初中生物科学思维范文

前言：我们精心挑选了数篇优质初中生物科学思维文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

【关键词】 生物实验课 学习兴趣 创新思维 实践能力

总书记说"创新是一个民族的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。"要创新，就要有创新的意识，要有创造性的思维，要有勇于探索的精神,还要努力大胆的付诸行动。中学生物学是以实验为基础的自然科学，生物学实验不但是生物科学形成和发展的基础，也是实现中学生物教学目标的基本途径和方法。在新一轮课程改革中，初中生物学摒弃了以往知识的灌输形式，增加了很多探究性实验，着重培养学生的探究能力，重视实验过程胜于重视实验结果，重视学生是否主动参与，是否具有创新意识，是否具备收集和处理信息的能力，是否能与他人交流并合作，是否能完整、准确的进行表达。因此，生物课，尤其是生物实验课应成为培养学生创新思维和实践能力的主要阵地。如何在生物实验课中培养学生的创新精神和实践能力？

一、在教学中注重基本实验技能训练，激发学生学习兴趣

兴趣是学生最好的老师，没有兴趣的强制性学习将扼杀学生的求知欲望和创造性思维的发展。初中学生首先接触的实验就是生物实验，他们对此有强烈的好奇心，对实验所需的仪器、药品、材料、实验操作过程以及实验的现象都感到新奇。因此，教师应抓住这一心理特点，激发学生的学习兴趣，夯实他们的实验操作技能。

1、利用好第一节生物实验课。第一节学生实验课，教师可将学生带到实验室。美观大方的实验室和各种各样的实验器材会吸引住学生，教师可以告诉学生，那些是他们比较陌生但很感兴趣的实验器材的名称和使用方法；然后有目的地组织学生参观生物标本室和模型室，看人体骨架的标本和胎儿的标本以及多种多样的动、植物标本，学生将会充满好奇心与强烈的求知欲。

2、利用第一节实验课的效应，教会学生制作动植物标本，并开设展览与评比。将优秀作品在年级展出后收藏于标本室供今后教学使用。这会使他们很有成就感，感到学习既快乐又轻松，同时增强了自信心。

3、利用学校实验室开放的机会，鼓励学生加强基本实验技能的训练。然后开展一些小游戏。如在实验课中限定时间操作显微镜，看哪组能够完成任务，或者开展小竞赛，看哪组操作又快又准。最后教师对优秀的小组进行表扬，激发学生的学习兴趣。

二、加强生物实验教学的改革、培养学生创新思维

传统生物实验课中，教师是课堂之王，以教师为中心，学生学习的主动性被忽视，学生的个性受到压抑，学生自觉主动求知的精神、技能和品质得不到培养，导致学生缺乏热情，产生依赖心理。很难培养出有朝气的、具有创新能力和创造力的人才。因此，需要加快改革，促进学生操作的主动性和创造性。

1、教师在教学中应改部分演示实验为学生实验，培养学生的自主学习能力和科学探究能力

教师将演示实验改为学生实验或由学生动手演示，由于学生参差不齐的知识水平和实验技能，在实验中很容易出现各种结果，甚至不同于书本结论。学生对教材中的实验结论就会产生怀疑，并进一步研讨和探索，从而对所获得知识印象深刻。在这一过程中，学生敢于向传统知识提出挑战，不迷信权威，勇于探索，这有利于培养学生的探索精神和自主学习能力。

例如，"胰蛋白酶对蛋白质的消化"的实验中，很多学生做出效果相反的实验，大家很纳闷，通过探讨、重做，结果还是一样，于是大家开始怀疑书上的结论。直到两个班做过这一实验后，问题才得到解决，原来课上时间太短，所以现象没有显现。虽然最后还是书上的结果正确，但这一论证怀疑的过程，一定给大家留下了深刻的印象。对于学生在实验中产生的质疑，教师先不要立刻否定或批评，让学生自己寻求答案，这对培养学生的求异思维和创新精神是非常关键的。

2、改验证性实验为探究性实验，培养学生的探索创新精神。

验证性实验主要是对已学知识的验证和巩固，书本上有详细的实验步骤和实验现象的描述，因此，验证性实验对学生来说相对较简单，学生只需动手不需动脑，这不利于培养学生的创新精神。教师应有选择、有目的地对一些验证性实验作适当的引申,增加创造成分,设置障碍，让学生进行探究，在探究中培养学生的创新精神。

