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生物學科學思維范文1
【關鍵詞】思維導圖；生物學科；教學
1 引言
2001年6月5日，教育部《基礎教育課程改革綱要（試行）》以來，基礎教育課程改革正式拉開帷幕。2003年4月教育部又頒布了《普通高中課程標準（試驗）》，提出了三維課程目標：知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀[1]。十多年過去了，普通高中的課程結構產生了實質性的變化。新課程理念深入人心，教師們都深刻地意識到方法教育比結論教育更重要，能力教育比知識教育更重要。
教師們積極尋找方法教育、能力教育的有效途徑?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準》倡導探究性學習，教師們積極實踐課本教材資源、努力開發校本課程資源，這種全新的教學方式讓教師的教、孩子的學如沐春風、沁入心脾[2]。與此同時，教師們也意識到探究性學習不能解決所有問題，我們需要多角度尋找更多元化的教學方法、教學工具輔助達成有效教學的目的。心理學研究已經得出精確數據：生活中人們接受的環境信息有83%來自視覺，11%來自聽覺，其他6%則來自味覺、觸覺以及嗅覺等感官刺激[3]。因此，視覺潛能如何開發使用是我們值得研究的方向。
教育部《生物課程標準》提出：促進學生學習方式改變，以靈活的學科思維發展為主線進行有效學習，培養科學素養。心理學研究的人類記憶結構是網格式的，學習素材呈現的非線性結構更接近客觀事物的性質本身。因此，思維導圖這個思維工具也是極適合學者學習的。
2.高中生物的學科特點
思維導圖是思維可視化的技術之一。這一概念被引入教育領域后產生了深遠的影響。已有研究表明：由圖形、符號等視覺感官刺激產生的意象聯想成為促進教者和學者雙方創造力共同得以提升的源動力。在這種主動創造的學習環境中，師生雙方均會有所受益，教學效果也會大大提升?，F行高中生物教材圖多、結構圖間的聯系多，概念多、概念間的聯系多，知識點瑣碎復雜，這些特點都決定了高中生物教學適用思維導圖這一科學方法?；谝陨媳尘埃狙芯繃L試把思維導圖引入高中生物課堂教學以提高教學有效性。
3.思維導圖概念
思維導圖的雛形可以追溯到達?芬奇的個人筆記。他們圖文結合、層次分明、極具想象力的筆記形式讓人對所述知識點一目了然，甚至還激發起人們足夠的欲望去進一步探索。
20世紀60年代，英國心理學家東尼?巴贊（Tony Buzan）發現“最偉大的科學家”，尤其是達?芬奇，他的筆記中使用圖畫、代號和連線。他們‘涂鴉’，因而使他們的筆記變得生動活潑?！?后來巴贊基于對腦神經生理科學的基礎，在對“學習障礙者”進行訓練和研究的過程中，逐步形成的放射思維和圖形表達的研究結論。之后借鑒記憶技能、創造性思維、語言學、心理學、信息論，提出“思維導圖”這一概念。他1974年出版的《啟動大腦》一書中正式將這個腦力潛能開發的工具介紹給世人。思維導圖是一項多功能的思維技能，幫助我們整理腦中的思考過程，以高效的圖形形式呈現出來，被譽為是二十一世紀全球思維工具。而巴贊也被譽為世界大腦先生。
4.思維導圖在教學中的應用研究現狀
嗅覺靈敏的教師將思維導圖應用到教學中跟進的相當快，最早是關于課堂筆記的思考，如王功玲（2000）認為思維導圖筆記法對快速完成教案非常有效。韓正國（2004）結合教學實踐闡述了思維導圖在政治復習課中的應用步驟和環節。陽炎（2005）從理論層面闡述思維導圖的特點，教師應該利用思維導圖發展學生的大腦。王云（2005）簡要介紹了思維導圖的制作過程。齊偉（2005）介紹通過軟件制作思維導圖，通過繪制的過程體驗思維導圖的應用，并推介了盡量多地使用圖像來突出重點的制作技巧。次月，他又發表了關于思維導圖在教學中的使用的實例，為教師教學提供實踐參考。劉桂花、王立君（2005）利用Mindmanager制作靜電場一節物理教學思維導圖。此后與此類似的教學實踐在各學科中均有出現，統計顯示應用最多的學科為教育技術學科、數學學科和化學學科。蔡艷寧、葉雪梅、楊眉結合實例將思維導圖應用于教學評價中讓人耳目一新，這種新型評價方法特別有利于發現學生學習中的薄弱環節。吳沛文（2014）探討了思維導圖在板書中的作用，實現多樣化教學，增加教學的整體性、貼近性、系統性，提高學生學習的自主性、高效性、獨立性。劉露笛、馮展極（2015）將思維導圖引入高校教育專業“教育思維”中，向專業學生介紹思維導圖在教學設計中的應用價值，激發學生的教育思維、觸發教學靈感，促成教育專業學生主動、創造性地發揮教學水平，達成優質教學。
