 ( 5 ) ：8 3 8 4 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第一章绪论 学成果的取得包含着研究人员的“科学素养与人文素养、创新精神与实践能力” 的综合。因此，可以这么说科学思维品质也蕴藏着人文的一面。如果这些失去了 科学的思维品质的支撑，又怎么能实现这些能力的综合? 目前，我们的教育教学 过多的忽视了对学生的人文化教育及其背景下科学思维品质的培育。所以，高中 生物教学中应重视研究培养学生科学思维品质的途径，要将科学思维品质的培育 与人文精神的培养整合起来，要在科学思维品质的培育过程中彰显人文化，要通 过人文化的教育和教学来促进学生的“科学思维品质”的养成。 1 2 研究的主要问题 我国传统的课堂教学以知识的传授与解疑为目的，把学生当成了应考的工具。 采取的多是灌输式、死记硬背、题海式的教学方法，其实质还是教师讲和教师问， 学生机械记忆。这种教学方法扼杀了学生学习兴趣，束缚了学生思维的发展，影 响学生良好学习习惯的形成，长期下去的结果只能是教师越教，学生越不会学。 叶圣陶先生曾经说过：“教是为了达到不需要教”，一语道破了教师教的目 的。为了这句富有哲理的话，多少教育工作者曾作过努力，让学生学知识的同时， 大家都想方设法帮助学生总结学法，搞所谓的学法指导，以及思维训练。当然， 学生能了解许多学习方法，也能对各类问题有自己的思维，但这样就题论题的思 维训练是否具有深刻性、广阔性等科学思维品质的特性? 思维的态度是否具积极 性? 思维的方式方法是否符合人类对知识的认知规律? 值得我们深思。 本文从培养学生的科学思维，对当前状态的思维能力在生物教学中的调查和 研究分析，针对高中教师教学现状，了解当前的创新教育的角度来看目前的情况 和存在的问题。通过对国内外教育的思考研究结合最新的教育理论，重点放在如 何从中学生物学教学，科学创新出发，以便探讨一些合适的方式和方法来培养学 生的思维，从学生思维能力培养的角度出发提供未来教学实践的指导。 1 3 研究的目的和意义 1 3 1 研究i j 的 本研究的主要目的在于：对生物知识的学习过程中需要学生对生物学和生命 现象作出完善的分析和比较，能概括出生物学的相关概念和生物学原则；能总体 应用生物体结构和功能、多样性和共同性互相统一的观点掌握生物变化规律； 能顺利、灵活地运用现代生物进化观点和生态学原理，从而创造想象。思维能力 第一章绪论 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 是在发展中进行思考和认识的，在教学中培养学生的思维能力，有必要强调学生 的学习积极性、充分发挥学生的主体作用，从而达到提高思维能力的目标。 1 3 2 研究意义 所谓“思维能力是指深入思考问题，准确把握事物本质及规律性联系，不为 表面现象和各种干扰迷惑的能力”。这种能力越高，就越能主动的、有效地学习新 知识、运用所学的知识去解决实际问题的能力也就越强。思维教学是在传统教学 基础上对知识教学的超越。思维教学是一项艰巨而重大的任务，是实现让学生发 展的必不可少的一种教学理念和方式f 1 。 中学生物教学应以培养掌握知识，运用知识和实践创新的能力为目标，而思 维能力的培养与发展是人的一切能力的基础和核心。科学证明，思维能力是可以 由训练而获得提高的，一个智力平庸的人可通过正确引导，不断增强创新意识， 掌握创新思维方法，不断提高思维能力。 作为人的素质层面体现的一个方面科学的思维能力，它依托心理学、生 理学、教育学等学科的理论指导，并且结合各种“科学观念”的养成来研究学生 的“科学思维能力”的培养策略和培养途径是目前最需要深入的研究方向： ( 1 ) 高中生物教学中从最基本的思维能力入手，重视和关注人文，依据心理学、 生理学、教育学等学科的理论指导，通过不同的教学活动，不仅能够帮助学生对 学科知识的构建，而且利于学生对科学思维能力的内涵、特征、重要性和功能的 认识。 ( 2 ) 通过研究能够吸引更多教师参与，使他们更新教学观念，更好地实施新课 程，全面提高学校的教学质量和社会知名度，使师生共同发展。 ( 3 ) 感觉经验研究和逻辑推理的喜悦，并培养学生的科学思维。教师与学生在 形成课堂教学和学习的同步后，带领学生体验科学研究中的探究学习过程和逻辑 推理的过程，增强学生学习生物学的兴趣的同时教师及时对探究的过程进行说明。 在提高学生思维兴趣的同时加深对探究过程、探究方法的理解，并且掌握思考和 解决问题的一般科学思维方法。 ( 4 ) 随着高考制度的改革和现代教学观的形成，教师不仅需要加强学生基础知 识的教学，更应重视学生思维能力的培养。因此，在高中生物教学中培养学生的 刘画奇生物概念图教学对高中学生思维能力影响的实验研究 j 社会科学i i 辑，2 0 0 9 ，0 6 ：9 1 1 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第一章绪论 思维能力具有重要意义。 1 4 研究的理论依据 1 高中生物课程标准提出：能力方面要求之一是“发展比较、判断、推 理、分析、综合等思维能力，初步形成创造性思维品质，能够运用学到的生物学 知识评价和解决某些实际问题”。 教师在教学中应该注意强调教师基于教学目标和学生的认知水平，对生物科 学史例和科学进程过渡到跟教学有关的概念、原则和规则，通过思考，使学生分 析、比较、总结思维活动，正确认识和把握概念、原则和规律的实质内容。如 从问题情境、图表、数据分析课本知识的内部关系和通过加工、排序和存储信 息处理方法，引导学生进行深入的思考，“培养观察、实验等获取生物科学知识 的能力，培养收集和处理生物科学信息的能力，以及应用生物学知识解决简单实 际问题的能力” 2 1 。 人教版高中生物新课程标准强调：要改变课程实施过于强调接受学习、死记 硬背、机械训练的现状。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜 集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合 作的能力，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习的过程【3 1 。 “初步学会：分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；设计可行的实验方 案；利用数学方法处理、解释数据；根据证据作出合理判断；利用证据和逻辑对 自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改”。 2 布鲁纳的认知一发现学习理论 首先，学习的实质是一种积极的认知结构，即积极的思维过程。积极构建他 们通过科学思维而产生的系统的知识。第二，学习包括取得、转化和评价的三个 程序。用已可用的知识和经验去获得新的知识，达到理性思维的认知结构，是主 动认识、理解的过程。第三，强调学习的内部动机一思维动力。布鲁纳明确指出： “发现不限于那种寻求人类尚未知晓之事物的行为。正确地说，发现包括用自己 的头脑亲自获得知识的一切形式，【4 1 。他认为，对思维的最佳的动机是对科学的本 1 普通高中生物课程标准 m 北京人民教育出版社，2 0 0 3 2 教育部高中生物教学大纲 m 】人教版，2 0 0 2 ( 4 ) ：3 1 3 3 王文丽运用概念图策略组织生物课堂教学实践初探 j 课程教材教法，2 0 0 7 4 赵德肃布鲁纳发现学习对素质教育的启示 j 贵州教育学院学报，2 0 0 3 ( 5 ) ：1 7 第一章绪论高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 身感兴趣，将充分实现对思维热情的发挥。