例如, 在制作并观察人的口腔上皮细胞实验中，实验成功率很高，但对实验的一些要求学生很少深究。如果教师在学生做完实验后提问：为什么实验前要漱口？为什么要用0.9%的生理盐水，而观察洋葱表皮细胞和其他植物细胞时用清水，那么能用清水代替生理盐水吗？从而引导学生思考探索。教师不仅仅是知识的传播者,而是创造火花的激发者,智慧的开拓者。一个好的教师不是奉送真理,而是引导学生去发现真理,不是授人以鱼,而是授人以渔。

3、突出探究性实验的思维方法,培养学生的创新思维。

想象力无疑是创新的源泉，创新就该冲破思维定势，变通地使用已有的知识、经验去解决新问题，要有独创性、新颖性。我们鼓励学生要勇于打破先例，跳出书本的束缚，这一点在探究性实验中非常突出。探究性实验往往由学生自己提出问题，然后作出假设，并通过观察、实验和调查等手段获得证据和事实。学生通过探究来体验人们获取科学知识与认识世界的过程。由于实验过程由学生自己设计和操作，书上没有现成的模式可以遵循，因此，在探究实验中突出学生的思维方法，将有利于培养学生的创新精神和求异思维。

例如，在 "鱼鳍的作用"的实验中，同学们检测尾鳍的作用，对怎样固定其他鱼鳍，设计了很多方案，有的用线绑，有的用纱布捆，有的用胶条粘，有的用纸板固定等等，真是五花八门。虽然这些新颖的设计方案不都是可行的，但这些孩子们的创造潜能却是不能忽视的。可见，孩子将来是否可以成为创新性人才，关键看教师是挖掘了他们的创造潜能还是扼杀了他们的创造力。

第2篇

关键词:科学素养 创新能力

当今人们面临各种各样的污染,生物的、化学的,这些污染对人类伤害极大;美国食物召回制度就是针对有问题的食物实施全部召回的一种常态制度,其实人类很多疾病都是吃出来的,更有甚者癌症也是吃出来的。这说明人们在对待污染和其他问题的时候的态度往往是不正确,究其原因,往往是科学素养不高所致,因此科学素养已越来越成为一个现代人基本素质中不可缺少的重要组成部分,而学生阶段更是培养科学素养的关键阶段。

我们已经步入21世纪,对人才综合素质的要求越来越高,特别是创新素质,所以培养学生的创新思维和创新技能,造就创新型人才,已成为时展的需要。根据多年的教学经验和资料的收集,我就来谈谈如何实施初中生物教学中的科学素养和创新教育的问题

一、生物科学素养是生物教学的培养目标

生物科学素养是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、作出个人决策所必需的生物学概念和过程的理解,以及一定的探究能力,还需要较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学本质,形成科学的态度和正确的价值观。因此,在教学过程中要注意培养学生的独立性、自主性,培养收集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,特别是创新精神和实践能力等探索能力;培养学生具有良好的科学态度和科学品质,以及正确的价值观。

二、开展科学探究活动,提高学生的生物科学素养

要提高学生的生物科学素养,特别是注重开展生物探究活动。探究活动是便学生被动听讲为动手、动脑的 主动参与的活动,在新教材中,探究性活动包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、模拟制作、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。教学中充分并灵活运用这些探究活动,能较好地培养学生的各种能力及科学态度和科学品质。例如,在做“观察植物细胞”的实验中,使用显微镜观察时,让学生初步感知细胞,引导学生注意参照教材和挂图或投影等,根据染色的结果区分细胞的各个结构,增加对植物细胞的感性认识。接着对学生实验中出现的有污点、气泡等问题进一步分析,然后变化材料重新制片,重新观察。在这一实验中,一方面使学生初步感知了植物细胞的形态结构,另一方面动手练习了显微镜、制作装片,培养了学生的观察能力、动手能力、实践能力。

