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高中生物科学方法范文

高中生物科学方法

高中生物科学方法范文第1篇

“生物学科思想”是人们在认识生物的活动中运用科学方法的思想意识,是对生物的本质、特征和价值的基本认识。

它蕴含两个层次的含义:

一是能充分认识学习生物知识的意义,并自觉激发自己学习生物的兴趣;二是能掌握学习生物科学的一些基本思想方法。

学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素,而学科思想则是一个学科的灵魂。

生物新课程更加关注学科思想的渗透,在继承原有学科思想的基础上,吸收了许多当代生物科学新的思想、原理和方法,以期对学生科学素养的形成产生更积极的影响。

一、系统论的思想

系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。

例如,必修3《稳态与环境》生态系统的结构和功能中,不同生物种群甚至生物个体都是生态系统中的一个元素,它不能独立与这个系统起作用,在生态系统中它有特殊的结构地位和营养级别,也有它的生态位。某一种群的变化,都会在整个系统内产生扰动,直到系统通过自身的调节产生新的平衡。

二、信息论的思想

信息论最早是由香农提出的,其定义之一是关于信息量度量和信息编码、信号处理和分析的科学理论。

例如,必修2《遗传与进化》中遗传因子的发现,基因和染色体的关系,DNA分子的结构,中心法则中包含的DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制和逆转录,基因的本质和变化(生物的变异),人类的基因组以及现代生物进化理论中的共同进化。

三、控制论的思想

控制论是由诺伯特・维纳提出的,是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科。控制论的基本思想是反馈,控制论是关于反馈的科学。

例如,必修3《稳态与环境》中就体现出的稳态的思想,所谓稳态是指机体依赖调节机制,对抗内外环境变化的影响,维持内环境等生理指标、生命现象处于动态平衡的相对稳定状态。人体内环境稳态的调节,植物生长发育的调节,种群数量的变化,群落的演替,生态系统稳态的调节等都是通过反馈来调节的。生物个体、种群、群落、生态系统是不同层次的生命系统,任何系统的存在和发展都需要保持稳态。

四、哲学思想

哲学是科学的世界观和方法论,是人类认识世界和改造世界的思想武器,一个人在成长过程中也在逐步建构自己的哲学思想,某个人的行为和思维方式,总是直接或间接地受某种哲学思想的支配。

高中生物学教材不仅承载着丰富的教学内容,而且蕴涵着许多深刻的哲学思想。例如,遗传和变异就是典型的对立统一观点。有意识地将哲学思想渗透到教学中,不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力,还能培养文理兼长的人才。

五、生物学科思想方法示例

实验探究是针对研究目的,在人为控制条件的基础上,对研究对象进行干预或处理后,观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等(图1)。

案例:探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。

步骤一:提出问题,做出假设。

汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘,铅尘悬浮物离地面大约0.8 m,因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内;另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具,都含有铅的成分,经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设:铅中毒可能影响动物的神经活动。

步骤二:设计实验方案并实施。

选择大鼠为实验对象,分为四组,设置三个醋酸铅溶液饮用水平:0.05、1、2 g・L-1,对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后,进行水迷宫实验,在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。

本实验醋酸铅染毒组为实验组,饮水组为对照组,测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可,还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。

步骤三:记录与整理数据。

本实验可能受到的影响因素很多,大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠训练时不要有人在场,在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量,及时记录并整理。

步骤四:分析实验结果是否支持假设。

饮用水中醋酸铅浓度越高,大鼠到达原平台水域的时间越长,说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力,支持假设。

该活动涉及到生命周期、环境控制、变化缓慢等问题,实验数据的离散度比较大,得出结论并非易事,。在讨论交流的过程中,学生认识到对于复杂的生命系统的研究,不能只进行单因子分析,还应分析无关变量对实验结果的影响,揭示控制条件与观测结果的对应关系必须有大量的样本支持,该活动的结果表现为统计学意义上的规律。

高中生物科学方法范文第2篇

摘要:高中新课标强调提高学生的科学素养,科学方法正是科学素养的核心内容。文章分析、整理了高中教材中展现的科学方法,研究了课标的指导意义及要求,辨析了相关的科学方法,以期对课堂教学有所帮助。

关键词 :高中生物教材;科学方法

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0089-02

人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》“生物膜的流动镶嵌模型”一节中,讲述第一部分的知识点“对生物膜结构的探索历程”,以科学史的方式讲述生物膜的发现过程——欧文顿经过实验发现溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜得出结论:膜是由脂质组成的。这里展示了欧文顿用观察法和实验法得出可供分析的实验结果,然后运用分析归纳法得出结论。关于细微的看不见的不容易想象的磷脂分子,课本给出了磷脂分子的结构示意图,这是物理模型法。罗伯特森用实验法发现了细胞膜“暗—亮—暗”的结构,课本也给出了图片形式的物理模型,直接展示了罗伯特森所拍到的电镜照片,可以清楚地看见细胞膜“暗—亮—暗”的三层结构。在细胞膜流动镶嵌模型这一知识点上,课本首先描述了荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,利用实验法并用图片明确记忆,向学生展示了发现的过程,在给出结论的时候,同时运用了物理模型和概念模型,既有用文字具体描述的流动镶嵌模型如何存在的概念模型,也有用图片直接展示出来的物理模型。

上述实验法、归纳法、物理模型和概念模型等都是科学研究中所运用到的科学方法。在一课时的教材中就蕴含如此多的科学方法,但是,在生物课堂上对于科学方法的教育和培养却很是缺乏。究其原因,一方面是教师对科学方法概念的理解不到位、范围不清楚所致;另一方面是课堂上科学方法教育教学策略的欠缺。本文将系统阐述一下科学方法的概念及分类。

一、科学方法的概念及层次

在科学研究过程中,为解决科学问题技术难点所使用的方法称为科研方法。科研方法分为三个层次:第一层次是适用于各门学科特点的特殊方法,如生物化学中的原子示踪法、粒子物理中的核—核碰撞实验方法等;第二层次是各门学科研究的一般方法,是特殊方法的归纳和总结,对各门学科研究具有比较普遍的指导意义,如观察法、实验法等;第三层次是最具有普遍意义的哲学方法,是一种世界观又是一种方法论,最本质上是思维方法,是研究各类科研方法的理论基础和指导思想。

我们在此处说的科学方法是指第二层次的一般方法。一般方法是特殊方法的归纳和综合,以哲学方法为指导,对各门学科都具有较普遍的指导意义。“提高生物学素养”是新课程的基本理念,科学方法则是科学素养中最核心的内容,在初高中阶段的各学科基础知识的教学中,让学生接触并了解乃至亲身应用这些科学方法,对培养学生缜密的科学思维、提高科学素养具有重大的作用及意义。

科学研究只有建立在大量事实材料的基础上,通过逻辑思维方法对这些材料进行加工整理才能不断地发展与进步。所以,科学方法根据科学研究中的步骤可分为获得数据或事实材料的方法和分析处理材料的方法两大类。

二、获得数据或事实材料的方法

获得数据或事实材料的方法主要有观察法、实验法和调查法。观察法是指人们在自然条件下通过感官或者一定的仪器,有目的、有计划地观察研究对象并及时记录下来以获得相关科研材料的方法,实验法是观察法的补充和发展。当通过观察提出未知的问题时,可以通过实验来提取出我们所期望的、可以解答问题的答案。实验法人为干预自然中的各个因素更有利于揭示自然事物的本质。在大多数情况下,观察法和实验法相辅相成、共同作用。如孟德尔的豌豆杂交实验,孟德尔在做实验的时候,必须先观察豌豆的相对性状,才可以设计出杂交的方案,杂交过程是实验法,在收获种子的时候也要观察好豌豆种子的形状及数量。调查法是指为了达到某一目的,制定一个计划全面或者比较全面地收集研究对象某一特定方面的材料,以供我们分析、综合得到结论的科研方法。调查法比较适合从群落或者系统层次上发现问题,是生态学研究的重要方法。在科学家研究曼彻斯特地区桦尺蠖体色基因频率的变化中,应用了观察法和调查法。要先观察出桦尺蠖体色的相对性状,然后运用调查法,统计一定数量的桦尺蠖中深色与浅色的数量,对比工业革命之前与之后桦尺蠖体色的数量比,可以明显看出种群的基因发生率变化。

三、分析处理材料的方法

分析处理材料主要有逻辑思维(包括归纳与演绎、分析与综合、类比)、非逻辑思维(包含形象思维和直觉与灵感)、模型方法和系统方法等。

1.逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映事实的过程。归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方法,归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律,演绎是从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论,二者互为补充、相辅相成。孟德尔在豌豆杂交试验中,通过实验数据归纳出性状是由基因控制的,所有具有相对性状的生物都符合基因分离定律这一普遍性的规律,这是运用归纳法由个别结果推测普遍规律。为了验证这一假说的正确性,孟德尔预测了豌豆测交的结果,通过第二年测交实验验证了预测的正确,测交实验是孟德尔运用了演绎法通过一般规律推测个别结论。分析与综合也是互为表里的一对思维方法,分析是将研究对象整体分解为一个个部分来研究,综合是将研究对象的各个部分整合起来从整体上去认识和把握。如上面曼彻斯特桦尺蠖种族基因频率与环境污染间的关系,就有运用这两种方法。最初科学家只是统计调查出深色桦尺蠖所站的比例越来越大,并不清楚这种变化的原因,这是和大环境割裂开来只分析生物的原因。与环境综合起来对比,就很容易发现桦尺蠖体色的变化和曼彻斯特地区的污染息息相关。类比是指由两个对象的某些相同或相似的方面来推断它们在其它性质上也有可能相同或相似,是从特殊到特殊,从一般到一般的推理。萨顿的关于基因位于染色体上的推理就是典型的类比推理。

2.非逻辑思维包括形象思维和直觉与灵感。形象思维指人们在认识事物过程中对事物表象进行取舍时形成的,只用直观形象的表象解决问题的思维方法。形象思维包括表象的再现、想象和联想。而直觉和灵感是当问题无法解决,是大脑不加思考而产生的想法,不具有逻辑性和必然性,对错与否也要经过证明,但是却是创新能力形成的重要因素。