5.思維導圖在高中生物教學領域現狀
在CNKI中國期刊全文數據庫文獻輸入主題“思維導圖”，并含“生物”，共查到32篇論文，從2007年至2013年，論文數均在5以下，2014年上升到14篇，2015年截止至6月有7篇已經發表。從數據上看，最近兩年思維導圖在生物學科教學中的研究呈上升趨勢。從內容上看，思維導圖教學主要應用在提高復習課效率上。吳恩徐（2007）針對高考生物試題越來越需要開放和靈活的特點，提出采用思維導圖來提高理性思維（系統方法、模型方法、數學方法、邏輯思維、形象思維、直覺和靈感）能力和高三復習效率。，顧煜文、朱玉芳（2012）先后對概念圖、思維導圖進行辨析。為生物教師正確使用思維導圖提供參考。張志鵬（2010）將思維導圖引入生物實驗教學，提高學生生物科學素養。2013年以后開始出現思維導圖教學教材內容例析，但是至今積累的素材比較有限。
6.結論
教育工作者如何在課堂上有效地教，如何指導學生有效地學，是每一個教育工作者都應該認真思考的問題。所謂有效性教學就是在一定的時間內采取各種措施和方法，提高課堂效率的過程，它是針對無效性而言的。思維導圖是一種將思維直觀化的手段，它確立一個主題為中心，由中心向周圍發散形成很多分支，每個分支節點又可以繼續作中為心向周圍發散，最終形成一張由詞語、圖像組成的圖示，重點突出、脈絡清晰。借助思維導圖這種思維工具，有助于教師呈現信息加工的過程，有助于促進學生意義學習，提高信息傳遞的效能，促進學生學習的可持續發展。
參考文獻：
[1]安代紅.思維導圖在初中生物學教學中的應用[J].生物學通報，2007，42（7）：40-41.
生物學科學思維范文2
關鍵詞：生物統計學；統計思維；應用意識
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0191-03
生物統計學是利用概率論和數理統計的原理和方法研究生物數量性狀變化規律的一門學科，是應用數學領域的重要學科分支[1]。它涵蓋了生物學試驗設計、數據收集和數據整理、統計分析方法的選擇以及統計結論的得出與解釋等內容。生物統計學不僅廣泛應用于傳統的生物學、生態學、醫學、藥學和農學等各學科專業中，也是現代分子生物學研究中數據分析的重要工具[2]。數據分析與處理能力是當今生物學領域科研工作者的必備技能之一，且隨著生物組學時代的來臨，生物統計學的應用更加廣泛和深入，生物統計學在高校生物學課程體系中的位置也愈發重要，肩負著培養學生數據分析技能和科研素養的重要使命。因此，生物統計學已成為我國高等院校生物科學類專業的一門基礎課程，也是廣東海洋大學水產養殖學專業的一門專業必修課。
然而，生物統計學課程不同于其他的理論基礎課和專業課，其最大特點是概念抽象、公式復雜、計算煩瑣，是一門教師和學生普遍反映難教、難學、難懂的課程，這也導致學生缺乏學習興趣和動力，難以取得預期的教學效果[3]。為此，本文將結合筆者近年來水產生物統計學的教學實踐，就如何培養學生統計思維能力和應用意識進行分析和探討，以期為水產生物統計學課程的教學提供一定的參考。
一、統計思維能力培養
生物統計學作為一門工具學科，是一種思維方法（或統計思想）在生物學中的應用。學習生物統計學就是要學會利用統計思想分析問題和解決問題。姚亮等（2015）歸納了四條統計思想，分別是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。這些統計思想存在于生物統計學理論體系的各個角落，共同構成了統計學學科的思想基礎。為此，生物統計學的課堂中，教師應將核心統計思想的闡述貫穿于基礎理論知識講解中，努力幫助學生理解復雜統計理論和方法的思想本質。
1.注重核心統計思想的講解是培養學生統計思維能力的首要任務。生物統計學教學活動中，由于較多的數學推理與計算等難點需要講解，因此會占用教師較多的授課時間和精力，從而面臨能力培養難于知識傳授的困境，這就與“知識傳授與能力培養”的高等教育課程基本培養目標相違背。另一方面，正是因為生物統計學課程較大的教學與學習難度，才更需要學生掌握核心的統計學思想及應用統計學思想思考問題的思維模式，這樣才有助于學生更深層次地理解理論性較強的具體統計理論與方法，并將其靈活運用于解決各種實際科研問題。
