淺談高中理科思維的教育與引導(dǎo)

（吉林省永吉實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)）

摘 要：中學(xué)數(shù)學(xué)以及生物學(xué)是重要的基礎(chǔ)學(xué)科，在推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中肩負(fù)著自身的歷史重任，對培養(yǎng)和發(fā)展中學(xué)生素質(zhì)意義重大。本文圍繞這個(gè)熱點(diǎn)課題，就數(shù)學(xué)以及生物學(xué)如何培養(yǎng)中學(xué)生的理科思維進(jìn)行相關(guān)討論。

關(guān)鍵字：高中數(shù)學(xué)；高中生物學(xué)；理科思維；素質(zhì)教育

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，國力競爭日趨激烈。教育在綜合國力的形成中處于基礎(chǔ)地位，國力的強(qiáng)弱越來越取決于勞動(dòng)者的素質(zhì)，取決于各類人才的質(zhì)量和數(shù)量，這對于培養(yǎng)和造就我國二十一世紀(jì)的一代新人提出了更加迫切的要求。《黨中央、國務(wù)院關(guān)于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》指出：全面推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)適應(yīng)二十一世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)的社會主義新人。當(dāng)前我國正逐步推進(jìn)素質(zhì)教育，實(shí)施素質(zhì)教育是我國教育的熱點(diǎn)之一，它既是基礎(chǔ)教育的緊迫任務(wù)，又是一項(xiàng)復(fù)雜巨大的系統(tǒng)工程，不論從觀念理論、制度體制還是從實(shí)踐操作上都需要做艱苦的工作。

中學(xué)數(shù)學(xué)以及生物學(xué)是重要的基礎(chǔ)學(xué)科，在推進(jìn)素質(zhì)教育的過程中肩負(fù)著自身的歷史重任，對培養(yǎng)和發(fā)展中學(xué)生素質(zhì)意義重大。這是因?yàn)椋磳⒖缛攵皇兰o(jì)的莘莘學(xué)子，如果他的大腦思維離開了敏捷、靈活、深刻、創(chuàng)造、批判，而是遲鈍、呆板、膚淺、因循、保守的。那么何談他已具備了能經(jīng)受世紀(jì)風(fēng)雨洗禮，能為“四化”再創(chuàng)輝煌的優(yōu)良素質(zhì)呢？在數(shù)學(xué)以及生物教學(xué)中，如何面向二十一世紀(jì)，培養(yǎng)和提高中學(xué)生素質(zhì)，適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要，是廣大教育工作者面臨的重大課題。本文圍繞這個(gè)熱點(diǎn)課題，就數(shù)學(xué)以及生物學(xué)如何培養(yǎng)中學(xué)生的理科思維進(jìn)行相關(guān)討論。

一、中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)以及抽象思維的培養(yǎng)

概念是同類事物的共同本質(zhì)特征的反映，它是高度抽象的。為了更好地使學(xué)生理解概念幫掌握概念，可以采取用具體的例證幫助學(xué)生形成概念，從而使學(xué)生學(xué)會從具體到抽象的思維過程。在集合概念的教學(xué)中，可以抓住集合中元素的確定性，互異性和無序性等內(nèi)涵，舉出定量的實(shí)例（包括對象定數(shù)、式、圖形，人或其他任何事物）讓學(xué)生對一定數(shù)量現(xiàn)象分析比較，抓住事物的屬性，歸納出抽象集合概念，使學(xué)生容易把握集合概念的內(nèi)涵，容易形成集合概念。在學(xué)習(xí)空集概念時(shí)，一定要用實(shí)例幫助學(xué)生建立空集的定義。例如舉例A=｛X=｜X2 +1=0，X∈R｝，B=｛X｜X2 =0，X∈R｝并予以比較，學(xué)生就比較容易接受，再加深對空集概念的理解。此外，等學(xué)到交集運(yùn)算時(shí)，再選擇有關(guān)例子與習(xí)題，進(jìn)一步充實(shí)學(xué)生對空集概念的理解。一些重要數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識，學(xué)生可能不是通過一次抽象概括就能形成的，而要通過多次的提煉抽象概括就能形成的，而要通過多次的提煉抽象方可形成。學(xué)生對集合概念的內(nèi)涵與外延的認(rèn)識活動(dòng)便是如此。

二、中學(xué)生物學(xué)教學(xué)以及形象思維的培養(yǎng)