3.模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要细节、非本质的联系,以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系,是连接理论和应用的桥梁。模型主要分为数学模型、物理模型和概念模型。数学模型是指用数学的方法来描述两件事物之间的联系;物理模型是指以实物或者图片等形式直观地表达认识对象的特征;概念模型是指以文字对真实世界中的问题或者理论的描述。在教材展示的孟德尔豌豆杂交实验中,这三种模型都有用到。教材中用概念图的形式清楚地展示了杂交的过程以及母本和子代的形状,这是图片形式的物理模型,有助于形象记忆。而子代的性状以及数量比例都可以运用数学中的概率计算得出,这是一种数学模型,用一种数学式表达集中因素之间的关系。最后孟德尔得出的文字描述的遗传第一定律与第二定律,这是一种概念模型。

4.系统方法是指在明确系统边界后,在分析组成系统各要素、层次结构的基础上分析系统内各组分间关系的方法。系统方法适用于生态学方面,桦尺蠖的研究也在一定程度上应用了系统方法。以曼彻斯特地区的大环境为系统,系统中对桦尺蠖体色有影响的关键因素有树干、树干上的地衣,捕食桦尺蠖的鸟儿以及环境污染。工业革命之前,曼彻斯特森林茂密没有污染,所以树干上长满浅色的地衣,桦尺蠖趴在树干上,深色的容易被鸟儿看见吃掉,所以浅色个体占大多数。工业革命之后,污染严重,地衣死亡,煤灰将树干染成黑色,深色的桦尺蠖容易躲过鸟儿的眼睛而存活下来,所以深色个体占绝对优势。这是以系统整体分析各个要素、层次的系统方法。

在教材中通过教学将科学方法渗透给学生,是培养学生严谨科学思维、提高科学素养的绝佳素材。

参考文献:

[1]张伟刚.科学研究方法导论[M].北京:科学出版社,2009.

[2]李建珊.科学方法概览[M].北京:科学出版社,2002.

高中生物科学方法范文第3篇

一、将科学方法运用于高中生物实验教学中的意义

1.对学生的学习技能及学习方法产生影响

在生物实验教学的过程中,学生在了解实验步骤以及实验结果的同时,还应当熟悉发现问题、研究问题以及解决问题的分析方式。学生在掌握了科学方法之后,可以快速找到思考的方向,明白用什么样的方法可以快速解决实际问题。

2.对学生能力的培养产生影响

在生物学的实验之中,学生需通过观察、假设、实验以及分析等基本方式,处理生物学方面的问题,并且得出实验结论。在生物实验教学过程当中,倘若可将这些方法提炼出来,有目的地传授给学生,让学生在自我总结中发现问题所在,并制定出解决问题的对策。

3.对学生世界观的树立产生影响

生物实验从观察到具体的操作,需要积累大量的经验性材料,然后进行科学的分析、比较以及归纳等思维方式获取理性知识,再从实践当中检测认识的正确性。学生可以通过生物实验建立起“实践是检验真理的唯一标准”的哲学观点,同时也可以领会到人脑的创造性以及主观能动性,了解到“物质第一,意识第二”的哲学思想。

二、高中生物实验教学中科学方法的应用实践

1.观察法在高中生物实验教学中的应用

在实践教学的过程之中,必须让学生学会观察。首先,应当清楚观察目标是什么。在必修一“生物组织中还原糖、脂肪以及蛋白质的鉴定”的教学过程中,第一步需了解实验原理,让学生知道本实验是利用颜色的反应来鉴定脂肪、还原糖以及蛋白质的,观察的实验目标是各种不同的颜色。

2.探究实验设计在生物实验教学中的实际应用

“研究加酶洗衣粉的洗掉效果”是选修一当中的一个课题,与广大学生的生活密切相关。在设计探究实验时,确定好“探究何种温度下使用加酶洗衣粉的效果最理想”的课题,使用控制变量法进行探究。实验的思路是在不同的温度下,研究洗衣粉的去污能力,通过去污能力的强弱来确定洗衣粉的理想温度。实验过程的设计是重中之重,此实验过程和必修一实验“研究温度对酶活性的影响”存在许多共同点,所以可以让学生在以往经验的基础上设计实验步骤。

高中生物科学方法范文第4篇

科学方法教育就是应用现代教育思想和手段,有目的、有步骤地传授和渗透科学研究方法,用科学方法熏陶训练学生,使学生掌握基本的科学方法,促进知识学习、增强实践能力和培养创新精神,提高全体学生的科学素养。高中生物科学方法教育的内容可分为获取经验性材料的方法和理性思维的方法两个方面,前者包括观察法、实验法、调查法、模拟法等;后者包括逻辑思维、形象思维、直觉和灵感、数学方法、模型方法和系统方法等,这些方法对学生的发展具有重要作用。

一、科学方法在学生发展过程中的作用

美国教育学家杜威说过:“让科学方法进入学生的下意识,使之养成自由、广泛的观察态度,习惯于用科学方法来解决各种问题。发展科学思维,观察和研究便是学习与认知的主要目的。” 由此可见,无论从学习知识的角度看,还是从发展能力的角度看,掌握科学方法对学生的发展都十分重要。

1.从学科教育的基本要求看,学生在学习知识的同时,还要掌握科学方法

按照现代教育思想,无论何种学科,应让学生学习这门学科的基础知识、基本原理和规律,以及研究这门学科的基本方法。

“授人以鱼,只供一饭之需;教人以渔,则终身受用无穷”,每门学科在一定阶段的知识是有限的,让学生学会进一步掌握知识的方法,使学生掌握学科的基本结构,发展学生终身学习的能力,是学生学习该学科的真正目的和意义所在。目前的教学往往只注重纯知识的教学,而忽视科学方法的教育,这样就很难达到学科教育的目的。

2.从人类认识和学习知识的规律看,必须注重科学方法

教育心理学认为,人类认识和学习客观规律有:建立实践基础阶段;用科学方法进行思考阶段;归纳总结规律阶段。在平时教学中比较重视从实践到认识,让学生接受知识,而忽视科学方法的总结与规律的应用。科学方法的寻求和应用过程,恰恰是最富有魅力的过程,对学生智慧的开发具有十分重要的作用。

3.从学生的终身发展需要看,掌握科学方法意义重大

有学者认为:我们必须改变教育观念,今后课堂教学应特别重视科学方法、教育方法、学习方法、推理方法、搜集资料方法的传授,以提高学生自主获取知识的能力。

因此,教师通过教学,给予学生的最具生命力的东西,应该是教给学生发现问题、分析问题和解决问题的科学方法,使学生离开学校后,仍能很好地学习、工作和发展。所以,与掌握具体的科学知识相比,掌握科学方法意义更重大。

4.从培养创新型人才看,更应学习和掌握科学方法

传统的学科教学中,过于注重知识的系统传授,离开方法和思想的知识是“死”知识,消极接受知识的学生,只能成为知识的“传声筒”。 创新意识的形式、创新精神的树立和创新方法的掌握是创新型人才应具备的基本条件,学习科学方法学习能使学生掌握正确的思想方法和工作方法,提高科学素养和科学鉴赏力。学生在早期学习阶段,若能接受科学方法的指导,就能为将来成为创新型人才奠定良好的基础。

二、高中生物教学中科学方法教育的实施

根据中学生的认知水平和学科教育的实际,教师在高中,生物教学中如何进行科学方法教育呢?笔者认为,高中生物科学方法教育的实施可从以下六个方面进行。

1.通过科学史学习,让学生体会科学方法

学科的发展史不仅仅是学科事件的记录和再现,也是人们研究科学思想的反映和复原,同时也是科学方法的发展史。因此,学科课程内容应精选最基本、最重要的科学概念作为重点,使教与学的思路尽量接近科学家的认识思路,让学生真正理解这些概念的产生过程。具体地说,在学科教学中要把学生引导到科学家当年的研究时代,从当时的科学背景出发,让学生重温科学家们在何种问题、何种环节、何种情况下、用何种方法和思路做出了科学发明和发现,让学生对事件、问题、方法做出正确的描述和解答,并把其中的关键步骤联系起来。因此,学科教学应与学科科学史相结合,通过模拟科学认识过程,将科学史溶入学科教学之中,将科学方法融入科学史教学之中,这是当前课程改革的方向和途径。

2.通过学科知识教学,渗透科学方法

在学科知识教学中,处处蕴涵着科学方法,因此,在知识的传授过程中,要注重渗透科学方法教育。例如,在生物课堂教学中有比较多的概念、规律和原理教学,概念、规律和原理的建立、发展及应用过程中,蕴涵着丰富的科学方法,常用到观察和实验、比较和分类、分析和综合等科学方法。教师在教学过程中,应充分挖掘教材中的科学方法教育因素,以具体的教学内容为依托,采用不同的教学手段和方法,适时点拨,通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用等,让学生在获取知识的同时掌握不同的科学方法。 因此,在学科知识的教学过程中,渗透科学方法教育,才会结出丰硕的智慧之果。

3.通过问题解决,训练科学方法

发展学生分析问题和解决问题的能力,并达到运用的水平,是科学方法教育的根本目的。科学方法训练的途径:一是通过教师的讲解引导;二是学生参与分析和解决问题的具体实践。

习题教学主要是通过思维方法的训练,提高学生的思维能力和分析解决问题的能力。通过习题训练:一是夯实“双基”,牢固掌握概念、深刻理解规律;二是活化已经理解的基础知识,增强灵活运用的能力;三是提高分析问题和解决问题的运用能力。对于需要运用科学方法求解的习题,教师要突出科学方法,让学生理解掌握并能运用这种方法。

4.通过知识复习,总结科学方法

知识复习是接受知识、智力发展和能力培养的重要过程。通过复习能温故知新,扩大知识面,能进一步学习和掌握科学方法,能有效提高各项能力。因此,复习课是巩固科学方法教育的良机,有利于提高方法的系统性、深刻性。

