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事實(shí)上,邏輯思維是所有學(xué)科的基礎(chǔ),是每個(gè)學(xué)生必須具備的基本能力。無(wú)論你想要學(xué)習(xí)哪一個(gè)學(xué)科,要學(xué)得好、學(xué)得快,都要求你具有較強(qiáng)的邏輯思維能力。邏輯思維具有條理性、連貫性的特點(diǎn),在生物學(xué)習(xí)過(guò)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(duì)學(xué)生思維過(guò)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(duì)所學(xué)內(nèi)容的分析與綜合、抽象與概括的思維過(guò)程中來(lái)。
一、分析與綜合
1.分析
分析就是把一個(gè)復(fù)雜的事物分解為各個(gè)部分、各個(gè)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(rèn)識(shí)中具有重要作用:第一,把復(fù)雜事物簡(jiǎn)單化,為下一步研究提供便利條件;第二,使人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)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(jìn)展的基本條件。近代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾認(rèn)識(shí)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(duì)穩(wěn)定而易于區(qū)別的相對(duì)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(yùn)用于雜交實(shí)驗(yàn),把豌豆眾多的性狀分解為簡(jiǎn)單的要素,撇開其它各種復(fù)雜因素,將被考察的因素暫時(shí)從整體中抽取出來(lái),允許其單獨(dú)起作用,從而進(jìn)行精細(xì)、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(shí)為依據(jù),孟德爾才能通過(guò)推理和想象提出科學(xué)的假說(shuō)。可見,分析方法對(duì)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(jìn)行生物科學(xué)探究過(guò)程中,要指導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜的感觀材料分解為簡(jiǎn)單的要素,把統(tǒng)一的整體分解為各個(gè)組成部分,然后逐一進(jìn)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(gè)部分或因素的局部知識(shí),這就容易使人“只見樹木不見森林”,缺乏對(duì)事物的整體認(rèn)識(shí)。因此,我們的認(rèn)識(shí)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(duì)象各個(gè)部分的認(rèn)識(shí)按照其內(nèi)在聯(lián)系在思維中聯(lián)結(jié)起來(lái),形成對(duì)客觀對(duì)象的整體認(rèn)識(shí)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(gè)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(duì)DNA分子各部分認(rèn)識(shí)的一次綜合。他們一方面綜合了當(dāng)時(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把DNA的整體結(jié)構(gòu)完整地再現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)這一綜合,使人們對(duì)DNA的各個(gè)片斷認(rèn)識(shí)達(dá)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(jī)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(jìn)行綜合的過(guò)程中,要強(qiáng)調(diào)不能主觀地把事物的各個(gè)部分和因素進(jìn)行簡(jiǎn)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(lái),使事物作為一個(gè)整體在思維中再現(xiàn)出來(lái)。
人們?cè)诳茖W(xué)研究的不同階段,在科學(xué)發(fā)展的不同時(shí)期以及在對(duì)自然界的不同的物質(zhì)層次的認(rèn)識(shí),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(lái),既要善于分析事物的各種因素和各個(gè)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(lái)把握事物,才能更全面、更深刻地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,還要進(jìn)一步的進(jìn)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(lái),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(guò)抽象過(guò)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(rèn)識(shí)便上升到了理性階段。
孟德爾在進(jìn)行兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)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(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中的3∶1有什么關(guān)系?從數(shù)學(xué)的角度來(lái)分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式,由此孟德爾把兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳結(jié)果抽象為兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳結(jié)果3∶1的乘積――(3∶1)2。進(jìn)而通過(guò)分析,提出假設(shè):F1在產(chǎn)生配子時(shí),每對(duì)遺傳因子彼此分離,不同對(duì)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(shí)早在孟德爾之前就有許多人做了大量類似的雜交實(shí)驗(yàn),先驅(qū)們已經(jīng)清楚地證實(shí)了遺傳定律中的許多事實(shí),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(shí)驗(yàn)的結(jié)果,運(yùn)用概括的方法,第一個(gè)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(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)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(wú)法進(jìn)行科學(xué)的抽象。這是邏輯思維訓(xùn)練的一個(gè)重點(diǎn)。當(dāng)然,這也和個(gè)體的活動(dòng)積極性、已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)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(lái)的一般的、共同的屬性、特征結(jié)合起來(lái)。概括的過(guò)程,就是把抽象出來(lái)的個(gè)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(gè)別通向一般的過(guò)程。
孟德爾提出的假說(shuō)對(duì)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(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)用以檢驗(yàn)假說(shuō)演繹出的推論,證明假說(shuō)是正確的。當(dāng)然,對(duì)假說(shuō)的實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)程是很復(fù)雜的,不能單靠一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明問題。事實(shí)上,孟德爾做的很多實(shí)驗(yàn)都得到了相似的結(jié)果,后來(lái)又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實(shí)驗(yàn)相似的觀察,大量實(shí)驗(yàn)都驗(yàn)證了孟德爾假說(shuō)的正確性之后,孟德爾假說(shuō)最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。