三、结合教材,培养创新能力

生物学的创新教育主要就是培养学生自我实现的创新能力。1.培养学生的生物学想象能力。一是学生有意识地去联想,二是鼓励学生去猜想、幻想,甚至于异想天开。想象是思维探索的翅膀。如在“观察植物细胞结构”一课时,可以让学生在观察植物细胞后,发挥想象力,制作模型。学生的想象特别丰富,有的学生用塑料泡沫做植物细胞的细胞质,有的用塑料壳做植物细胞的细胞壁,有的同学用熟透的香蕉做液泡,有的同学用巧克力做细胞核,有的用绿豆做叶绿体,一个完整的植物细胞结构模型很鲜明地展现在我们面前,学生通过观察、动手、想象力,掌握了知识点,培养了创造的成功愉悦。 2.培养学生的创作思维能力。创新思维具有求异性、灵活性、独创性和灵感等,其主要体现在灵活性上。如在设计测量食物中能量的实验装置时,要让学生不受课本中装置的限制,要根据实验室和生活中的物品,设计出更加合理的装置。比如:学生分析在实验操作过程中可能出现以下问题①易拉罐不容易剪孔且剪口极其锋利,容易把手割伤,不安全②锥形瓶底部较大,燃烧空间很有限,花生会熄灭,能量散失多。于是学生提出改进意见:①用废弃的牛奶纸盒代替易拉罐作为防止能量流失装置。②用100ml大试管代替锥形瓶作为盛水容器,可以直接在酒精灯上燃烧,让操作更“自动化”。3.培养学生的观察、实践能力。观察是学习生物学的一种重要方法。实践能力是将创意付诸实现的精心设计和勇于实践的能力的总和,是创意和创新的桥梁。

第3篇

关键词：物理思维障碍；科学思维；牛顿第一定律

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2018）1-0032-4

物理规律是一类物理现象及物理过程本质的、内在的联系在人们头脑中的反映。物理规律是物理学理论体系中最核心的內容，物理规律的教学是物理教学的核心内容，也是培养学生科学思维的重要途径。

然而，学生在学习物理规律时存在着思维障碍。因此，笔者在物理规律的教学中，针对学生的思维障碍，以知识为载体，发展学生的科学思维，以达成学生主动探寻规律的目的。物理规律的发现过程是一个渐进的过程，因此，教师要引导学生通过符合其认知规律的学习活动沿着科学家发现规律的思维过程，发现并总结规律。如果将物理规律的发现过程比作“藤”，科学思维就是“藤”上结出的“瓜”。物理规律教学中，教师要基于学生物理思维障碍的突破，引导学生沿着探寻物理规律的过程，发展科学思维，力争将科学思维的培养融入物理规律的探寻过程中，实现“顺藤摸瓜”的教学效果，以提高学生的学习能力。

物理思维障碍指的是学生由于物理思维中心点不明确、思维对象不确定、思维方向不正确、思维逻辑不连贯、思维受到无关因素的干扰等原因，导致在认识客观物理事物的本质属性、内部规律以及物理事物间的联系和相互关系时，思维出现偏差或中断，从而造成了物理学习困难。[1]

因此，教师在教学中要基于学生物理思维障碍的突破，创设情境让学生经历发现、探究的过程，运用科学的思维方法思考并自主探寻规律，并将科学思维内化为自己的思维和行为方式，以培养用科学思维探求新知识、研究新问题的习惯和能力。

牛顿第一定律是在机械运动、运动快慢、力的基础上，对运动和力关系的深入思考，是初中建立运动和力关系的基础，是后面学力平衡、物体浮沉条件及应用的理论基础，也是高中学习牛顿第一定律、牛顿第二定律的基础。本节内容由“阻力对物体运动的影响”“牛顿第一定律”两部分组成。牛顿第一定律是经典力学的核心内容之一，是力学的基础，是将运动和力联系起来的纽带。能否正确领会这一物理规律，不仅会影响学生对本章的学习，还会影响运动和相互作用物理观念的建立和形成。“阻力对物体运动的影响”是培养科学探究以及质疑与创新、解释与论证等科学思维的知识载体，“牛顿第一定律”是培养科学推理、科学建模的科学思维的知识载体。通过实验、观察、思维建构知识的过程，则是培养尊重事实、敢于质疑、勇于创新、探索自然、理论联系实际、辩证唯物主义的科学态度与责任的良好载体。