复习课教学中,进行科学方法教育要做到以下几点:(1)运用逻辑方法进一步深化概念和规律的理解;(2)要对学习过的,最本质、最重要的知识内容加强内在联系,并融会贯通,在加深对知识结构、体系的认识理解的同时,不断巩固所学的科学方法;(3)要突显解决实际问题的基本方法,通过例题、习题进行针对性训练,有效提高分析和解决问题的能力。

5.通过科学实验,体验科学方法

生物学科是以实验为基础的自然科学,因此,开展实验教学是科学方法教育的重要途径。例如在现行高中生物教材中,编排了许多探究性实验,每个实验的过程都是学生亲身体验科学研究方法的过程。在平时的实验教学中,学生过多重视实验的过程和实验的结果。但对实验的目的、实验探究方法等问题的思考很少。因此,在教学中应尽可能地将验证性实验转换成探究性实验,要求学生明确实验目的、自主设计实验、合作讨论完善实验、自主实施实验,进而使学生体验到科学研究的方法和过程。

6.通过研究性学习,实践科学方法

高中生物科学方法范文第5篇

2010年,成都市双流中学申报的《成都市高中课改专项课题——科学方法教育在中学物理教学中的实施研究》,由双流县名教师黎国胜工作室承担具体的研究任务。根据课题的实施方案,要对高中毕业生进行测试,以了解这些学生经过两年初中、三年高中的物理学习对高中物理常用的解决问题的方法的掌握情况。由于科学方法众多,国内各专家对科学方法的分类标准不够统一,所以,需要首先确立一个科学方法的分类标准。根据我们的学习和理解,借鉴首都师范大学邢红军教授、中国教育学会副秘书长张宪魁教授的理论,我们将科学方法分为三个层次:

第一个层次:人类共同的、各门科学通用的思维方法。如,比较与分类、归纳与演绎、分析与综合、类比的方法等。

第二个层次:物理学的研究方法。实验的方法、理想模型法、物理假说、数学化方法(解析法与图像法)等。

第一二层次的方法是知识获取过程中常用的方法。

物理学的研究方法也可分为:实验方法,概念定义的方法、规律总结的方法与规律应用的方法。

第三层次:物理学中解决实际问题的方法。

我们认为这个层次的方法是中学生必须掌握的方法。

高中物理必须掌握的解决问题的典型方法有:

极限法、假设法、等效法、图解法、整体法与隔离法、正交分解法、对称法、估算法。

当然,解决问题的过程中也会用到比较与分类、分析与综合、演绎法、类比法等。

本次测试我们着重于考查学生对高中物理中解决问题的典型方法的掌握情况。

二、试卷的编制

我们于2011年5月编制了一套测试卷,试卷共有试题8道,选择题5道,作图题1道,计算题2道,其中一部分试题是近年来的高考试题。选择题要求学生首先要能给出正确答案,还要能说出自己使用的方法名称,这样以便了解学生是否掌握了这些方法。计算题必须要有过程,通过解题过程去了解学生对方法的掌握情况。

测试时间45分钟。每道题对应检测的方法、来源如下表。

三、抽样学生

国内目前还没有现成的测试卷可供借鉴,所以只能自己设计检测卷,为了使测试卷更有针对性,在设计测试卷后请教了首都师范大学邢红军教授,根据他的意见再作了修改。由于是第一次设计、检测,所以没有大规模地开展测试,只选取了双流中学高2011级中的3个班共95人参加。这3个班分别是:31班、32班、21班。31、32班是双流中学顶尖班,21班是双流中学第二层次班。双流中学是四川省部级示范性普通高中,这3个班又由3个老师分别任教。所以应该说有代表性,可以代表一类普通高中的中上等成绩的学生情况。

四、学生完成情况及其分析

31班收回有效卷29份,32班收回有效卷16份,21班收回有效卷50份。共计95份。

1.(2008年天津卷)一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1,输入功率为P1,副线圈的电流为I2,输出功率为P2,当R增大时( )

A I1减小,P1增大 B I1减小,P1减小

C I2增大,P2减小 D I2增大,P2增大

简要写出分析过程是: 。

使用的主要方法: 。

正确答案:B。

本题非常简单,从学生做的结果来看,绝大多数学生都能找到正确答案。但是他们的方法却是常规方法,费时费力。学生普遍解法如下:

由变压器的知识可得:■=■,■=■

再由欧姆定律可知:I2=■=■

由于匝数与U1不变,R增大,I2减小。又由于I■=■I■,所以I1也减小。再根据功率公式P=U1I1=U1I2,可知功率减小。

这种解法固然可以得到答案,但效率不高。在当前高考普遍采用理科综合考试模式的情况下,学生在考场上的时间非常紧张和宝贵。谁能使用简便、快捷的方法谁就掌握考试的主动权。

还有相当一部分学生说不出自己用的什么方法,导致本题方法正确率非常低。

本题用极限法解决非常快速。

【解析】电阻增大,令其无穷大,相当于次级开路,显然I2=0,减小,I1必随之减小,功率也减小为0。

2.(2009年宁夏卷)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为?滋(0<?滋<1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为?兹,如图在?兹从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )

A F先减小后增大 B F一直增大

C F的功率减小 D F的功率不变

正确答案:AC。

【说明】答案正确是指AC全选对的人数,方法正确人数是指两种方法都对的人数。

绝大部分学生对物体先进行受力分析,再用正交分解法结合平衡条件,运用三角函数的知识求解,运算量大、数学知识多,用时至少5分钟,效率非常低下。

A答案学生解法:

Fcos?兹=f

FN+Fsin?兹=mg

f=?滋FN

整理得:F=■=■

其中sin?茁=■,cos?茁=■

?兹从0逐渐增大到90°,?兹+?茁则从?茁增大到90°再增大成钝角,sin(?兹+?茁)则先增大后减小,F先减小后增大(?茁 是锐角)。

快速解法:等效法、图解法、极限法。

高中生物科学方法范文第6篇

关键词 生物学教学 类比 转换 比较

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

新课程理念中提到“生物学教学需要提高学生的生物科学素养”,要求学生在掌握一定生物学知识的同时,能够熟练运用知识解决实际问题。实际上,解决问题的过程就是思考的过程,即为“科学思维”。由此可见科学思维在学生的知识学习过程中的重要性。科学思维过程中遵循的原则称为科学思维方法,常见的有类比、转换、比较等。

1 类比思维在高中生物学课堂教学中的渗透

类比是依据两个或两类对象之间存在的某些相同或相似的属性,推出它们存在的其他相同或相似属性的思维方法,由已知推导未知。而教学过程通常是利用学生已知的知识去解释相关或相似的未知的领域。两者有着相似之处,教师在教学中可以利用类比方法,顺应思维过程进行教学。

1.1 运用概念――机制类比思维构建生物学概念

概念――机制类比是利用已有的概念和已被利用的机制,解释新的科学发现。这与学生的学习过程不谋而合,教师可以尝试运用类比过程指导学生的学习。

例如,在“人工选择”和“自然选择”的教学中,学生对人工选择比较熟悉,教学中教师以“不同品种狗的选育过程”作为人工选择的讲解对象。教师讲解不同品种狗的选育过程:人们在突变个体中选择需要的,有利变异不断积累,最终培育出新品种。由此启发学生思考:自然界中保留的不同品种,是否也是由于相似过程而产生的?教师以此类比人工选择和自然选择概念的相似性(表1),推导其作用机制的相似性。学生在做题时,经常会误认为农药使用过程中,会“诱导”出抗药性的害虫。如果运用人工选择的机制类比就能明确该说法的错误。“农药”是在已有突变基础上进行选择,而不是诱导其产生某种特性,外界施加的因素只有选择作用,并不能诱导产生突变种。在教学中渗透类比方法,学生在做题时容易联想到人工选择,避免错误理解。

1.2 运用结构――功能类比思维推进科学猜想

结构――功能类比是依据两类不同的事物在结构上的类似,推出其功能上类似的类比方法。在讲解“核酸是遗传物质”时,教师通过不同的实验归纳出“DNA是遗传物质”的结论。此时,教师引导学生运用结构――功能类比(图1)进行科学猜想,提出问题:DNA和RNA结构中有哪些相似部分?DNA是遗传物质,那么RNA是否也具有该功能?由此过渡到“烟草花叶病毒”的实验中。这样不仅能够保证课堂过渡的顺利,而且能够帮助学生在构建知识系统时综合二者的结构和功能,避免出现“所有生物的遗传物质都是DNA”的片面论断。

没有一种方法是万能的,教师必须明确类比在生物学教学中局限性,避免在教学中出现机械类比,模糊了科学本质。

2 转换思维在高中生物学课堂教学中的渗透

当出现大量原有理论无法解释的事实和现象时,教师就需要运用转换思维。基于科学在不同时代变化的特点,随着人们观察的深入,越来越多的现象是原有理论无法解释的,转换在人们认识这些现象的过程中占有重要地位。

科学本身就是一部发展的历史,基于其时代性特点,在不同的时代,科学家看待问题的深度会发生变化,因此转换的方法主要出现在科学史教学中。

在介绍细胞膜的认识发展史时,教师可能只是一味地注重科学发展变化的过程,而忽视不同观念之间的继承。更多地强调正确模型的记忆不仅不利于学生形成全面的科学发展观,而且可能会使学生出现记忆混乱。教师在教学中应该遵循科学发展史的历程,即思路:脂质脂质和蛋白质脂质双分子层的排列三明治模型流动镶嵌模型。虽然先行理论是不完全的,必须通过后续理论的不断完善最终形成现在的观点;但是先行理论是后续理论的基础,教师在讲解中须对先行理论给予一定的重视,帮助学生分析先后之间的异同。比如在细胞膜模型建构发展过程中,流动镶嵌模型继承三明治模型的原理有:认可细胞膜中磷脂为双层,且存在蛋白质。在原有理论基础上,根据实验现象,推测蛋白质的分布不均匀,进而提出流动镶嵌模型(表2)。学生通过对新旧理论的转换逐步接受细胞膜在组成、结构和功能上的特点,而不是将所有重要知识都寄希望于“流动镶嵌模型”,这样会增加学生的记忆负担。