舉例來說，若某事件發生的概率很小，其在一次（或極少次）試驗中幾乎不可能發生，統計學上將該事件稱為小概率事件。小概率事件對應的小概率原理是假設檢驗理論的思想基礎，幾乎所有假設檢驗的推理均是依據小概率原理來進行的。具體來說，首先假定原假設成立并進行檢驗統計量的計算，推導出其為一小概率事件，那么依據小概率原理則有理由相信原假設在概率上是不成立的；反之，若無小概率事件的發生，則無充分理由質疑原假設。顯然，小概率原理是假設檢驗理論最為關鍵的思想基礎。倘若教師在講授假設檢驗理論之前注重小概率事件原理的講解，便能幫助學生更好地理解統計推斷的推理過程和判斷依據。同樣，注重或然性現象（隨機性現象）、大概率原理以及信息最大化原理等統計思想的講解，對于幫助學生透徹理解統計學基本理論、培養學生統計思維能力均具有十分重要的作用。
2.模型構建訓練及實例結合教學是培養學生統計思維能力的主要途徑。源于數學學科分支的統計學可以理解為對現實問題的抽象概括，即現實統計問題的模型化表達。比如，生物統計學中的方差分析將總變異分解為組內變異和組間變異兩部分，分別代表誤差和試驗的處理效應，并將生物學中的各種控制試驗采用統一的符號及線性公式來描述，進而計算統計量來衡量因素的效應值。教學過程中教師可要求學生將實際科研問題中的因素、水平、重復、組間、組內等具體名詞代入方差分析的理論線性模型，反復開展模型構建訓練，以加深對方差分析的理解。再如假設檢驗，一般將檢驗過程分為“假設提出”、“選擇及計算統計量”、“確定顯著性水平”和“統計推斷”四個步驟，而任何實際問題的假設檢驗分析均可構建為由這四個步驟構成的模型。課程講授初期務必嚴格要求學生遵守“四步走”的分析流程，進行統計模型的構建訓練，不斷增強學生對該統計模型的熟悉程度，這樣做，讓同學們在更好地掌握統計學理論知識的同時，又培養了其模型思維能力。
實例結合教學是生物統計學教學的重要方法，也是模型構建訓練的重要組成部分。課堂教學活動中，教師可選擇一些貼近生活、科研與生產的實例來講解抽象的統計學理論和模型。比如，筆者在講解假設檢驗理論時，選用水產飼料裝包機工作是否正常的實例來講解假設檢驗的基本步驟。首先提出原假設和備擇假設，講解兩種假設各自表示的實際含義；根據“裝包機是否工作正?！奔啊邦~定標準”確定檢驗統計量為樣本均值并計算；確定P值后，做出統計推斷，并解讀統計結論所代表的實際統計學含義。
通過以上模型構建訓練和實例結合教學，將抽象的統計學理論、方法與具體的實際問題相結合，達到化繁為簡的目的，進而提高生物統計學的教學效果。當然，模型訓練與實例結合教學是一項系統工程，需要教師投入更多的時間和精力備課，并循序漸進地將其貫穿于整個生物統計學的教學過程。
3.計算機輔助分析訓練是培養學生統計思維能力的有效措施。生物統計學基本理論往往涉及復雜的推理和計算過程，而作為生物專業的學生并無必要完全掌握其中的每一個具體細節和過程。從生物統計學課程的教學目的來看，基本原理和知識的講解固然非常重要，但更應強調對學生的生物學試驗設計、數據收集、分析以及處理技能的培養。生物統計學教學的最高目標是讓學生從抽象、復雜的統計學知識中解放出來，學會利用計算機統計工具高效地進行生物數據的分析、處理和解釋。更為重要的是，計算機輔助分析過程中的數據錄入、統計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷以及結果的解釋等各環節的實訓操作是學生對統計思想、統計模型的再次復習和鞏固，是培養學生統計思維能力的有效措施。
二、統計應用意識培養
生物統計學是探討生物學研究的試驗設計、數據收集與整理、分析與推論，并最終從樣本信息中獲取有關總體的科學可靠的結論的科學，是將數學方法應用于生物學研究領域的工具學科，是生物科學應用型人才的必備知識，也是廣大科研工作者從事科學研究的重要工具和手段。因此，著力培養學生綜合運用生物統計學知識和方法的能力、增強學生分析問題與解決問題的能力，進而提高學生的綜合素質和科學素養是生物統計學課程教學的又一目標。
1.教材選擇與課程內容體系的優化。教材是體現教學內容和教學要求的知識載體，也是教學最基本的工具，它不僅是教師進行教學的依據，而且是學生獲取知識的重要資料。生物統計學課程主要包括統計理論知識和統計軟件的使用兩部分內容，二者相互依存，不可分割。因此，教師應結合課程屬性，選擇統計理論與實際學科相結合、統計原理與試驗設計相結合、統計學方法與統計軟件相結合的生物統計學教材進行教學較為合適；同時選擇若干具有一定實用性且難易程度、側重點不同的參考書讓學生課后參考學習，以取長補短，開闊學生視野。其次，在生物統計學課程課時減少和教學內容增加的現實背景下，課程內容體系的編排和優化在兼顧該課程的理論性的同時，更要突出其應用性和實踐性。也就是說要根據教學內容的難易程度和理論的系統性，合理分配學時；盡量壓縮復雜統計學定理的證明和公式數理推導等內容，相應增加統計學基本理論和統計分析方法及其應用的內容。