1学习“牛顿第一定律”的物理思维障碍

为了了解学生学习本节内容时的知识经验和认知水平，笔者设计前测题，对117名学生进行前测。解答前测题时需要学生自己构建模型。通过对前测结果的统计和分析，可以看出：

知识、经验与技能方面：73%的学生认为物体运动需要力来维持，原因是学生缺乏对现象的观察，混淆了运动和运动状态的变化，对力能改变物体的运动状态的认识停留在识记层面；35%的学生知道如何控制从斜面上自由滑下的小车在水平面运动的初速度大小。

思维、方法和能力方面：73%的学生缺乏分阶段研究物理过程的方法；61%的学生缺乏运用证据反驳或说明观点的科学论证能力；84%的学生缺乏将复杂问题简单化，从实际情境中提炼物理概念、物理过程的科学建模能力和意识。

以上问题，究其原因是学生缺乏分阶段研究物理过程的方法，存在逻辑思维障碍。在思考问题时，缺乏目的性、条理性，对于复杂问题，往往不依据现象、数据分析，而是凭感觉去判断，不依据理论按照一定逻辑关系去推理，而是主观臆断。

2突破思维障碍，“顺藤摸瓜”培养科学思维的教学策略

“牛顿第一定律”一节内容隶属于“运动与相互作用”部分，反映了运动和力的关系。教学中必须以促进学生科学思维的发展为目标，考虑学生探寻规律的“思维关键点”，帮助学生突破思维障碍，循序渐进地探寻规律。

笔者针对学生的思维障碍，创设情境，激发学生的认知冲突，通过一连串的问题启发学生思维，围绕学生学习的“思维关键点”，引导学生经历体验、探究、论证、推理、建模过程，纠正错误认知，从有限次实验结果过渡到理想实验规律。教学策略如图1所示：

这一过程，笔者围绕反映教学内容逻辑的知识序这棵“藤”，引领学生摸到了科学思维的“瓜”，“顺藤摸瓜”的学习过程，有效地达成了引领学生在探寻规律的过程中发展科学思维的目的。

3基于科学思维培养的“顺藤摸瓜”的学习活动设计

探寻规律的过程要遵循学生的思维发展规律，以“思维关键点”为依托，创设物理问题情境，突破学生现阶段的认知水平，促进其在实验基础上通过科学推理总结、理解规律。所以，围绕“运动和力的关系—探究阻力对物体运动的影响—牛顿第一定律”的知识序，笔者合理安排课堂教学的时空顺序——教学序，实现引导学生自主探寻规律、发展科学思维和科学探究能力的目标。

3.1【环节1】运动和力的关系

活动一（实验）：在水平桌面上，用手推小车，运动一段路程后松手，小车又运动一段路程，最后停下来。

提问：看到什么现象？想到什么？

引导学生关注并区分物体运动和物体运动状态的变化，引导学生将小车的运动过程分阶段描述，分析其在水平方向的受力情况。

活动二（播放视频）：用力踢足球，踢出去的足球在草地上继续滚动，最后停下来。

提问：看到什么现象？想到什么？

活动三（演示实验）：小车在气垫导轨上的运动。引导学生分析，认识到物体的运动不需要力来维持，力的作用是改变物体的运动状态。介绍亚里士多德的观点和伽利略的观点。

【设计说明】

通过观察实验、事例分析等活动，结合分阶段研究物理过程的方法，引发学生的认知冲突，激活学生思维，有效突破了学生混淆运动与运动状态变化的思维障碍点，纠正了“物体受力才运动”和“物体运动需要力来维持”的错误前认知，使学生初步认识了运动和力的关系。学习活动中，学生经历从实际情境中提炼物理概念、物理过程的科学建模过程，实现了依托“运动和力的关系”，通过运用证据反驳或说明观点的方式发展科学论证、科学建模、解释的科学思维，感受物理与生活的密切联系，形成了尊重事实和敢于质疑的科学态度。