3 比较思维在高中生物学课堂教学中的渗透

比较是对对象的同异之处加以对比,进而把握对象之间的区别和联系。富兰克林通过对地上的电火花和天空的闪电这两个看似毫无关系的事物进行比较,揭示出电的本质。

3.1 运用求同比较思维揭示内隐科学本质

生物多样性是显而易见的,教师在教学中往往容易忽视生物的统一性,使学生形成不完善的科学观点。生物在不同的方面表现出多样性,并隐含统一性。

教师在讲解完细胞学说后,可对细胞相关内容简单总结,通过提问的方式进行:不同生物的基本单位是什么?不同细胞中的元素和化合物有哪些?不同细胞具有哪些共同的组成部分?学生在回答问题的过程中,不仅能够系统地复习细胞中的相关知识,而且利于学生归纳和认可细胞水平存在的统一性。这样在复习过程中落实生物学“多样性”和“统一性”观点的教学,为后续进化内容的学习打下基础。

3.2 运用求异比较思维,深化概念理解

高中生物教材中有许多相似概念,学生容易混淆。教师在教学中以这些相似概念的不同点作为突破口,帮助学生把握概念的区别。

学生在练习中容易在核酸、核苷酸和核苷辨析上出现错误,造成不必要的失分。教师在讲解“核酸分子组成”时,可以加入三者的比较(表3)。

教师提示学生比较三者的关系:核苷与核苷酸有一“酸”之差,缺少一个磷酸;核苷酸和核酸有一“苷”之差,核苷是多个核苷酸小分子聚合成的大分子。如果教师只是单纯地介绍三者的组成,不进行横向比较的话,学生只能获得零散的知识点,难以明确三者间的关系。

3.3 运用同异综合比较思维,促进知识系统化

高中生物科学方法范文第7篇

摘 要 在高中生物教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授生物科学研究方法主要通过生物科学史“解读”科学方法;通过知识的教学“渗透”科学方法;通过实验“体验”科学方法;通过解题“理解”科学方法等途径进行科学方法教育。

关键词 科学方法 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

高中生物科学方法教育是指在高中生物教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授生物科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科学方法教育的内容分为两大类:获取经验性材料的方法(也叫经验方法),包括观察法、实验法、调查法、模拟实验法等;从经验性材料(感性材料)的获取到问题、假说或结论的得出需要理性思维,理性思维的方法包括逻辑思维、形象思维、直觉和灵感、数学方法、模型方法和系统方法等。那么,教师在高中生物教学中如何进行科学方法的教育,或者说可通过哪些途径引导学生逐步掌握探索生物学的奥秘?

1 通过生物科学史“解读”科学方法,重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家的创造性劳动,生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容,如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验(探究)的过程,教师可以充分利用这些素材,帮助学生寻着先人的足迹,在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。

下面以苏教版必修2《遗传与进化》第四章第一节“探索遗传物质的过程”一课为例,介绍科学方法教育如何有效渗透到教学中。首先教师以“想象实验”引导学生进行探究性学习。在教学时要求学生要亲历实验设计(包括实验步骤、实验结果预测等),强调学生分组全员参与,并在教师的指导下完成。其次通过渗入科学猜想,提高学生思辨是非能力。猜想是科学探究的重要一环,它为进一步制定探究计划、进行实验、收集证据、分析论证指示方向。例如,在讲授格里菲思的肺炎球菌第四组实验时,教师要结合实验情境(实验中出现的与常规推理不相吻合的实验结果)引导学生猜想:当时格里菲思是如何猜想的呢?请同学们像科学家一样进行思维,如果是你,你可能有哪些猜想?最后运用比较方法,引导学生分析、比较格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家的探究性实验之间的异同。在不同的实验设计中可以通过比较,分析相同、不同的特征。例如,在教学“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”后引导学生分析这两个实验异同点。这两个实验对象、方法及所处的时代背景都不同,但都证明了DNA是遗传物质,从而认同科学结论的获得,最基本的方法是实证法。实验的设计思路有共同之处(设法将DNA和蛋白质分开,然后单独地观察每种物质的)。接着运用归纳法总结探究生物问题的一般方法:实验事实理论推断(提出假说)实验验证(实验思路)修改或否定原假说,提出新理论进一步探究得出结论(统一认识)。通过解读和体味科学史中的科学方法,教师引导学生站在科学家的位置进行思维探究,培养学生获取科学知识及提高实验技能(如观察、调查、搜集数据、处理数据、实验和实验中怎样设置对照实验、如何恰当选择实验材料、控制变量等实验设计能力)。

应注意的是,用科学史对学生进行科学方法训练,要防止将科学探索的过程固定化,应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如,孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主,而自由组合定律则应以学生讨论为主,特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性,对学生的思维训练具有重要作用。

2 通过知识(包括概念、原理、规律)的教学“渗透”科学方法,培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式,是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式,人们找到了复杂的自然世界的简单规律,建立了假说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成,常用的科学方法策略有以下几点。

① 是建立在丰富的事实基础上,运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括、从而形成一种理性的解释和表述,即概念的初步建立。例如,“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”,这是一个基于大量观察,观察动物、植物、其他生物的身体结构,运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构,还有其他许多学者先后观察了各种生物材料,才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生必须在观察植物、动物等多种细胞基础上,也才有可能建立这一概念。

② 概念教学时要注意联系生产生活实际,通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时,可呈现几个生活现象:园林工人修剪行道树,对盆栽花卉进行造型等,从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子,诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子,通过这些事例帮助学生理解概念。

③ 概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法,通过实验,可以提高学生对概念的认识。例如,在学习“渗透作用”概念时,教师可先进行渗透装置的演示实验:根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降,指导学生进行分析和讨论,对两组实验现象进行比较与分析,引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异,最后得出渗透作用即水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系,用数学模型(坐标曲线)表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法,便于生成概念。

另外,高中生物教材中相似的概念很多,在教学这些容易混淆概念时,要充分运用逻辑思维中的比较和分类、归纳和演绎、分析和综合以及理想化方法抽象出客观事物的共同本质属性,可以收到事半功倍的教学效果。例如,通过让学生列表比较光合作用和呼吸作用,条件反射和非条件反射等概念能够使概念更清晰,利于掌握概念的本质属性;通过简化的图像对比细胞分裂和细胞分化能够使概念直观化,从而易于区分;通过逆向思维法比较有性生殖、无性生殖概念(一般高等动物都是有性生殖,引导学生思考有没有无性生殖呢,以逆向思考法操作:例举克隆羊多利的事实引证),可以把解决问题的最好方法固定在认知结构中,能够将认知对象的观察自觉深入对变化原因的理性探究中,从而形成对概念的实质性理解。

生命科学中的原理、规律是借助于有关生物学概念才得以表述,在正确理解和运用概念的基础上利于生物学原理的掌握。如归纳总结孟德尔遗传定律之前要先理解父本、母本,正交、反交,显性性状隐性性状等概念。然后运用“假说――演绎法”训练学生的思维:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果。由此可见,生物学原理、规律的建立和发展一般在直觉思维、形象思维和抽象思维的共同作用下,经历观察和实验、归纳和演绎、分析与综合、类比、想象、假说等方法的探究,通过假说的试探、直觉的洞察、灵感的激发,不断形成新的概念。并对观察结果进行全面的分析、深入的研究得到原理和规律。因此,在生物学原理、规律教学中,教师要创设便于发现问题、讨论问题、探索规律的教学环境,将原理、规律的教学作为帮助学生认识事物的本质、训练思维能力、掌握科学方法的手段,使学生能够将知识与方法巧妙的结合,从而真正领悟到生物学内在的魅力。

3 通过实验“体验”科学方法,感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学,回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分,学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”,它把实验与其他教学内容紧密地结合在一起,使实验成为高中生物教学中“教”的手段,也成为“学”的手段,更是学习、认识科学方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节,教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验,教师要通过引导学生做实验并得出结论,从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量(理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验),假说方法以及用图像法(绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等)等科学实验方法,这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新,大胆猜想的科学精神和态度价值观。

3 通过解题“理解”科学方法,形成“生物思想方法”

“学以致用”,科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力,而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查,如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例,从实验设计的角度,挖掘科学研究方法教育的合理因素,帮助学生归纳科学方法的基本过程,并加深学生对这些过程的理解,就是十分有效的科学方法指导。① 生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程,分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。② 高考试题的设计都比较严密,尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性,有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。③ 高考导向作用的力量是不可估量的,生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

总之,在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结,用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题,形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法,不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物,而这一切,正是科学方法教育的最终产物。

此外,高中生物科学方法教育的策略还有:在解决实际问题中运用科学方法;通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法;在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法;通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。因篇幅所限,在此不再详述。

参考文献:

高中生物科学方法范文第8篇

关键词 科学方法 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

高中生物科学方法教育是指在高中生物教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授生物科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科学方法教育的内容分为两大类:获取经验性材料的方法(也叫经验方法),包括观察法、实验法、调查法、模拟实验法等;从经验性材料(感性材料)的获取到问题、假说或结论的得出需要理性思维,理性思维的方法包括逻辑思维、形象思维、直觉和灵感、数学方法、模型方法和系统方法等。那么,教师在高中生物教学中如何进行科学方法的教育,或者说可通过哪些途径引导学生逐步掌握探索生物学的奥秘?