基于发现法教学的需要，使学生能够 采取积极主动地探索过程来发现知识结论和生物学习的规律。发现学习是利用教 材或课外资料要求学生自己独立的思考，从而掌握有关生物学的概念和理论。 3 多元智能理论 美国教授、哈佛大学发展心理学家加德纳在根据不同对象的大脑和智力基础 上，通过研究认为人类思维就是解决问题，并出具有某些价值的能力；是一套能 使人在日常生活中解决问题的能力，是发现问题或找到解决的办法挑战积累新知 识的能力。 多智能理论认为，作为一个正常的个体应同时具备语言思维能力，和数理逻 辑思考能力和视觉空间思维能力，肢体运动思维能力和人际接触思维能力，和自 我意识思维能力和自我观察思维能力等多个相对独立的能力，这些相对独立的智 能又可以不同的方式和程度有机组合在一起使学生有了良好的学习能力。事实是 学生的思维能力表现出不同的方面，科学文化可以是有效的方式，以满足生产和 生活的需要。 2 国内外相关研究 本文旨在通过借鉴国内外对学生进行思维能力培养的经验，实现理论与实践 结合，根据高中生物学教学的特点尝试进行如何有效地促进学生的科学思维能力 的研究。本研究的目的是寻求在高中生物课堂教学如何才能获得思维能力培养的 最佳且有效的途径，以应对新课程的教育改革实验，大力推进素质教育和创新能 力的实质性的变化，从而积累一定的教育教学经验，希望对学生创新能力的培养 的高中教学实践具有一定的意义。批判性思维在以美国为代表的西方国家受到高 度重视，批判性思维成为当前教育的核心之一，在国内，近几年我国学者开始意 识到批判性思维的重要性，亦开始围绕批判性思维进行了一定的研究和实践等工 作，批判性思维已经被愈来愈多的学者列为未来社会的公民必须具有的五大能力 之一【1 1 。 1 龚会云高中生物教学中进行批判性思维培养的实验研究 j - 社会科学i i 辑，2 0 1 1 , 0 1 ：13 一1 5 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究第一章绪论 2 1 国外研究 教学中注重学生思维能力的培养，可以追溯到古代，古希腊哲学家苏格拉底 在教学中提出“产婆术”，其实质在于启发学生在学习过程中积极思考，从而自 觉地获得知识，目的在于培养学生的分析、推理、概括等各方面的能力。另一位 古希腊学者柏拉图提出“理念论”和“回忆说”，上述学说中突出其教学理念， 就是必须重视对普遍、一般的认识，特别重视学生思维能力的培养，认为概念、 真理是纯思维的产物，提出在教学过程要通过具体事物的感性启发，引起学生的 回忆，经过反省：和思维，再现出灵魂中固有的理念知识。 被后人认为是研究创新思维的第一部文献的是1 8 6 3 年英国心理学家高尔顿的 遗传的天才一书，书中分析报告了他研究的9 7 7 名天才人物的思维特征，是 一部国际上最早研究创新性的系统著作。以后，斯特罗发表了关于创造性思维的 心理书籍的发明。 创造性思维，克劳福德有关创造性思维的技术理论设计了各种创造性思维方 法，杜威的有关思维方面的理论给我们指出了实证主义研究方向。1 9 4 1 年，一本 思考的方法著作的出版，奥斯本提出了智力的刺激方法，指出对培养学生的 创新能力有极大的效果，并且是可能的，且有规律可循的。美国魏特海墨于二十 世纪四十年代发表了关于创造性思维的著作，进行了创新和教学培训关系的心理 过程的分析。 自上世纪六十年代以来，美国和日本，与德国和其他工业发达的国家一直进 行教育改革，加强智力投资，加速对创造性思维的培养研究。对于诸多因素阻碍 发展的创新思维，进行了深入分析并确定了培训教学中的创造性思维的原则，提 出创造性教学策略、模型和教学评价的创新思维。