強(qiáng)化課堂管理,其關(guān)鍵在教師。教師首先根據(jù)課程的特點(diǎn)制定詳細(xì)的平時(shí)成績(jī)量化考核制度,且必須嚴(yán)格考勤,學(xué)生不無(wú)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(huì)有僥幸心理,缺課率會(huì)大大的降低。另外,有些教師認(rèn)為每節(jié)課都考勤會(huì)占用太多上課時(shí)間,其實(shí)不然,考勤不僅僅只有點(diǎn)名一種形式,可以通過(guò)清點(diǎn)人數(shù)判斷是否缺人,然后再核實(shí)未到學(xué)生的情況,會(huì)節(jié)約很多的時(shí)間。
二、提高教師水平,改進(jìn)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(guò)生物教學(xué)論課堂來(lái)學(xué)習(xí),但同時(shí)每一位任課教師平時(shí)的教學(xué)方式方法也會(huì)在無(wú)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(guò)各種教學(xué)活動(dòng)提高教師的教學(xué)技能,如組織教師互聽互評(píng)課,組織教師講課說(shuō)課比賽,組織教師走進(jìn)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(shí)習(xí)都是在大四第一學(xué)期進(jìn)行,實(shí)踐學(xué)習(xí)一個(gè)多月就要準(zhǔn)備畢業(yè)進(jìn)入工作崗位,時(shí)間較短,學(xué)生不能充分的鍛煉,造成多數(shù)畢業(yè)生進(jìn)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(jī)會(huì),充分利用平時(shí)的課堂教學(xué)來(lái)鍛煉,這就要求每一位任課教師不僅要負(fù)責(zé)傳授專業(yè)知識(shí),同時(shí)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(shí)不能填鴨式教學(xué),應(yīng)多設(shè)計(jì)思考環(huán)節(jié),給學(xué)生回答問題和交流討論的機(jī)會(huì),讓學(xué)生有更多的課堂回答問題和表達(dá)的機(jī)會(huì),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(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能
加強(qiáng)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(shí)及現(xiàn)代生物學(xué)的新進(jìn)展、新趨勢(shì)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(huì)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(shí)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(shí)也會(huì)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加研究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,使學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,鍛煉他們的探究能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?同時(shí)可以讓學(xué)生幫助教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),使學(xué)生有更多的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì);申請(qǐng)開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生的科研能力。
四、舉辦創(chuàng)新活動(dòng),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(guò)班級(jí)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(jī),但是此次比賽讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái),學(xué)生通過(guò)積極的準(zhǔn)備和比賽,不僅增長(zhǎng)了知識(shí),而且積累了經(jīng)驗(yàn)。今后還要不斷增加創(chuàng)新活動(dòng),鼓勵(lì)更多的學(xué)生參與,使學(xué)生在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、標(biāo)本制作、科學(xué)研究等方面都能取得更大的進(jìn)步。
五、重視教育實(shí)習(xí),提高實(shí)習(xí)質(zhì)量
近年來(lái)生命科學(xué)的飛速發(fā)展過(guò)程中最顯著的特點(diǎn)就是其研究空間的擴(kuò)大化,它不僅在宏觀方面研究各個(gè)生物體內(nèi)的器官以及組織結(jié)構(gòu)聯(lián)系;自然界個(gè)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(shí)由于生物體存在物質(zhì)層次性,各個(gè)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(yùn)而生,現(xiàn)代生物科學(xué)日趨向微觀世界進(jìn)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(shí)驗(yàn)的多方面結(jié)合,諸多生命物質(zhì)疑團(tuán)將在微觀分子研究中得到合理解釋,人類對(duì)生命的認(rèn)識(shí)將進(jìn)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(gè)特點(diǎn)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(dòng)了現(xiàn)代生命科學(xué)的重大發(fā)展。舉例來(lái)說(shuō),力學(xué)、化學(xué)以及物理學(xué)對(duì)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(shí)生物科學(xué)對(duì)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(shí)代的到來(lái),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(qiáng)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(diǎn)促使人們學(xué)習(xí)更多的知識(shí)來(lái)充實(shí)自己,不斷汲取多方面知識(shí)擴(kuò)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(huì)所淘汰,隔行如隔山的狀況將不再適應(yīng)于社會(huì)發(fā)展。
3實(shí)驗(yàn)手段更先進(jìn)
隨著人們探索空間與認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的不斷深化,理論研究與實(shí)際應(yīng)用也結(jié)合的越來(lái)越緊密,實(shí)驗(yàn)手段日趨先進(jìn)與現(xiàn)代化,這是生物科學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的又一個(gè)重要特點(diǎn),更是其不斷進(jìn)步的必要條件與重要標(biāo)志。換句話說(shuō),生命科學(xué)只有依賴于實(shí)驗(yàn)技術(shù)與手段的不斷更新才能有飛速的突破與長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步,科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jìn)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)儀器,那么其發(fā)展進(jìn)程將受到停滯,甚至一事無(wú)成。由此看來(lái),不斷汲取新方法,創(chuàng)新新技術(shù),完成生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xì)胞水平上進(jìn)行生物規(guī)律的探究,更有利于推動(dòng)人們從分子水平上對(duì)生命物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)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(rèn)識(shí),更是人類社會(huì)的歷史性進(jìn)步。
4結(jié)束語(yǔ)