1 通过生物科学史“解读”科学方法,重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓,以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线,用翔实的资料论述科学家的创造性劳动,生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容,如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验(探究)的过程,教师可以充分利用这些素材,帮助学生寻着先人的足迹,在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。

下面以苏教版必修2《遗传与进化》第四章第一节“探索遗传物质的过程”一课为例,介绍科学方法教育如何有效渗透到教学中。首先教师以“想象实验”引导学生进行探究性学习。在教学时要求学生要亲历实验设计(包括实验步骤、实验结果预测等),强调学生分组全员参与,并在教师的指导下完成。其次通过渗入科学猜想,提高学生思辨是非能力。猜想是科学探究的重要一环,它为进一步制定探究计划、进行实验、收集证据、分析论证指示方向。例如,在讲授格里菲思的肺炎球菌第四组实验时,教师要结合实验情境(实验中出现的与常规推理不相吻合的实验结果)引导学生猜想:当时格里菲思是如何猜想的呢?请同学们像科学家一样进行思维,如果是你,你可能有哪些猜想?最后运用比较方法,引导学生分析、比较格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家的探究性实验之间的异同。在不同的实验设计中可以通过比较,分析相同、不同的特征。例如,在教学“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”后引导学生分析这两个实验异同点。这两个实验对象、方法及所处的时代背景都不同,但都证明了DNA是遗传物质,从而认同科学结论的获得,最基本的方法是实证法。实验的设计思路有共同之处(设法将DNA和蛋白质分开,然后单独地观察每种物质的)。接着运用归纳法总结探究生物问题的一般方法:实验事实理论推断(提出假说)实验验证(实验思路)修改或否定原假说,提出新理论进一步探究得出结论(统一认识)。通过解读和体味科学史中的科学方法,教师引导学生站在科学家的位置进行思维探究,培养学生获取科学知识及提高实验技能(如观察、调查、搜集数据、处理数据、实验和实验中怎样设置对照实验、如何恰当选择实验材料、控制变量等实验设计能力)。

应注意的是,用科学史对学生进行科学方法训练,要防止将科学探索的过程固定化,应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如,孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主,而自由组合定律则应以学生讨论为主,特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性,对学生的思维训练具有重要作用。

2 通过知识(包括概念、原理、规律)的教学“渗透”科学方法,培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式,是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式,人们找到了复杂的自然世界的简单规律,建立了假说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成,常用的科学方法策略有以下几点。

① 是建立在丰富的事实基础上,运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括、从而形成一种理性的解释和表述,即概念的初步建立。例如,“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”,这是一个基于大量观察,观察动物、植物、其他生物的身体结构,运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构,还有其他许多学者先后观察了各种生物材料,才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生必须在观察植物、动物等多种细胞基础上,也才有可能建立这一概念。

② 概念教学时要注意联系生产生活实际,通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时,可呈现几个生活现象:园林工人修剪行道树,对盆栽花卉进行造型等,从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子,诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子,通过这些事例帮助学生理解概念。

③ 概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法,通过实验,可以提高学生对概念的认识。例如,在学习“渗透作用”概念时,教师可先进行渗透装置的演示实验:根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降,指导学生进行分析和讨论,对两组实验现象进行比较与分析,引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异,最后得出渗透作用即水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系,用数学模型(坐标曲线)表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法,便于生成概念。

另外,高中生物教材中相似的概念很多,在教学这些容易混淆概念时,要充分运用逻辑思维中的比较和分类、归纳和演绎、分析和综合以及理想化方法抽象出客观事物的共同本质属性,可以收到事半功倍的教学效果。例如,通过让学生列表比较光合作用和呼吸作用,条件反射和非条件反射等概念能够使概念更清晰,利于掌握概念的本质属性;通过简化的图像对比细胞分裂和细胞分化能够使概念直观化,从而易于区分;通过逆向思维法比较有性生殖、无性生殖概念(一般高等动物都是有性生殖,引导学生思考有没有无性生殖呢,以逆向思考法操作:例举克隆羊多利的事实引证),可以把解决问题的最好方法固定在认知结构中,能够将认知对象的观察自觉深入对变化原因的理性探究中,从而形成对概念的实质性理解。

生命科学中的原理、规律是借助于有关生物学概念才得以表述,在正确理解和运用概念的基础上利于生物学原理的掌握。如归纳总结孟德尔遗传定律之前要先理解父本、母本,正交、反交,显性性状隐性性状等概念。然后运用“假说――演绎法”训练学生的思维:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果。由此可见,生物学原理、规律的建立和发展一般在直觉思维、形象思维和抽象思维的共同作用下,经历观察和实验、归纳和演绎、分析与综合、类比、想象、假说等方法的探究,通过假说的试探、直觉的洞察、灵感的激发,不断形成新的概念。并对观察结果进行全面的分析、深入的研究得到原理和规律。因此,在生物学原理、规律教学中,教师要创设便于发现问题、讨论问题、探索规律的教学环境,将原理、规律的教学作为帮助学生认识事物的本质、训练思维能力、掌握科学方法的手段,使学生能够将知识与方法巧妙的结合,从而真正领悟到生物学内在的魅力。

3 通过实验“体验”科学方法,感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学,回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分,学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”,它把实验与其他教学内容紧密地结合在一起,使实验成为高中生物教学中“教”的手段,也成为“学”的手段,更是学习、认识科学方法的手段。例如,人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节,教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验,教师要通过引导学生做实验并得出结论,从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量(理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验),假说方法以及用图像法(绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等)等科学实验方法,这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新,大胆猜想的科学精神和态度价值观。

3 通过解题“理解”科学方法,形成“生物思想方法”

“学以致用”,科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力,而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查,如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例,从实验设计的角度,挖掘科学研究方法教育的合理因素,帮助学生归纳科学方法的基本过程,并加深学生对这些过程的理解,就是十分有效的科学方法指导。① 生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程,分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。② 高考试题的设计都比较严密,尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性,有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。③ 高考导向作用的力量是不可估量的,生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

总之,在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结,用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题,形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法,不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物,而这一切,正是科学方法教育的最终产物。

此外,高中生物科学方法教育的策略还有:在解决实际问题中运用科学方法;通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法;在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法;通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。因篇幅所限,在此不再详述。

参考文献:

高中生物科学方法范文第9篇

关键词: 高中物理教学 科学素养 科学价值观

物理作为高中教学中不可或缺的基础学科,教学质量直接影响学生科学素养的养成,尤其是在近几年,对于高中生科学素养的培养重视程度与日俱增,并颁布一系列政策和规定,推动高中物理课堂教学活动有序开展。新课标教学改革后,提倡学生综合素质提高,新时期高中物理教学重点不应局限在理论知识和技能的培养方面,还需要加大学生科学素养的培养力度。由此看来,加强高中物理教学中学生科学素养培养的研究十分有必要,对于学生未来发展有较深远影响。

一、科学素养的内涵

就科学素养本质而言,可以从两个方面进行理解,一是有教养、有学识,二是指有文化,能够阅读书写,人民群众拥有的基本知识和能力,称之为科学素养。随着社会的进步和发展,人们物质生活水平显著提升,树立了科学观念,对于科学素养的认知水平有了明显改变。对于科学素养的理解不能仅仅局限在科学知识和技能的掌握程度方面,最主要的是能否联系社会,适应社会发展的科学精神和价值观念[1]。组成科学素养的基本要素是科学知识和技能,人们在不断实践中获得客观世界的事物本质及发展规律;科学方法和能力要素,是人们在参与社会实践、改造客观世界过程中积累总结出来的经验,灵活运用科学思维和行为方式,深入挖掘掌握事物的本质发展特征。

二、高中物理教学中学生科学素养的培养

高中物理学是一门基础学科,同时是实践操作性较强的学科,与社会生活有密切联系,作为教育学科中重要的组成部分,对于学生科学素养的培养有突出作用。通过对教学内容的整合,教学方法的优化对学生科学素养的培养,是当前教育背景下主要目标之一,由此展开分析[2]。

(一)借助物理学发展历史激发学生的学习兴趣。传统物理课堂教学活动开展过程中,教师只是死板僵硬地照着教材照本宣科,机械式地向学生灌输知识,师生之间缺少活动和交流,课堂气氛沉闷,难以充分激发学生学习兴趣,积极参与其中,致使教学成效偏低,学生科学素养培养成效同样不明显。由此,针对此类方法教师应结合实际情况选择合理的教学策略,在教学过程中适当地穿插讲述一些物理学史知识。诸如在电磁感应一课教学时,教师可以适当介绍法拉第的成长背景,出生在一个贫穷的家庭,家庭条件不足以支持他上学读书,生活贫苦不堪,但是法拉第强烈的求知欲和好奇心激励其刻苦学习,不断做实验,终于发现电磁感应现象,成为电磁学领域伟大的物理学家。这样做有助于加深学生对知识的理解和记忆,激发对物理知识学习的兴趣,形成良好的科学素养。

(二)通过物理实验来培养学生科学素养。物理学科不仅是一门基础学科,而且是一门实践性较强的学科内容,作为物理教学的重要组成部分,在开展实验教学活动时,教师应充分发挥自身引导性作用,向学生普及物理实验的重要性,客观阐述物理实验步骤和原理,激发学生参与兴趣,培养学生科学素养。但是在实际物理实验教学活动开展中,总体成效偏低,教师对于实验教学重视程度偏低,教学活动过于敷衍,学生甚至在教学结束后全然不记得讲的什么。针对此类情况,教师应结合学生的个性化学习特点,将学生认为若干个小组,布置实验任务,明晰实验原理和实验步骤,让学生之间讨论和交流,锻炼合作能力[3]。在这个过程中,学生不仅能够加深对理论知识的记忆,而且能够找到合适的学习方法,以科学角度认知世界,探索世界,形成良好的科学素养。

(三)借助多媒体技术辅助教学。科学技术的快速发展,逐渐衍生出一系列新式教学手段,多媒体以其独特优势被公认为有效的教学辅助手段。尤其是高中物理学科,教学内容过于抽象,对于一些抽象的物理知识讲解时,教师可以通过多媒体技术激发学生学习兴趣,加深对物理知识的理解。诸如,在平抛运动中飞机投弹过程的物理现象讲述时,学生很难想象这种平抛运动过程,通过多媒体技术,将飞机投弹过程生动形象的展示出来,动态的视频在理解起来更容易,同时更直观。这样做不仅有助于学生更深刻地理解和记忆,而且能降低教师的教学强度。

综上所述,在当前科学技术飞速发展的今天,世界各国之间的竞争主要集中于人才的竞争,是科学素养的竞争。高中物理作为实践性较强的学科,对于学生科学素养培养有突出作用,由此为了顺应时展,培养具有更高科学素养的人才,物理教师和学生要共同探究和努力。

参考文献:

[1]张友生.高中物理教学中对学生科学素养和人文精神的培养[J].科技信息,2014(10):253-254.