如美国心理学家吉尔福特于 1 9 6 7 年提出了“智力三维结构”模型，美国学者帕斯尼的创造性问题解决模式， 泰勒的多元才能教学模式【2 j 。 2 0 世纪以来，各种现代教育理论层出不穷，这些有重大影响的现代教育理论 在涉及学校教育方面，都突出学生能力发展的地位及重要性，如美国实用主义教 育学家杜威认为，好的教学必须能唤起儿童的思维。学校必须要提供可以引起思 1 肖川完整地理解创新教育 j 中小学教育研究，2 0 0 0 ，9 2 翟维全中学物理课堂教学中创新思维的培养 d 首都师范大学，2 0 0 7 第一章绪论高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 维的经验的情境。由此在思维五步的基础上形成了教学五步，提出了学校教育在 引导学生学习过程中培养良好思维习惯的重要性。布鲁纳提倡“发现学习”，强 调学生应学会如何学习，逐渐具备独立思考、探究发现和自我矫正的能力。布鲁 纳等人在研究有关思维能力期间发现了学习的思维策略，得出了这样一个事实： 假如人们能够使用一定量的思维策略进行学习，学习效果可以大大提高。对思维 过程的研究随着认知心理学的发展，研究人员确定学生如何使用思维策略、思维 过程和方法，广泛的分析各种思维策略并加以分类，这就奠定了基础学习和思维 能力的教学和培训。 二十世纪7 0 年代，美国心理学家拉韦尔所作的元认知理论，基于此能快速形 成概念和元认知理论的发展极大地的推动了丰富的理论研究和训练思维策略。在 过去的十来年中，学习和教学中思维能力的培养已日益成为研究热点，如发展学 生学习技能和方法的一般教程有学习指导教程、阅读教程，还有教育与技巧补充 的指南，以补充教学教程与学习技能的温斯坦设立的认知策略教程。以上所述都 表明这些欧美国家很重视学生科学思维能力的培养，并且在理论研究中已经很多。 2 2 国内研究 我国的提高思维能力方法研究兴起于上世纪7 0 年代末、8 0 年代初，可以总 结为两个比较明显的发展历程：自己发动研究的阶段是二十世纪七十年代末到八 十年代后期。从上世纪八十年代开始，全国各地很多学校都开设了有关学生思维 培养方面的研究课程，主要研究如何指导学生培养和养成思维能力。从1 9 8 7 年下 半年左右开始，可以认为是我国对思维的主动探索与研究阶段，其根本目的是研 究在培养学生思维方面有哪些途径，并且研究其有效性。 在我国开始把学习的研究和教学思维方法的学习战略研究相互结合起来。中 国科学技术研究院陈佳洱院士在会上曾经强调：“只有时刻积累经验，拥有良好的 科学教育才有可能向诺贝尔奖冲击。中国教育的现况在小学就有很大的教育弊端， 小学教育由于受传统考试模式的束缚，使教师的教育的知识面较窄，在学习中严 重缺乏自身素质的培养，只为考试而进行教学，从而导致我国的中小学教育缺少 对学生进行思维方面培养的机会。”1 9 9 9 年1 0 月1 9 日，召开了全国首届“创新教 育”学术研讨会。来自2 0 多个省市的同志参加了会议。副局长、副部长吕福源参 加有关教育方面的会议提出了有关“新一轮的创新教育的教学改革要服务于努力 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第一章绪论 发展学生的思维能力，以满足我们提出的终身教育”这类问题的重要说明和声明 要求。参加会议的人员基于创新教育中的课程改革要求及针对如何进行中小学生 思维能力和品质研究等问题进行共同的探讨。明确提出以创造性人格为主导因素， 同时包括创造性思维( 智能系统) 、创新技能( 操作系统) 三个元素组成创新素质的 基本内容。请求建立创新教育思维能力的学习者为中心的教育理念，向为核心理 念的素质教育、动手实践、探索、合作和交流的能力，如学习的学生的主要方 式以问题为中心、激励、引导、和指导学生通过有意义的思维过程的科学自身 建设的知识教学。 