3.2【环节2】探究阻力对物体运动的影响

（1）引出探究问题

引导学生将问题转换成可探究的科学问题——探究阻力的大小对物体运动速度变化快慢的影响。

（2）引出探究实验装置

提出问题：怎样用斜面、水平长木板设计在运动方向上不受动力的小车？

展示实验装置（如图2所示），每组三个装置的斜面部分完全相同，水平面由粗糙程度不同的木板构成，小车在水平面运动受到的阻力分别为3N、2N、1N。

（3）设计探究实验

引导学生从变量识别、操作变量的角度思考，设计探究实验。学生认识到：

①自变量是小车在水平面受的阻力大小，需要改变、知道大小；

②控制变量是小车在水平面运动的初速度大小，控制其不变的方法引导过程如下：

展示图1所示的装置，问运动的小车在哪个水平面停下来快？学生预测后演示，遮住斜面部分，让相同的小车从斜面不同高度自由滑下（用摄像头拍摄），使小车在摩擦力大的水平面停下。学生推测原因，播放实验拍摄的视频。

演示：将两个图2所示的装置并排放在水平桌面上，两端对齐，让完全相同的小车分别从两个轨道最高点由静止开始同时自由滑下，观察两小车是否一直并排滑动，直到轨道零刻度线处。对调两小车，重复上述实验。

③因变量是小车在水平面运动速度变化的快慢，对其测量转换成小车在水平面运动的时间。

④实验数据记录表格如表1所示。

（4）学生分组实验探究，收集证据

（5）分析论证，交流合作

【设计说明】

引导学生“探究阻力对物体运动的影响”时，通过“引出探究问题—转化科学探究问题—引出探究实验装置—引导设计实验—进行实验收集证据—分析论证”等一系列循序渐进的学习活动，保证了科学探究活动的高效、有序开展。科学探究过程，促进了学生科学论证、质疑与创新、解释的科学思维的发展，培养了科学探究能力，促进了学生不断探索、合作交流的科学态度与责任的形成。

3.3【环节3】牛顿第一定律

（1）从有限次实验结果过渡到理想实验规律

如果做第4次实验，让小车在水平面受的阻力更怎样？小车运动时间比第3次怎样？小车速度变化快慢比第3次怎样？

如果做第10次、100次、1000次、10000次实验，甚至更多，如果每次让小车在水平面受的阻力比上次更小，小车运动时间会比上次怎样？小车速度变化快慢比上次怎样？

假如小车在完全光滑的水平面上运动，一点阻力都不受，小车在水平面运动时间会怎样？小车速度变化快慢会怎样？小车运动方向会不会改变？小车将会如何运动？

（2）牛顿第一定律

介绍物理学史

①伽利略的观点

介绍伽利略理想实验，引导学生科学推理。明示以实验为基础，结合科学推理得出结论是重要的科学研究方法。

②笛卡尔的观点

如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，且运动方向也不变，将沿原来的方向运动下去。

③牛顿的补充

静止的物体在没有受到力的作用时，将保持静止状态。

（牛顿第一定律的内容）

解读牛顿第一定律：

教师引导学生从如下层面思考，并解答相关问题：

①对牛顿第一定律内容的分析：研究对象、條件、观点。②能否用实验验证？③总结运动和力的关系：物体不受力时，运动状态会不会改变？怎样才能改变物体的运动状态？运动物体一定受力吗？维持运动需不需要力？

【设计说明】

在实验条件不允许的条件下，师生共同演绎从假如做第4次实验，到假如做第10000次实验，启发学生思维，让学生顺利从有限次实验结果，通过科学推理过渡到理想实验，促进了科学推理、科学论证、质疑与创新、科学建模、解释的科学思维的发展。

总之，物理规律的教学中，教师要了解学生的已有认知水平和能力水平，基于学生物理思维障碍的突破，结合认知目标和科学思维两个维度安排学习活动，通过提出问题—猜想假设—实验探究—科学推理等论证的过程，达成从物理视角循序渐进地认识客观规律，并在解决问题的过程中提高认识的目的。这个过程中，教师要围绕反映教学内容逻辑的知识序这棵“藤”，引领学生摸到科学思维的“瓜”，通过“顺藤摸瓜”的学习过程，有效发展其科学建模、科学推理、解释与论证、质疑与创新的科学思维。

作者：张羽燕

    参考文献：