2.加強生物統計學的計算機輔助實驗教學，重視知識的應用性。計算機技術的發展給統計學帶來了巨大的變化，它幫助科技工作者擺脫了繁重的手工計算的麻煩，同時計算機技術的發展和計算機技術在統計學中的應用，為培養學生分析問題、解決問題的能力，提高其綜合素質提供了廣闊的空間。因此，教學過程中應適當壓縮統計學理論的教學時間，注重統計學軟件的操作，增加學生上機操作時間。筆者在各基本理論知識講授完畢之后，開設相應實驗課程，講授統計軟件的使用方法和演示例題的計算及分析過程；同時，要求學生結合實例，進行計算機軟件的操作，重點掌握統計軟件的數據錄入、儲存，各種基礎統計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷、結果的解釋等內容。在計算機輔助實驗教學中，利用統計軟件把基本原理與統計方法的實際應用有機結合起來，不僅使復雜的統計數據處理工作變得簡單，而且充分調動了學生的主觀能動性和學習興趣，從而提高了學生的統計學應用能力。
3.合理運用案例教學和專題訓練，強調知識應用性。生物統計學課程的理論性強、內容抽象，照本宣科的傳統教學方法，更會使學生失去學習興趣，不利于培養學生獨立思考能力，且難以取得良好的教學效果。案例教學是實現以應用能力培養為導向的生物統計學課程教學改革目標的一個重要手段。教師將生物學領域的科研工作或生產實踐等案例貫穿到教學過程中，應用統計學理論知識對試驗設計、方案制訂、樣品采集與測量、數據收集整理、數據的統計分析等各個研究步驟進行講解與分析，既增強了學生的學習興趣，又培養了學生的統計學思維及統計學應用能力。教師在案例選擇上，盡量減少陳舊的、與社會發展不相適應的實例，及時增加統計學課程呈現的新理論、新方法和新應用，將反映專業發展最前沿的成果實例轉化為教學內容，使學生在掌握統計學理論的同時及時了解專業技術發展和應用的最新動態，與時俱進，適應專業發展的需要，提高學生的科研素質。
專題訓練是培養生物統計學應用能力、達到從感性認識到理性認識的又一有效途徑。教師可以將統計學課程內容分為若干模塊，每一模塊包含若干統計學方法，并分專題講解各種統計方法和理論在生物學中實際應用。通過專題訓練培養學生提出問題、分析問題和解決問題的思維習慣，引導學生合理、科學地應用統計學方法，進而逐步掌握生物統計學的基本原理及常用統計方法。
4.改革考核方式，突出統計工具的運用能力。考試是高等院校的一個重要教育制度，考試成績是檢驗教學質量和學生學習效果的一項重要指標。考核方式的合理與否，決定著教學效果的好壞以及學生學習積極性能否得到最大限度地調動。目前我國許多高校的考試制度和考核方式缺乏一定合理性和靈活性，如以閉卷考試為主和限定的考試題型等。就生物統計學課程而言，這種考核方式不能真正體現生物統計學課程的本質屬性，不能全面考察學生對生物統計學原理的掌握及運用能力。為此，筆者認為生物統計學的考核方式應實行考查學生掌握理論知識與統計方法應用技能結合情況的綜合考核方式，將考核成績分為三個部分：平時成績（占20%，包括課堂表現、出勤率、作業情況）、理論考試成績（30%）和上機操作考試成績（50%）。閉卷考試命題應突出基礎性和實用性，少出或不出理論性強但無實際應用的偏題，同時考慮學生掌握基本知識的程度及靈活應用知識的能力；上機操作考試部分是在計算機上進行試驗數據的整理、輸入、分析和統計結論的獲得等，是考查學生應用統計學軟件對常用統計方法的分析運用能力。采取閉卷考試和上機操作考試有機結合的考核方式，同時加大上機操作的考核比重，既調動了學生學習的主動性，擺脫了單純的應試考核模式，又培養了學生運用統計學理論和方法解決實際問題的能力，提升了學生的統計學應用能力。
三、結語
針對生物統計學課程的屬性和特點，筆者認為生物統計學的教學既要注重學生統計思維能力的培養，也要重視學生統計學應用意識的培養。為此，本文探討了培養學生統計思維能力的主要途徑和方法，主要包括統計思想講解、模型構建訓練與實例結合教學及計算機輔助分析訓練；同時，本文還從教材選擇與課程內容體系的優化、加強計算機輔助實驗教學、合理運用案例教學和專題訓練及改革傳統考核方式等方面闡述了培養學生統計學應用意識的教學策略。隨著生物組學時代的來臨，科研數據分析和處理能力將顯得尤為重要，相信以上教學方法和策略的應用，將會顯著提高學生運用生物統計學知識分析問題、解決問題的能力，幫助學生抓住生物統計學的發展和應用機遇。
參考文獻：
[1]張力，甘乾福，吳旭.SPSS19.0（中文版）在生物統計中的應用[M].廈門大學出版社，2013.