在新教学论中教育家赞可夫提出，要把教师教学的重点，从过去单纯研 究如何教，而转向研究学习的主体学生如何学。陶行知先生也说过：“我认为 好的先生不是教书，而是教学生学”。所有中外教育名家的理论具有共同的特点， 即都十分重视学生的学习能力。我国目前，生物学科的教学由于受高考模式的影 响和生物这一学科的特殊性，加上学生本身对生物的重视程度，教师也只顾如何 把课程教完，知识点讲清楚，对于学生如何学，怎么学的问题并没有引起重视并 融入到每一节课堂教学中。根据查问相关资料发现在我国有很多教育工作者已经 在进行这方面的研究，但在生物学教学行动研究上还有很大的缺陷，本文重在通 过教学实践总结研究培养学生思维能力的方法，希望给教育第一线的工作者提供 启发。 陶行知全集 m 】四川出版社，2 0 0 5 ( 9 ) ：5 3 第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查及分析高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查 及分析 己l 吉 ji口 本文拟通过学生问卷了解在传统教学中，教师在教学法过程中存在的弊端、 学生对传统生物教学的看法及希望教师存教学中如何提升自身的教学素质，才能 提高学习兴趣，以便更好地培养学生的科学思维，促使学生全面、均衡、富有个 性地发展，激发学生的学习动力，提高学习效率。 本次调查设计了一份学生问卷，通过学生问卷的分析，了解现阶段高中生物 教育现状和存在的问题。希望通过问卷寻找培养学生科学思维的途径和方法，同 时关注生物教师教育与教学各方面的发展，为学生科学思维的培养提供指导。 1 样本的选择 1 1 调查对象 本次调查对象是本校高中一年级的学生，学生问卷共3 0 0 份，回收2 9 7 份，回 收率9 9 ，回收卷中有意义的调查问卷总共2 9 3 份，占9 8 8 。所谓有意义问卷是指 学生调查问卷在填写选择基本信息的占7 0 以上、所填信息较准确有效、没有虚假 内容的试卷。 1 2 调查的方法 本研究采用学生问卷调查法，研究者事先设计一份学生调查问卷，针对被调 查者引用不记真实姓名的调查( 调查问卷见附录1 ) 。 2 调查结果与分析 能突出教师教学行为的最好的一面就是学生的评价，通过对学生问卷的调查， 可以对教师的教学发展情况有一个平等、客观的认识。学生问卷是教师的教学方 式、学生的学习方式和师生关系三方面的调查研究并进行分析总结的。 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查及分析 2 1 师生关系 通过学生问卷调查发现，在师生关系上存在着一定的不平等与不和谐。如在 第一题的回答中有7 1 6 的同学认为传统教学中是教师讲学生听，学生只是被动的 接受，而只有1 6 7 的学生认为这种现象很少发生。这说明学生对目前这种教学方 法不是很满意，他们认为这样的教学方法不能发激起自身的学习兴趣，很难提高 学习成绩。他们已经把学习当作是一种负担，上课只能机械地听教师讲，没有自 己独到的见解。对于传统教学中教师扮演什么角色这一问题，有8 1 9 的学生认为 教师是独裁者、管理者、合作者，对白已学习方面的发展有一定的阻碍，学生们 建议教师如能和学生平起平坐，能与学生一起共同研究、讨论各类问题。在有关 日常学习生活中你和老师间的关系是怎样的? 这一题的回答中有6 1 3 的学生认 为在课堂上教师和学生之间的关系存在一定的不和谐，不平等的，没有体现学生 的主动性，而只：有3 7 4 的学生认为师生间的关系是民主、平等、和谐，能体现教 师为主导，学生自主学习的现象。另外在关于平老师是否经常关心学生方面，有 7 3 6 的学生认为在平时学习中老师会注重关心学生，比较喜欢与学生一起讨论学 习和生活方面，这样的老师会很容易得到学生的信任，但在学习和生活这二个方 面，绝大部分老师还是比较侧重于关心学生的学习情况，而很少关心其他方面。 