高中生物科学方法范文第10篇

[关键词] 高中物理科学方法教育结合

所谓科学方法,是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论。在高中物理教学中,科学方法教育的内容有:一是物理学的研究方法的教育;二是物理学习方法的教育。在物理教学中,教师在完成传授知识的同时,有意识、有目的的进行科学方法教育和指导,有利于促进学生智能的发展,培养科学的态度,使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身,而且掌握了研究和学习物理的方法,以及探索物理的精神。

一、在高中物理教学中渗入科学方法教育的意义

1.新课程改革要求使然

《普通高中物理课程标准》的总目标之一是“学习科学探究方法、发展自主学习能力、养成良好的思维习惯、能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”要求学生“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”。新课程标准把科学方法确定为普通高中物理教学内容的一部分,充分体现了新课程改革对科学方法教育的重视。

2.运用科学方法教育是提高学生学习能力的基础

科学方法的不断了解、积累和熟练,就能使学生形成一种借助于科学方法获取科学知识、掌握技能的心理定势。促进学生以快捷的速度去获取知识、形成技能,进而通过在头脑中形成认知结构,深刻地领会和掌握知识和技能;能产生一种对问题的敏感性,并能够用科学方法抓住问题的要害,找出解决问题的途径。

二、如何把科学方法教育与高中物理教学有效地结合

1.在物理知识的教学过程中融入方法教育

科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练。脱离物理知识对高中学生大讲科学方法,没有实际意义;而埋头讲物理知识而不注意方法教育,则则无法提高学生的学习兴趣。因此,科学方法教育应渗透在物理知识教学之中,只有把物理知识和科学方法教育有机结合起来,才会够更加有效地传授给学生物理知识。在物理知识的教学中,处处蕴涵着科学方法。物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法。如在概念教学中,将电势能和重力势能类比,学生很容易接受;在洛仑兹力教学中,由安培力演绎出洛仑兹力。在牛顿第二定律、玻―玛定律、楞次定律等规律的教学中,常采用观察和实验、数学推理的方法来研究。如“电磁感应”的教学就是对学生进行科学方法训练的好例子,可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程,使学生受到科学方法的训练。

2.让学生掌握科学的思维方法

科学方法教育的目的在于提高学生解决物理问题的能力以及加强学生对于物理知识科学的思维方法,物理教学中进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练。举个高中物理让学生掌握科学思维方式的教学例子,电场是电磁学的基础,看不见,摸不着,比较抽象。并且解决问题用到几乎所有的力学原理,综合性强,难度大,方法多.因此,掌握科学的思维方法显得尤为重要.

(1)理想化模型法是忽略研究对象的次要因素后进行简化而建立的.如点电荷就是这样的理想化模型.

 (2)控制变量法是物理学研究中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,尤其是研究涉及多个物理量的有关问题。如:在研究电场力的性质时,讨论电场力F与场电荷Q、试探电荷q以及两者间r时,采用控制变量法.

(3)比值定义法是物理学中常用的重要方法。在这里不仅可以整理以前学过的用比值定义法定义的物理量,而且让学生比较定义式与决定式中物理量之间的关系,理解物理量的本质含义。

3.通过物理实验进行科学方法教育

物理学是一门实验科学,探究实验是加强科学方法教育的有效途径。在物理教学中,应培养学生六个方面的实验技能:(1)掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数;(2)掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;(3)会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;(4)了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;(5)会写一般的实验报告;(6)养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。另外,教学中要注重把教材上的演示实验变为学生的探索实验,引导学生通过亲身实践去领会科学家们研究问题的科学方法,并内化为自己的思维和行为方式,培养他们用科学方法主动探求新知识、研究新问题的习惯和能力。

4.把信息技术与物理课堂教学有效地融合起来

信息技术与物理学习情境创设的整合,可以激发学生的好奇心和求知欲,提供师生互动的平台,把师生的注意力吸引到大屏幕,提高教学效果。信息技术与黑板的有机结合,能够增大课堂的信息容量,使学生所学的新知识,也为学生理解新知识提供了宝贵的自主利用时间。另外用多媒体代替小黑板展示例题、习题或其他信息,省力省时,使用方便,且容量可以不受限制。信息技术与教学内容的整合,可以提高课堂教学效果。教师可以通过使用课件,促进师生互动、师生与课件互动,吸引学生积极参与课堂教学活动。

三、结束语

把科学方法体现在高中物理知识的学习过程中,按照学生的认知模式进行教学,使学生清楚地了解到教学的过程,进而引导学生去经历这一过程,从而使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵,并得到能力的提高。

参考文献

[1] 高级中学物理课本.上海:上海科学技术出版社.2000

高中生物科学方法范文第11篇

关键词:科学方法;科学素养

中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1006-5962(2013)07-0244-01

科学方法教育在高中物理教学中越来越成为一个重要的课题,无论是从提升民族的整体素质的角度,还是从新课程改革的实践来看,在物理教学中重视科学方法教育具有重要的意义。

1科学方法教育是高中物理的课程目标

《普通高中物理课程标准》中把"学习科学探究方法发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题"确定为物理课程的总目标之一,要求学生"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。新课程标准已经把科学方法教育确定为高中物理的目标之一,把科学方法确定为高中物理教学内容的一部分,充分体现了新课程标准对科学方法教育的重视,也足以说明科学方法教育在高中物理教学中的重要地位。

2科学方法教育是提高学生科学素养的重要途径

科学方法教育是科学素质教育的有机组成部分,科学素质教育是科学知识教育和科学方法教育的整合和提高。物理课程中的科学素养包括:物理知识与技能、物理科学方法、物理能力、物理思想和物理科学品质。物理科学方法不仅是科学素养的要素之一,而且物理知识、技能和方法是培养物理能力,形成物理思想提高物理科学品质的基础。所以,在高中物理教学中结合物理概念、规律的教学,对学生进行科学方法教育,可帮助学生逐步形成物理思想,形成科学态度和价值观,提高科学素养。

3创设开放性条件渗透唯物辩证法的教育

对立统一规律就是矛盾的规律,是唯物辨证法的本质和核心。在牛顿力学中,我们要利用实验的效果,而且为学生提供实验设备,给足他们的研究时间,让学生通过实验结果进行分析。例如,牛顿第二定律是个探究性的实验,一定要做学生分组实验;在牛顿第三定律中,两个物体间的作用力与反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上。相互作用中的两个方向是两个对立面,在具体确定的条件下,总是有一种方向占据主导地位,从而决定了物体运动变化和发展的过程方向。对其做出比较的是二力平衡,学生通过实验进行类比,抓住问题的相同点与不同点。热学部分的吸热和放热,圆周运动中的离心力和向心力,电磁学中的变化的电场和磁场形成电磁场,波的粒子性和波动性等无不体现出对立统一的规律,因此学生通过开放性的实验、开放性的问题及开放性的思维会处理好这类对立统一的问题规律。

在物理学科中,物理现象的因果关系,也是一对矛盾,存在着既对立又统一、既确定又不确定的辩证关系。如摩擦生热,各种功能关系的教学都体现出了因果关系。在物理教学中,物理规律、一个物理模型,都来源于科学家进行的(直接或间接)精密的或理想的科学实验,并要接受实践的检验,那我们就利用这一先决条件,让学生亲身体验实验的作用,如抛物体时什么能发生了变化?摩擦手会怎么样?火车过桥时火车长度可不可以忽略,让学生作图说明,这些语言与做法的运用,就是开放性的,我们要调动学生的积极性一定要多研究情境的开放。在力与运动的观点上,有很多学生是认为有力作用在物体上,物体才运动的,没有力作用在物体上那是不运动的,为了让学生理解科学规律,我们在教学中要安排实验,从实验现象到理论,再从理论到实验的顺序,通过学生的亲身体验,观察、测量、分析、综合、概括的思维过程总结物理规律,阐明物理概念,展示物理现象,揭示物理本质,体现科学方法,有利于培养学生辩证唯物主义的认识观。

4在物理教学中加强逻辑科学方法的教育

高中物理是建立在初中物理形象思维基础之上的,进行深层次的研究,物理学中应用的逻辑方法是普遍适用的,如比较、类比、概括、抽象、分析、综合、演绎、归纳、控制变量、模型、猜想与假设、微元法等逻辑思维方法。这些方法我们几乎每天都能用到,而且它们在语言学,数学,化学等多种学科中是必不可少的科学思维方法。作为物理教师,在新课程实施的教学活动中,要更加有意识地研究它、运用它,总结出更加有价值的经验。

物理中的模型法是物理学的一个重要思想方法之一,我们在研究的物理问题时总是要确定研究对象、研究对象所处的物理状态、物理状态的变化过程和所使用的理论.这就对应着对象模型(质点、轻质弹簧、点电荷)、条件模型(匀强电场与磁场)、过程模型(自由落体运动、绝热过程)和理论模型(地球是球体)。"等效替代"的思想是物理实验成功的最根本、最重要的思路,物理学中的相关定律、定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的。例如质点与重心的概念,合力和分力的关系、等效电路、等效电容等的运用。又如:在验证动量守恒实验中,发生碰撞后的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;可以用电流场来模拟电场等都用了等效思想。物理学中的方法很多,在实际运用中可以用到多种思维方法,教师要引导学生自己获取知识的同时,注意积累物理方法,有助于提出问题并设想解决问题的方向,激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动主体,发展学生的思维能力,从而实现了科学素养的培养。

5把科学思想、方法、态度、精神的教育贯穿于实验教学之中

物理学是一门实验性很强的学科,概念的建立和物理规律的发展往往离不开对自然现象的观察。观察和实验既是中学物理教学研究的基本方法,也是学生学好中学物理知识的一把金钥匙。"科学的本质是通过观察验证"。强调通过观察、实验来验证理论,既是科学教育自身的内容和要求,也是体验求实态度、求实精神的重要途径。

因此,在物理教学中要重视培养学生的观察实验的能力,教给学生观察实验的方法。因此,培养学生学会观察、勤于观察的习惯,对物理课的学习肯定会有较大的帮助,而且能使学生学会如何观察,提高观察能力。同时,在教学中教师要重视教给学生研究物理问题的实验思想、方法,如常用的间接测量的实验方法,"控制条件"的实验方法,测量微小量的"放大法"、"替代法"和"比较法"等,以培养他们科学的思想、方法、严谨的科学态度和求实精神。

参考文献

[1]中国教育部制定《普通高中物理课程标准(实验)》人民教育出版社.