生物學科學思維范文3
一、比較學習法
比較學習法是指把各種事物加以對比，以確定事物之間的相同點和不同點的思維方法。比較一般分為兩種情況：一是尋找出不同事物之間的相同之處，即異中求同；二是尋找出同類事物之間的不同處，即同中求異。在生物學習中，比較一般分為橫向比較和縱向比較兩種方式。一是橫向比較法。例如，雙子葉植物種子和單子葉植物種子特征的對比。通過比較，可以使學生對生物學的基本概念、原理有深刻的印象，有助于知識的理解和掌握。二是縱向比較。例如，脊椎動物“五綱”（魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱）特征的對比。通過這些比較，不僅可以使學生“溫故而知新”，還可以為講授生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化歷程和規律奠定必要的知識基礎。
二、分析綜合法
分析綜合法是指把一個整體事物分解成幾個部分來進行研究，然后又把分開的各部分聯合成一個整體進行研究的一種思維方法。分析綜合一般同時進行，邊分析邊綜合，當然也可以先分析再綜合或先綜合再分析，這應根據教學實際情況而定。例如在講到保護生態系統的穩定性時，教師問：“生態系統的成分有哪些？”學生答：“包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。”教師又問：“一個森林生態系統，如果在沒有外界干擾下，它會怎樣發展呢？”學生答：“它自身可以調節，使得生態系統中的各個成分保持相對穩定，從而保持生態系統的穩定性?！苯處熡謫枺骸叭绻覀儸F在大量砍伐樹木，會造成什么后果呢？”學生思考后答到：“會破壞生態系統的穩定性?！睘槭裁磿@樣呢？教師進行了相關的分析總結，使學生認識到：生態系統中的各個成分必須維護相對穩定，如果人為地加以破壞，就會破壞整個生態系統的穩定性，從而造成我們的生存危機。因此，我們應該保護生態系統的穩定性。這樣邊分析例子，邊總結結論，顯得自然而然，不僅有利于提高學生的聽課興趣，而且對培養他們的思維能力也大為有利。
三、實踐應用法
這是指把已學的理論知識應用于實際或用實例說明理論知識的一種思維方法。生物知識和日常生活聯系得十分密切，教師應有意識地培養學生把所學知識應用于生活和生產實踐中，用所學知識去分析和解釋一些生命現象。如在學習了循環系統一章后，教師不妨舉例問：“如果我們遇見車禍，看見傷者的下肢傷外暗紅色的血液成涌流出，我們應怎樣幫助他臨時處理傷口？”讓學生用所學知識分析、思考、討論出結果。教師應提示到：暗紅色血液涌出，應是傷到了下肢靜脈，我們不應像平時處理毛細血管出血一樣用手壓住止血，而應用紗布或布條捆住傷者的出血處遠心端才是，然后立即送醫院治療。這樣多舉例，讓學生學以致用。從而培養他們多學多思的學習習慣，進而增強其思維能力。
四、歸納法和演繹法
歸納法是從特殊到一般的思維方法，即由大量已知的事實做出一般性結論的方法。例如：通過對各種細胞的研究，歸納出細胞具有細胞膜、細胞質、細胞核的結構；通過各種花的結構的學習，歸納出花具有花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群的一般結構；通過對各種鳥類動物的學習，歸納出鳥類動物的體表被有羽毛、有翼、恒溫、卵生并能在空中飛行的主要特征等。演澤法是從一般到特殊的思維方法，即從一般結論出發，去認識特殊現象的方法。例如：胎生、哺乳是哺乳動物的主要特征，但鴨嘴獸雖是哺乳動物卻是卵生的；雙子葉植物種子多無胚乳，而胡蘿卜、蓖麻、煙草、桑是雙子葉植物，但它們的種子里是有胚乳的；單子葉植物種子多是具胚乳的，但慈菇、澤瀉是單子葉植物，它們的種子里卻沒有胚乳。通過歸納和演澤，學生可以把多而雜的生物知識有條不絮地掌握，從而在大腦中形成一個嚴整的生物知識體系。
五、系統歸類法
系統歸類法，是指把相關事物或材料，按照一定的標準出發，把它們的本質特性抽取出來，以區別于具有另一種特性物體，從而系統地掌握這些事物或材料的本質的方法。自然界內，事物萬千，各色各樣。我們正是運用了系統分類這樣的方法，才使得它們雖亂而有序。如：我們從生物與非生物的本質進行區分，把自然界分為生物與非生物兩大類；把生物又分為原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、動物界、病毒等幾大類；而在每一類中，又依據不同特征分為不同的門、綱、目、科、屬、種。這樣，系統地反映出各種生物的本質特性，有助于學生的學習、理解和掌握。