下面以人教版生物必修二第三章第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)一節(jié)為例，談一下怎樣運(yùn)用形象思維的方法講解這一比較抽象的內(nèi)容。本節(jié)課的內(nèi)容可以分為三個(gè)部分：一、DNA雙螺旋模型的構(gòu)建，二、DNA分子的結(jié)構(gòu)，三、制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。教師在課前可以組織學(xué)生參觀位于北京中關(guān)村高科技園區(qū)的DNA雕塑，給學(xué)生留下直觀逼真的形象，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。可以用講故事的形式講述第一部分的內(nèi)容，穿插沃森、克里克、威爾金斯和富蘭克林等多位科學(xué)家的照片。DNA衍射圖譜等圖片。講解第二部分內(nèi)容時(shí)可以先給學(xué)生播放DNA模型的動(dòng)畫視頻。當(dāng)多彩旋轉(zhuǎn)的DNA模型像一個(gè)精靈一樣展示在學(xué)生面前，必將給學(xué)生留下深刻的印象。這時(shí)可以讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際展開想象，讓學(xué)生說出DNA的分子結(jié)構(gòu)與生活中的什么相類似。學(xué)生應(yīng)該會說出很多種與模型相似的物體，如軟梯，螺絲等。然后再深入講解DNA的分子結(jié)構(gòu)，用DNA的平面結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)兩個(gè)圖片來說明DNA分子中磷酸、含氮堿基和脫氧核苷酸的排列特點(diǎn)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)四種堿基的互補(bǔ)配對原則，播放兩個(gè)堿基互補(bǔ)配對的動(dòng)畫和這些基本單位怎樣組成DNA大分子的動(dòng)畫視頻。教師這時(shí)可以拿出DNA分子的磁性模型，讓幾位學(xué)生到黑板上組裝DNA，教師糾正并講解學(xué)生的錯(cuò)誤。第三部分內(nèi)容，課后讓學(xué)生分小組完成一個(gè)DNA模型構(gòu)建的活動(dòng)。參照課本后的兩幅模型圖可以采用不同的材料制作DNA的雙螺旋模型，進(jìn)一步加深學(xué)生對生物大分子結(jié)構(gòu)的理解和認(rèn)識。

三、理科思維對在數(shù)學(xué)以及生物學(xué)中的應(yīng)用

理科的魅力就在于其思維的魅力，科學(xué)的思維方法可以讓學(xué)生受益終生。如今學(xué)校教育課程的基本理念之一是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，探究是“做科學(xué)”的基本方法。讓學(xué)生在參與探究的過程中，體驗(yàn)、學(xué)習(xí)探究的方法和技能。在探究過程中，學(xué)習(xí)、掌握科學(xué)探究的一般步驟和技能，而且在科學(xué)探究過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式：如邏輯思維、辯證思維、發(fā)散思維、批判思維等，其中邏輯思維能力則是各種能力的核心，它起著對問題的分析、比較、判斷、推理和結(jié)論等重要作用。放眼如今的就業(yè)市場，《中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)》高教新聞?dòng)幸粍t報(bào)道：用人單位稱，越來越看重大學(xué)生的邏輯思維能力，將來在工作時(shí)容易形成一定的思路，并能夠具有獨(dú)到的看法，逐漸形成自己獨(dú)特的競爭優(yōu)勢。二者不謀而合！

什么叫邏輯思維？就是人們在認(rèn)識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動(dòng)地反映客觀現(xiàn)實(shí)的理性認(rèn)識過程，又稱抽象思維。只有經(jīng)過邏輯思維，人們才能達(dá)到對具體對象本質(zhì)規(guī)定的把握，確定邏輯思維的任務(wù)和方向。實(shí)踐的發(fā)展也使邏輯思維逐步深化和發(fā)展。邏輯思維是人腦對客觀事物間接概括的反映，它憑借科學(xué)的抽象揭示事物的本質(zhì)，具有自覺性、過程性、間接性和必然性的特點(diǎn)。邏輯思維的基本形式是概念、判斷、推理。邏輯思維方法主要有歸納和演繹、分析和綜合以及從抽象上升到具體等。邏輯思維能力不僅是學(xué)好多門學(xué)科必須具備的能力，同時(shí)也是處理日常生活問題所必須的能力。

高中數(shù)學(xué)以及生物學(xué)的教學(xué)中突出對學(xué)生理科思維的培養(yǎng)，這種思維對于學(xué)生未來的發(fā)展有著很重要的作用，對于提高學(xué)生的邏輯分析能力以及創(chuàng)新能力有著很重要的影響。