高中生物科学方法范文第12篇

阎金铎教授认为物理科学方法可分为三个层次:第一层次叫具体方法;比如观察的方法,实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等;第二层次叫逻辑方法;在具体方法的基础上,运用逻辑方法进行思考,通过分析、综合、抽象、概括等过程,最后上升到思维的三个形式,即概念、判断和推理;第三个层次是研究方法;如理想化方法、等效法、假设法、类比法、数学方法等.物理科学研究方法泛指非具体和非逻辑的第三个层次的物理科学方法,它是指在物理学发展过程中形成和积累的学习和研究物理问题的符合科学一般原则的各种实践途径以及具体手段.

1高中物理科学研究方法教育的现状

物理科学研究方法以隐性的方式存在于高中物理内容中.这样,从物理教材中物理科学研究方法的呈现形式来看,就不可避免的导致高中物理教师把“方法”教育放在物理教学的次要位置,具体表现在以下三个方面.

1.1无“法”意识

物理科学研究方法是物理科学实践的产物,是发现物理知识的重要“技术”手段,是解决物理问题的一把钥匙.所以,应该把物理科学研究方法教育放在与物理知识教学的等同位置.但就当前的物理教学来看,无物理科学研究方法教育意识的现象普遍存在.

比值定义法是物理学中定义物理量的一种科学研究方法.在初中物理内容中没有用比值定义物理量的科学方法,比如,密度定义为单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,而没有用物质的质量与体积的比值叫做这种物质密度的比值定义法定义密度.其实,比值定义法是一种物理科学研究方法,其所定义的物理量由其特殊规律,比如用比值定义法所定义的物理量与所比的两个物理量无关,其定义式是量度式而不是决定式.而在高中物理教材(人教版)中第一次用比值定义法定义的物理量是速度,由于物理教师对比值定义的物理科学方法不甚熟悉或不够重视,所以在用比值定义法定义速度时,对比值定义的物理科学方法的内容和特点避而不谈.

1.2一提而过

物理知识是物理科学研究方法的载体.同时,物理科学研究方法又具有实践性、科学性,是科学实践智慧的结晶.挖掘高中物理内容中物理科学研究方法教育素材,融物理科学思想方法教育于物理教学之中,以此培养学生的物理科学研究能力和实践创新能力.因此,在物理教学过程中加强物理科学研究方法教育不容忽视.

高中物理内容中的物理科学研究方法有:理想化的方法,如质点、单摆模型;比值定义法,如速度、电场强度、磁感应强度定义;等效法,如力的合成与分解、运动的合成与分解;类比法,如电场与重力场;控制变量法,如探究加速度与力、质量的关系,等等.但在物理课堂教学中对这些物理科学研究方法往往出现一提而过的现象,而对物理科研究学方法概念的内涵、外延、特点以及应用等很少涉及.比如,质点模型是理想化科学方法应用的产物,但在质点概念的教学中,教师常只说明质点是一种理想化的物理模型,而对什么是理想化的物理科学研究方法?为什么要把实际物体理想化?在什么条件下把实际物体理想化?等理想化方法的内涵、外延以及实质和特点置之教外.

1.3有“法”不依

物理科学研究方法潜伏于物理知识之中,挖掘物理教学内容中的物理科学研究方法教育素材,放大物理科学研究方法的教育价值,提高物理科学研究方法的教学地位,加强物理科学研究方法的学习考查,做到有“法”必学、学“法”必用、用“法”必考,从而引起对物理科学研究方法教育的重视,为实现学生知识向能力的转化提供方法的支持.

物理科学研究方法是物理知识向物理能力转化的纽带和桥梁,学生学习物理知识的同时更要掌握物理科学研究方法,

想品质.可以通过实验思想方法的比较选择来养成基于严谨方法对某事物进行判断的认知品质等.当然我们也可以说得更细致一点,譬如在物理问题的解决过程中,我们可以通过查找某类问题的“锲子”,以帮学生不断生成更高水平的的解题策略.

根据笔者的经验,认知策略的最佳教学时机,在于物理知识的学习或物理问题的解决之后,两者之间衔接要紧凑,一般应先让学生自主反思,然后教师进行点拨.长此以往,则可收到培养学生物理学习品质的功效.

最后需要强调的是,创设问题情境、实施探究教学与追求认知策略不应当是分开的,而应当是一体的.在具体的实施过程中,情境的创设就是为了探究的顺利进行,而在探究过程中学生除了习得物理知识与物理思想之外,对探究过程的体验与反思,本身就是认知策略不断生成的过程.在这一整体过程中,教师的作用除了判断学生的知识达成度之外,还可以通过问题解决的方式去判断学生的认知策略是否形成.总的来说,有了这三个基本理念的支撑,高中物理教学就可以进入一个良好的状态,从而实现教学相长.

从而提升学生的探索、发现和创新能力.在物理知识的教学过程中,要把物理知识方法化、科学研究方法显性化,做到知“法”、学“法”、用“法”.在学生掌握物理科学研究方法的前提下,加强物理科学研究方法的应用训练和考查.当前的物理教学现状表明,物理知识的巩固训练多是致力于物理概念和物理规律以及物理实验,而对物理科学研究方法的应用训练是练的少、考的少,表现出有“法”不依的教学现状,由此说明当前的物理教学对物理科学研究方法教育的乏力.

2高中物理科学研究方法教育的思考

2.1增强高中物理科学研究方法教育意识

意识是客观存在在人脑中的反映,物理科学研究方法教育意识是物理科学研究方法在人脑中的客观映像.物理科学研究方法对物理学的发展具有深远的影响,物理科学研究方法教育对学生知识向能力的转化和学生创新能力的培养具有深远的重大意义.物理教师要在提高对物理科学研究方法教育认识的基础上,增强物理科学研究方法教育意识.要在领会理解物理科学研究方法概念的同时,具有抓住物理科学研究方法本质的意识,挖掘物理科学研究方法教育素材的意识,以及物理科学研究方法的应用意识和评价意识.

2.2构建高中物理科学研究方法教育体系

表1高中物理科学研究方法教育体系

高中物理科学研究方

法教育内容(方法、举例)高中物理科学研

究方法教育目标

高中物理科学研

究方法应用训练高中物理科学研究

方法教育评价

实验归纳法光的反射定律

领悟实验归纳方法,经历实验归纳物理规律的过程,学会独立操作.

实验设计规范操作

数据处理归纳规律

等效替代法力的合成

与分解

认识等效法的意义,理解等效的本质,会用等效法探究和解决物理问题.

等效思想等效方法

等效规律数学处理

理想化方法质点

认识理想和现实的差异及理想化方法的物理意义,掌握理想化的条件.

理想模型的认识

客体理想化条件

理想模型的应用

控制变量法探究加速度与

力、质量的关系

知道控制变量法,会控制变量探究问题,会在控制变量的基础上归纳物理规律.

控制变量的认识

变量控制的方法

变量控制的条件

控制结果的处理

控制结果的归纳

比值定义法电场强度知道比值定义的基本方法,理解比值定义法的本质.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

乘积定义法功认识乘积定义法,理解乘积定义法的意义、本质和特征.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

极限法瞬时速度认识极限法,理解极限法的物理意义,会应用极限法解决物理问题.

时空极限和极限条件下物理量的变化,极限条件下物理规律的运用及物理问题的分析.

类比法电场认识类比法的思想,认识类比法的本质,会应用类比法研究问题.

类比法的概念

类比法解题

假说法普朗克量子假设

了解假说法的思想以及假说法在物理学发展中的作用,会应用假说法研究问题.

假设法的概念

假设法解题

外推法自由落体运动

规律研究

认识外推思想方法及外推法在物理学发展中的作用,会应用外推法研究物理问题.

极限外推法解题端值外推法解题

放大法扭秤法测

引力常量

认识放大法,理解放大法的物理原理,会应用放大法研究物理问题.

微小量放大设计,放大法在物理实验中的应用

数学方法振动图象

与波动图象数学模型的建立,数学知识的应用,数学方法的运用.代数、平几、解几、三角、数列知识的应用.

评价内容:

高中物理科学研究方法应用训练内容.

评价题型:选择题;

填空题;

设计题;

操作题;

论述题.

评价形式:

纸笔评价;

操作评价;

纸笔操作评价.