生物學科學思維范文4
如果我們的大腦在思考問題時所能夠展示的形式是擴散狀態時我們就稱這種思維方式為發散思維,它是我們認為視覺寬廣,思考呈現出多向度的形式。發散思維又稱擴散性思維是指向由點到表面甚至整個三維空間的思考。發散思維是創造性思維的重要形式,是強調是否具有創新能力有效厘定因素的一個重要方面。老師在物理教學中對學生進行這種思考能力的培養,對學生未來一生中具有生命活動的工作能力的影響很大。從目前的職業高中物理授課中發現，大多數學生的思考多向度的現實能力還是相當弱的，在需要用一些發散思維能力來解決問題時，學生常常感到無所適從，為此筆者根據物理教學教材的特點和學生的思維發展特點,總結了一些培養這種思考能力的方法。
一、培養立體思維
立體思維是思考時不僅僅是對于點、線、面的垂直思考。例如在復習簡單機械原理時，有杠桿、天平、滑輪、滑輪組等內容，一一復習，難免比較瑣碎繁雜，學生聽起來也感到枯燥無味。我在教學中應用立體思維方法，讓杠桿、天平等簡單機械綜合起來復習。
首先復習杠桿的原理，動力、支點、阻力、阻力臂和動力臂，還有杠桿平衡原理F1×L1=F2×L2（如圖1）
如果兩個力臂相等有什么應用呢？天平就是動力臂等于阻力臂，動力等于阻力(如圖2)，天平平衡時物體的質量等于砝碼的質量，可以測量出物體質量。
假定桿不是一個普通細桿,是槽輪形的圓輪,可以利用滑輪的原理制成滑輪(如圖3所示)。固定滑輪動力臂和阻力臂都等于圓盤半徑,因此動力對等于物體的地心引力的作用，沒有省力,只是改變力的方向。
如果我們利用動和定滑輪的原理對滑輪進行組合，制成滑輪組（如圖4），就可以達到既改變力方向又省力目的。
如果將細桿變成球又會怎樣呢，出示一道題，要把圓球推上臺階用力最小。
這是可以把球看作是一個杠桿，支點是O點，用使所用的力最小，動力臂應該最大，推力應該垂直于過O點那個直徑向上。這樣動力臂最大，所用的推力最小。
最后總結：天平、滑輪、滑輪組等都是利用杠桿原理造成的，它們只不過是利用了支點的不同，或者是杠桿的形狀進行了改造，或者進行許多個杠桿進行組合形成滑輪組，使它們達到滿足我們所需要的各種形式的特殊用途，滿足了我們的生產生活的需要。希望大家在以后的學習中，工作中多多應用發散思維，創造性的解決問題。
上例說明：在物理教學中要合理立體思維的思想，把一些知識有機的結合起來，這樣既很有條理的復習了知識，還為學生以后的發明創造提供了一個很好的方法。
二、培養逆向思維
逆向思維是思考形式反叛平常。從反方向進行對問題思考的方法,我們也有好多人稱它為反向思考。因為世界上很多東西可以相互產生。
三、培養單向思維
單向思維是啟發我們從與問題遠離對象中進行觀察和研究的思維方式來解決問題。
例如：在教學功率這一節時，做功有快有慢，那么可以用哪些方法比較做功的快慢呢？
讓學生回憶我們在學習速度時，比較運動快慢的方法。那么做功快慢有沒有這樣的兩種類似的方法嗎？學生很順利的說出了兩種方法：做相同的功，比較所用時間；用相同時間，比較做功的多少，從而解決問題。這就是側向思維。
四、注重學生的多路思維的培養
問題的解決往往不是依靠一種方法就能夠解決的，要從多維度,多種思考才能解決。我們在復習“汽化和液化”要求學生把注有水的燒杯擺在石棉網上用酒精燈燒觀測水的沸騰，粗看上去，本實驗好似無技巧性問題，差點兒不會失敗，而結局大部分總是不成功的，得不到應有的結論。其失敗表現為兩個方面：一是實驗時間太長，致使課堂冷場，不能完成教學任務；二是溫度不能夠上升，就不斷地燒，溫度卻維持在95—97℃之間，燒杯中的水已明顯減少，溫度仍不升高，而且也不出現大批的由小變大的汽泡上升到液面而裂開。此實驗的失敗原因是什么？為此老師發問，創設情景，迫使學生發散思維，經過學生的討論爭議，歸納起來，失敗的原因有如下幾方面：溫度計有誤差，氣壓不標準，散熱太快，用水不當等等。老師進一步追問：怎樣改進實驗呢？學生各抒己見，大膽地提出自己的改進設想：（1）可在燒杯口上加有小孔的蓋子。（2）可用溫水代替冷水。（3）可換用大熱源，將酒精燈換成酒精爐。（4）將燒杯換成稍粗而較短的試管以減少水的質量和表面積。（5）利用物理興趣小組研制的標準氣壓沸騰儀進行試驗。
生物學科學思維范文5
關鍵詞：高中生物；學生；學習方法；學習興趣；教學活動
學生對現行的生物課堂教學模式意見不統一，有的學生滿意，覺得生物學科是非常好學的學科，喜歡；有的學生認為高中的知識太難了，希望能幫助他們提高學習的興趣。絕大多數學生希望教學形式多種多樣，幽默、有故事、輕松愉快的學習。然而學生的自主性學習太差，對教師的課堂要求太高，解決方法就是激發學生生物課堂思維的興趣。