综上所述，在传统的生物教学中还是主要“以教师为中心”的理论已经在很多教 师的头脑中根深蒂固，在短时间内很难改变这一现状。学生和老师之间存在着一 定的不平等关系，因此教师有必要将师生关系转变，使得课堂教学能够处在一种 融洽的氛围中，以便尽快适应新课程改革的要求。 表2 1 学生眼中的师生关系 第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查及分析高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 在平时老师是否经常关心经常是有时是不是 1 3 学生，乐于与学生相处， 7 3 6 2 5 1 1 3 受到学生欢迎 2 2 学习方式 通过对学生学习方式的调查，学生认为在轻松愉悦的教学环境中，特别是实 验课的学习中，通过自己动手实际操作，与同小组同学互相讨论、共同协作，更 容易激发学生各方面的思维，培养学生的实际操作技能，产生的学习效果会更好。 在第7 题的回答中，有4 4 3 的学生认为教师最重要的是教会学生学会学习，学会 思维，有3 7 1 的学生认为学习方法最重要，而只有1 8 6 的学生认为通过学习知 识获得技能才是最重要的。生物学科是一门以实验为主的学科，学生最喜欢老师 上实验课，因为在实验课上可以自己动手操作，有3 8 5 的学生喜欢在生物课上进 行实际操作，这也是新课程改革中强调的教学要以培养学生动手实践能力为主要 目的。经常指导学生实践活动，培养他们的动手能力，也训练了分析和思考问题 的能力，在实验在不断提高学生各方面的素质。在9 、1 1 题的回答中，学生表示真 正在课堂上经常亲自动手操作实践的机会只占百分之二十左右，与同学经常讨论 问题的学生占2 8 1 ，这说明随着新课程改革的不断推进，生物教师在课堂教学中 已经有所行动，已经在初步改变原来的教学模式和教学方式，使学生在做中学， 帮助学生探索知识，寻找学习方法，鼓励学生创新。 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查及分析 2 3 教学方式 通过学生问卷调查发现，在生物教学中绝大多数教师的教学方法已经有了很 大变化，只是在教学上的整体变化幅度不是很明显，表明有一大批教师在教学中 对于生物学教学渴望有创新，但在具体做法上以培养创造性思维能力为要求的教 学还是有差距的。如问卷中教师是否经常将生活信息用于课堂教学中，有5 7 9 的 同学认为老师只是偶尔将周围生活中的生物信息应用到教学中，有3 6 4 同学认为 教师能经常运用生活实例进行教学，只有5 7 的学生说明老师从来没有引用这方 面的资料。在1 4 题中，有8 4 9 的学生认为教师对标准答案完全接受，不加以修改， 只有0 6 的学生说个别教师会参考其它的资料修改答案更加合理。由调查分析在 课堂上，学生在思维方面的创新还是不多。对于第8 题的回答，差不多有3 3 7 的 学生说在进行小组合作探究学习时老师会与学生一起讨论解决问题；有4 3 2 的学 生回答说老师在解决问题时能够发挥教师作为引导者的角色。生物学与现实生活 的联系相当密切，有许多日常生活中的现象都可以用生物学知识来解释和解决。 如果在教学中教师时刻注意联系生活实际结合科学理论，就会培养学生注意观察 生活的能力，用理论知识解决实际问题能力，这也正是培养科学思维所必需的。 表2 3 教学方式 第二章关于培养中学生科学思维的生物教学问卷调查及分析高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 目前，大多数学生觉得教师教学方法较以前有所改变，但这种变化不是很大， 且某些方面没有改变。只有完全转换生物教师的教学观念，以更好地促进学生的 发展。