评价标准:高中物理科学

研究方法教育目标

评价呈现:(1)等级形式

高中生物科学方法范文第13篇

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

高中生物科学方法范文第14篇

【关键词】高中物理教学 渗透 科学方法教育 实践研究

0.引言

在新课标改革过程中,高中物理教学也得到适当的改进,同时,逐渐将教学过程与方法作为课程的目标,从而使得人们对科学方法教育的关注越来越多。在高中物理教学中应用科学方法教育,可以有效地提高教学质量,还可以更好地顺应当前教学改革的需求。物理科学方法教学主要指的是在物理教学过程中,对传授的物理知识进行有目的的、有意识的、有步骤的渗透,让学生感受到科学方法的熏陶,并逐渐掌握其学习方法与技能,对物理知识进行熟练的运用,从而达到培养学生物理综合运用能力与提高综合素质的目的。

1.科学方法教育的原则

1.1坚持适时性原则

当教学内容能够渗透科学方法的时候,才能够将科学方法渗透到物理教学中来。反对一味地脱离教学内容来空谈科学方法教育。例如,在原子相关知识的教学过程中,通过对观察到的实物现象,可以推测、假设以及演绎出原子模型的相关内容,这种教学内容符合科学方法教育的渗透。因此,在高中物理教学中,需要对教学内容进行细致的分析,在采用科学方法教育中,需要坚持适时性原则,以便更好地促进教学效率的提高[1]。

1.2坚持适度性原则

在高中物理教学中,需要根据教学需求以及学生的特点进行分析,对科学方法教育进行适当的渗透。在渗透的过程中,不宜过难与过高。同时,根据学生的特点,对重点知识进行重点讲解,根据学生的学习情况适当地调整教学难度与进度。在渗透科学方法教育的时候,需要坚持好适度性原则。

1.3坚持融合性原则

在学生学习过程中,知识、方法以及能力是相互联系的,在物理教学中渗透科学方法教育,需要与物理知识与能力培养结合起来,以便培养学生掌握知识的能力。例如,在牛顿第二定律的学习过程中,需要使用到控制变量法、正交分解法以及隔离法等,在能力的培养方面可以通过适当的实践活动来达到培养的目的。因此,在物理教学的时候,还需要适当地坚持融合性原则[2]。

1.4坚持隐含性原则

在物理教学中开展科学方法教育,需要对其潜移默化的进行,以便让学生对知识进行掌握,并潜移默化地让学生接受物理方法的熏陶。例如,在电力相关内容的教学中,需要采用类比法对电势、电势能、电势差在做功与重力场中的高度差、重力势能等进行有效地类比,让学生在学习的时候自然而然地接受类比法。因此,在科学方法教育渗透的时候,需要坚持隐含性原则。

2.高中物理教学中采用科学方法教育的措施

2.1在物理概念、规律知识讲解中渗透科学方法教育

高中物理教学中,物理概念与规律知识较多,针对这些理论性知识,需要采用适当的科学方法进行讲解,以便让学生更加容易掌握。例如,在概念知识教学中,可以引导学生对概念内容进行分析,对不同的物体运动速度进行比较,从而适当地引出速度的概念,让学生对不同物体的运动速度进行分析,并认识到位移与时间之间的关系,可以适当地引导学生采用比值法对速度进行定义。同时,在讲解平均速度与瞬时速度概念的时候,可以采用近似法与微元法来讲解。另外,在讲解牛顿定律、万有引力定律的时候,可以采用实验法、分析与归纳法或者推理法等进行教学。这样一来可以让学生更加容易理解概念性的内容,并及时掌握[3]。

2.2在物理理论建立教学中渗透科学方法教育

高中物理教学中,理论知识占有重要的比例。例如,分子动理论、机械波理论、电磁理论等,其主要是在实验基础上建立起来的。其中科学假设在物理理论建立的过程中起着重要的作用[4]。例如,在玻尔理论中,就充分运用了科学假设方法,并根据科学方法教育步骤对其进行讲解。通过玻尔当时已有的实验与相关理论知识进行分析,可以发现无法使用经典的电磁学理论来解释原子结构稳定与原子光谱不连接等方面的事实,从而对经典的电磁理论进行放弃,适当地将普朗克量子说、卢瑟福原子核式结构学说以及爱因斯坦的思想相互结合起来,并将光量子理论融合在原子结构理论中,通过适当的推理、假设与演绎,可以将假设形象化,介绍玻尔理论的由来与背景,并将玻尔理论运用在氢原子光谱知识中,让学生更好地掌握这些理论知识,并对其进行深入的理解。

2.3在物理实验教学中渗透科学方法教育

由于高中物理教学中,实验教学比例较大,让学生潜移默化地接受科学方法教育时,还需要在实践过程中对其加以应用。在实验教学中,需要让学生对实验对象进行细致的观察,并及时记录相关数据,对次要的因素进行排除,分析重点因素,并通过分析、运算、归纳、总结等方式得出物理结论,从而让学生在实践过程中亲自掌握科学方法的运用技能。

3.总结

在高中物理教学中,根据教学材料以及学生学习特点等来适当地渗透科学方法教育,可以让学生更加容易地掌握与理解物理知识,培养物理知识的综合运用能力,并且能够显著提高物理教学质量。在高中物理教学中应用科学方法教育,还需要坚持相关的原则,潜移默化地让学生接受科学方法教育的渗透,并引导学生主动获取知识,提高物理学习技能。

【参考文献】

[1]王逢彬.对物理教学中渗透科学方法教育的探索[J].中国教育技术装备,2014,31(12):893-894.

[2]金少慈.高中物理科学方法教育的实践和研究[J].科技信息,2013,22(17):125-126.

高中生物科学方法范文第15篇

关键词:物理教学;方法教育;渗透

【中国分类号】G633.7

目前素质教育已成为教育系统的热门话题,学科教学承担着提高学生文化科学素质的主要任务,加强高中物理方法教育,提高学生的科学素质,是物理学科教学变应试教育为素质教育的具体体现。方法教育在相当程度上涵盖了物理学科德育教育的内容和要求,是物理学科落实德育目标的具体体现。 相当多的物理教师认为自己的主要任务是学生掌握知识,即学会。其实对学生来说,学会一些基础知识只是形成一种学习能力的基础,更重要的是要会学,即掌握探索新领域、新知识的方法和能力,有这种会学的本事,才有可能实现终身教育的目标,才能进入创造开拓新领域的更高层次。

一、高中物理教学中渗透方法教育的意义

1.高中物理教学中渗透方法教育能够优化物理教学过程任何一门学科的学习,知识的学习与方法的掌握是相辅相成的。一般需要以科学的思维对知识进行思索,得出规律性的方法,掌握了方法又可以加深对知识的认识。物理学科是物理理论知识和物理科学方法的有机构成。学生学习物理后,如果没有掌握物理学科包含的方法,就不算真正掌握物理。

2. 高中物理教学中渗透方法教育可以培养学生各方面的能力

任何学科的学习,其最终目的是让学生运用知识去解决实际问题,即提高学生的能力。在高中物理教学中,学生的进步,主要体现在学生掌握了多方面的能力上。而要提升能力,必须掌握方法,因为掌握了方法,就具备了相应的能力。当今世界,科技日新月异,知识呈现爆炸式增长,掌握方法才是提升学生能力的有效途径,因为这种能力可以让学生受益终身。

3.高中物理教学中渗透方法教育有助于培养创新性人才

英国学者贝尔纳曾经说过,“在科学领域,方法的掌握是培养创新思维能力的前提,没有方法的创新能力培养只是空谈。”在高中物理教学中,只有注重方法教育,让学生掌握创新的方法,才能真正培养学生的创新意识和创新精神。此外,在高中物理教学中注重方法教育,让学生较早接受方法的指导,可以让学生在不久的最富创造力的青年时期发展得更好。

二、高中物理教学中渗透方法教育应遵循的原则

1.坚持提炼总结,长期渗透的原则。物理学科的方法是不可能离开物理知识而孤立存在的,而是渗入到具体的知识点中。物理老师在教授物理知识的时候,应该注意提炼总结物理方法,并不失时机地将隐藏在物理知识背后的方法介绍给学生。此外,在高中物理教学中渗透方法教育是一个长期的过程,不是一堂课两堂课可以达到目的,取得效果的,应反复渗透,长期坚持。

2.坚持老师主导下的学生配合原则。在教学过程中,老师与学生的关系大多数时候是老师处于教学主导地位,学生处于配合地位,即老师应该动员学生全身心地投入发挥其主观能动性高效学习。在高中物理教学中渗透方法教育也不例外,老师处于引导地位,带学生入门,学生应该在老师的启发下主动积极地学习作为对老师的配合,这样才能更好地渗透方法教育。

3. 方法寓于知识教学之中的原则。物理学科的方法是关于自然现象的思维方法的基础,以物理知识为载体的,而且物理方法的教学是高中物理教学的有机组成部分。因此,在高中物理教学中渗透方法教育应该以物理知识教学为主要内容,方法教育应该结合知识教学进行。如果脱离物理知识进行方法教育,肯定是空洞无内容的,学生学起来索然无味,无法达到教学目的;如果只注重物理知识的讲授,忽视方法教育的渗透,那么培养的学生就会缺少科学精神。

4. 坚持学生主体性原则。学生主体性原则是指学生是学习的主体,认识的主体,是发展的主体,是信息处理的主体。在高中物理教学中渗透方法教育的过程中,老师应该创设特定的情景,吸引学生深层次的投入,鼓励学生在多种矛盾中寻求解决问题的最佳问题。在这个过程中,老师的重点在于教会学生掌握学习的方法,学生的思维得到充分锻炼,能够独立地获取知识和运用知识,即掌握相关方法。

三、高中物理教学中渗透方法教育的途径

1. 深入挖掘教材中科学方法因素。物理方法是以物理知识为载体,高中物理教材中并没有花费大篇幅介绍物理方法,许多科学方法隐含在教材的知识逻辑体系之中,需要教师深入挖掘,长期渗透。比如,教师应该根据物理学史提供的线索,对比物理学科发展过程中的方法,对教材中用什么方法描述物理现象,用什么方法设计物理实验等等进行深入思考,总结,并提炼出方法。物理老师只有充分找出物理教材中的方法,才能切实地在物理教学过程中渗透方法教育。

2. 针对不同的方法采取相应的教学手段。不同的课程内容,隐藏着不同的方法,比如,论证课应注重逻辑推理法,验证课应注重实验观察法,探索课应注重发现法等。物理老师应该针对不同的方法采取不同的教学手段,更有效地在物理教学中渗透方法教育。

3.渗透方法教育于知识讲授之中

在高中物理教学中,帮助学生树立清晰的物理概念,掌握物理规律是最基本的教学目的,也是物理教学的重点。但是在讲授这些物理知识的过程,适当渗透方法教育会取得事半功倍的效果,比如将类比方法和比值定义法引用于相似概念教学中,通过物理学史展示物理方法的发展历程,在知识复习中总结方法。

总之,在高中物理教学中加强方法教育势在必行,希望所有的高中物理教师均加入这一行列,改变物理教学现状,使之更适应素质教育的要求。培养更多的掌握科学方法的创造型人才。

参考文献:

[1]张宪魁.物理科学方法教育[M].青岛:青岛海洋大学出版社,2000.