課題的研究過程：
生物具有較濃的趣味性是區別于其他學科的顯著特征。把一些與學科相關的有趣知識和有助于調動課堂氣氛的靈活的教學方法引用于教學過程中，以引起學生的注意和興趣，以調動學生參與課堂思考、探討、解答問題的積極性，達到良好教學效果。下面就結合教學實踐介紹幾種類型的趣味教學實例，并進行分析。
一、詣音記憶，激發學生的學習興趣生物學中有些記憶性的知識
有的生物學知識很難記住，為了讓學生能牢固掌握這些知識，提高學生的學習興趣，可采用詣音記憶法進行記憶。如組成細胞的6種微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu，我們另排了順序Zn、Fe、B、Cu、Mo 、Mn可用“新鐵臂的阿童木，猛！”來記憶。再如原核生物的種類引導學生用“藍（藍藻）色細（細菌）線（放線菌）織（支原體）毛衣（衣原體）”來記憶。詣音記憶法，能讓學生輕松記住生物知識，而且能給學生的學習帶來一些樂趣。
如有一道試題：下列哪一組元素全是綠色植物含量較多的（ ）
A.Zn、Mg、N、P B.Mg、N、P 、Fe
C.Mg、N、P 、B D.C、Mg、Ca、k
本道題在2個班上課時給了諧音讓學生記住，做題效果很好，幾乎全對。而在另外2個班沒給諧音記憶，強調幾遍讓學生記住，結果做對的人14、18個學生，通過該題讓學生記住“新鐵臂的阿童木，猛！”，學生甚是高興，躍躍欲試類似的題。
這些能激發學生的學習興趣諧音記憶我們打算用一次教研組會讓老師們匯集歸納，整理成冊，資源共享。這是一件非常有價值的事，在一定程度上能提高教師的生物課堂效率和學生的生物考試成績。
二、運用模型教學使研究對象直觀化、簡約化，激發學生對生物學知識思考與探索
減數分裂是人教版《生物2：遺傳與進化》第二章第1節內容。與細胞的有絲分裂密切相關，也是后面分析遺傳物質和生物變異的基礎，在整個高中生物學習中起著非常重要的承上啟下的作用。以往教學中教師都采用講授和演示的方法，學生總是記不清每個時期的特點，新課程中添加了模擬減數分裂過程中染色體變化的模型教學。我們高二生物備課組第一次大膽嘗試采用模型教學。
探究目標：讓學生制作模型，模仿減數分裂過程中染色體的行為變化，體驗染色體行為的變化規律。
材料器具：塑料膠，不同顏色的橡皮泥、剪刀、白紙等
方法和步驟： （4-6人小組合作完成）
1. 用一種顏色的橡皮泥做出一大一小的染色體，用另一顏色的橡皮泥做出一大一小的染色體。
2. 把顏色，長度相同的兩條染色單體成對并排放置。用同種顏色的小塊橡皮泥代表著絲點，在兩條染色單體中部用小塊橡皮泥粘起來，代表減數分裂開始時已完成復制的染色體。同理做出后面各個時期的染色體的行為。
3.在紙上畫一個足夠大的初級精母細胞的輪廓，容納所做的4條染色體
模型教學的效果：
我校高二年級 5個班在星期三以前做完，周三晚自習全年級進行30分鐘檢測，檢測內容即為減數分裂相關習題。其結果令人震驚，這5個班的平均分為81.4分。而還沒做活動的6個班的平均分分為54分。差距有27分，活動的效果如此之明顯。階段性檢測有這么一道試題：填空題4.圖5為某動物的初級精母細胞染色體和基因組成示意圖。請分析回答：（10分）
（1）這個細胞正在進行哪種分裂？________，因為該細胞
中出現了____________。該細胞有 個四分體。
（2）圖中表示出的等位基因共有 對。
（3）細胞中有____條染色體，____條染色單體，____對同源染色體，____個DNA分子。這個細胞在分裂完成后，子細胞中有_____條染色體。
（4）該動物的一個初級精母細胞經分裂產生了兩個基因型為AB的，則另外兩個的基因型是 。
統計全年級得分情況如下：
有1人出現0分，據了解，該生做題速度慢，試題未做完交卷所致。有4人出現4分，了解詳情，這4名同學上課沒聽懂，做模型活動時也不明白道理。以往減數分裂的試題，學生的得分是最差的，一般在4-6之間。這次模型教學活動取得了出乎意料的成績，我們頗有成就感，幸福感，立志要將次模型教學活動在全校推廣，并將屆屆相傳。
三、精心設計課堂環節，用游戲互動激發學生生物學的興趣
要激發學生學習生物的興趣，可以將直觀的教學手段融入課堂，充分調動學生的視覺、聽覺、等各種生理感官，激發求知欲望，使學生主動去探究未知道理。例如在“蛋白質的結構和功能”一節中，學生對于肽鍵這種抽象的化學結構比較難理解。如下圖：把上圖復雜的氨基酸簡約化為下圖黑圓圈：