还有一部分同学反映，在进行讲课和听课时，双方都能感受到教与学的乐 趣，课堂教学效果相应提高，学生体会到学习是不是一种负担，而是一种享受， 是一种乐趣。可见教师通过改变教学方式培养学生的科学思维能力，不仅是教学 的需要，更是学生终身学习发展的需要。 1 4 高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究第三章高中生物教学中培养学生科学思维的理论研究 第三章高中生物教学中培养学生科学思维的理论研究 引言 目前学生普遍存在着“惰性”不愿思维，由于受传统教学方法的影响， 课堂教学以教师讲为主，教师只考虑将知识传授给学生，没有教学生思考的方法， 学生也不愿用自己的头脑思考，只是把教师讲的内容机械地抄下来，再下功夫去 背，不知其然，更不知其所以然。由于教师上课“满堂灌”，学生根本没有思考的 空间，他们只会被动地获取信息，而概括能力和类比能力比较差。智能其实比知 识更重要，在生物教学中，要真正达到教学目的，提高学生的科学素质，必须在 传授知识的同时，注意培养学生的各种能力，其中思维能力最重要i l j 。 课堂教学是提高学生思维能力的主渠道，教师的教学中要充分利用这一渠道 培养学生的思维能力，而思维能力的培养必须强调学生学习的积极性，充分发挥 学生的主体作用，才能达到这一目的。教学活动中我们进行了思维教育的研究和 探索，首先要引导学生对思维目的明确性，营造良好的思维情境，激发学生的学 习兴趣，能促进学生积极思考；其次要教给学生科学的思维方法，培养良好的思 维品质，优化其思维结构，教师时刻注意指导学生反省思维过程，并自觉养成良 好的思维习惯，从而提高学生的科学思维能力。 l 培养思维能力的原则 作为智力的核心成份思维能力，是发展其它各种能力的重要基础，因此在课 堂教学过程中，基于生物学科的特点，教师的一个重要的教学目标就是培养学生 的思维能力。提高人民素质，创造人才，培养人才是教育改革的根本目的。把现 有的科学知识传授给下一代不仅仅是教育的唯一任务，而是通过教育过程、方式 的改革实现学生知识与能力的同步发展。培养和开发人的思维能力是可行的，人 的思维的发展是有规律可循的。 如何实现这一目标，根据教学实践及相关构想，笔者认为应该先从思维原则 方面进行探讨： 焦艳华在生物教学中学生科学思维能力的培养 j 林区教学，1 9 9 9 ( 1 ) ：7 2 7 3 15 第三章高中生物教学中培养学生科学思维的理论研究高中生物教学中学生科学思维能力培养的研究 1 1 知识积累中的全方位原则 全方位原则主要表现在两个方面：一是摄取知识的全面性。要充分利用生物 教材中的实习、课外阅读等作为引导，比如动物细胞工程技术学习的课外阅读， 将核移植技术进行介绍，鼓励学生通过多种途径获得较全面的知识，进而增加学 生生物方面的信息量。二是构建知识的全面性。即在学习过程中不仅是掌握学科 的经典知识，同时也必须及时的吸收科学技术最新最前沿的信息，时刻注意身边 的热点事例，比如“非典s a r a ”、多莉羊克隆技术、禽流感病毒等，以这些生活 热点为出发点，促进学生探讨生物学经典与前沿的关系、提高自身的思维能力； 构建知识的全面性同时还体现在关注不同学科之间相关知识的渗透，这对激发生 物学科的创造性思维是有相当大的好处。思维过程实质上就是对贮存在大脑中已 有信息的选择、组织与加工进而建立信息网的过程，已有信息是思维的物质基础。 所以，在生物教学过程，促使学生对生物学科知识、生物学原理的牢固掌握是开 展科学思维不可或缺的步骤。 1 2 问题激发原则 布鲁纳说：“如果教学富有成效的话，那么在教学人员帮助下的学习一定比个 人独自进行学习所遇到的危险、风险或苦恼来得少”。所以在认知学习过程中要 注意学生学习的心理倾向和动机，教师要把握学生提升思维的时机和方法，具有 科学性