在課堂中讓學生到黑板前手牽手模擬脫水縮合過程，在此基礎上推導蛋白質脫水縮合的相關計算公式：肽鍵數=脫水數=氨基酸數-1 。推導過程變得具體化、形象化，在有效解決教學重難點的同時讓學生感到新鮮、有趣，調動了學習的積極性，節省教學時間，提高學生學習的效率，學生走進了一個充滿興趣的生物課堂。
總之，興趣是學生學習的動力，是取得高效課堂教學質量的重要條件。在高中生物教學中我們要找準學科知識與學生的切入點。 精心設計教學環節， 改善師生關系，建立和諧課堂，激發學生生物課堂思維的興趣。
參考文獻：
[1] 如何讓生物課堂活起來，讓學生動起來. 2009年18期
[2] 張迎春.中學生物教材研究與教學設計， 陜西師范大學出版社，201102
生物學科學思維范文6
現行高中生物教材中學生必做實驗雖然不多，但有關科學實驗內容的知識點很多，特別是驗證結論、探究結果的實驗特別多，若教師有意識地將這些教材內容按“過程”教學的程序設計，就有利于學生探究思維能力的培養。下面以“物質跨膜運輸實例——水”這一內容為例談談“過程”教學的實施步驟及能力培養方法。
1、創設探究問題的情境
教師可以通過指導學生課外實驗、課堂演示實驗、錄像、媒體及描述相關的自然現象，使學生獲得感性認識，增加探究問題的興趣。
在講“植物細胞吸水原理”時，先選擇兩個大小一樣，去皮馬鈴薯塊莖，讓學生給每個馬鈴薯用打孔器打出大小一樣的缺口。然后在一個缺口內加清水，另一個加等量的稀鹽水，放置1～2d，觀察缺口內的液面變化。根據液面變化情況，讓學生開展討論(植物細胞如何吸水、失水，吸水、失水的條件等)激發學生的探究興趣。
2、定位探究問題的目標
教師利用教材，緊扣教學目標，提出富有啟發性、可探究的問題，激發學生的學習動機，使學生明確探究目標。
在“植物細胞吸水原理”的課堂教學時，教師先演示教材所示的滲透裝置實驗，要求學生觀察現象，回答以下問題：
長頸漏斗內液面發生什么變化?液面變化這一現象，在以下情況下能否出現：①用紗布或塑料薄膜代替半透膜(動物的膀胱膜)；②半透膜兩側均用清水或用等濃度的蔗糖溶液；③對換裝置中水與蔗糖的位置。
通過啟發點撥讓學生歸納出滲透作用的必備條件，同時結合植物細胞亞顯微結構以及馬鈴薯塊莖實驗，圍繞植物細胞內外水分如何進出液泡展開探究，提煉出主要問題(馬鈴薯細胞內是否具有相當于半透膜特性的結構)，最終提出假說(原生質層相當于半透膜，當其內外溶液存在濃度差時，可發生滲透吸水或失水)決定探究目標。
3、指導探究結論的發現
這是培養學生探究思維能力的關鍵，也是教師引導學生發現問題，造成學生求知，懸念的關鍵一環，教學中這種情境的出現會引起學生的思考和探究行為，是培養學生探究思維能力的原動力。在這個過程中教師根據“過程”教學的要求，提供植物細胞滲透吸水、失水的實驗用品，指導學生事實求是地完成質壁分離和復原的實驗，并讓學生將觀察到的實驗現象記錄下來，引導學生歸納實驗結果，判斷假說，形成結論(原生質層具有半透膜的特性，當外界濃度高于細胞液的濃度時，植物細胞就通過滲透作用失水；反之，就吸水)。
4、討論探究結論的運用
對原有結論加以討論、評價，把探究研究的結果與教學內容統一起來，同時讓學生運用結論分析、解決問題，并有意識地改變實驗條件，對學生進行探究思維培養，也是教師發現教學中存在問題的重要途徑。因此，教師可選一些綜合性、趣味性、應用性強的問題來提高結論反饋運用的效果。讓各組學生匯報各自得出的實驗結論，對有些因實驗不當得出的錯誤結論，引導學生進行分析討論，同時，改變原有實驗條件，引導學生探究思考以下問題：
①將原有質量分數為30％的蔗糖溶液改為50％的蔗糖溶液，實驗結果有何變化?
②將30％的蔗糖溶液改為30％的KN03溶液，實驗結果又有何變化?(有條件可讓學生親自做上述兩個實驗)
為了達到結論的反饋運用，要求學生設計以下兩個實驗：
①利用滲透裝置的實驗材料，設計一個鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液(10％的蔗糖溶液與35％的蔗糖溶液)，要求寫出實驗步驟及結果分析。
②給出洋蔥、蔗糖、蒸餾水及必要的實驗工具，設計一個測定洋蔥表皮細胞細胞液濃度范圍的實驗方案，要求寫出實驗原理、方法及結果分析。
教師還可以創設新隋景，讓學生運用結論來解決實際問題。如分析在日常生活中家庭淹制蘿卜時會有較多的水滲出、夏天魚肉用鹽淹后不易腐敗、農民種田時一次給作物施肥過多后出現“燒苗”現象等的原因。
