以生物思维方法为主题的小论文

关于生物教学中创新思维的分析 【论文关键词】创新发散思维逆向思维 【论文摘要】创新思维对学生来说，不是超越人类，而是超越自我，他们的创新更多地体现在生物课程学习中、具体日常生活中；创新的主要成分是发散思维；逆向思维是创新思维能力的重要形式。 对生物教学来讲，培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的最核心的要求，未来国际社会的竞争实际上就是人的创造力的竞争。在教学中如何培养学生的创新思维，是目前我国生物教学的最重要课题之一。 创造力是一种产生新思想、新发现和创造新事物的能力，包括建立新理论、改进新技术、发明新设备、提出新方法和创作新作品等等。比如血液循环的发现、ABO血型系统的发现、人痘接种法的发明、遗传规律的发现和克隆羊多利的涎生等等，都属于一种科学创造。 创造力的核心是创新思维。创新思维是依据研究对象所提供的各种信息，打破常规，寻求变异，探索多种解决问题的新方案或新途径的思维方式。创新思维从不同的角度具有不同的含义，对学生来说，他们更重要的不是超越人类，而是超越自我，因为他们的创新更多地体现在生物课程学习和具体日常生活当中。所以，对于生物教学而言，广义的创新思维观更具有现实意义。 创新的主要成分是发散思维。发散思维是一种无定向、无约束地由已知探索未知的思维方式，具合多方向、多层次、多视角和灵活性、求异性、扩散性等特点。它通常是以事物的功能、方法、组合、因果、形态、材料、结构、关系等八大方面为“扩散点”进行思维发散。发散思维又称为辐射思维、求异思维。 在中学生物教学中，充分挖掘教材，训练学生发散思维能力： 一、寻找联系 生物学中的红细胞、光合作用、细菌、基因、达尔文、线粒体、食物链、蛋白质等这些术语和名字之间似乎没有明显联系，但我们可以要求学生将他们之间链接起来。链接的方式有多种，比如运用概念图、编写一段文字或设计一个情境画面。寻找联系就是将若个个看似无关的对象通过一定有意义的联系链接到一起。 二、由点到面 由点到面就是以某个生物学概念或科学事实为中心向周围扩展开来，扩展的结果是知识由“点”变成了“面”。比如以光合作用为中心(点)，可以将呼吸作用、同化作用、异化作用、新陈代谢、叶绿体、线粒体、叶绿素、叶片、气孔、有机物、二氧化碳、水、ATP、自养生物、异养生物等概念联系起来。再如，如何利用一条活鱼完成尽可能多的实验?要达到最理想的实验效果，应如何安排这些实验项目的顺序?这样的问题可以引导学生创造性地将多个实验联系起来。实践证明，经常进行这样的扩散列举训练，可以活跃学生的思维和开阔学生的视野。 三、一题多解 一题多解就是为某个问题寻找多种解题方案。比如怎样证明某植物细胞还是活的，这是以细胞的生理功能为发散点的问题，我们可以寻找到诸如利用质壁分离与复原、细胞呼吸作用、细脑膜的选择透过性等来检测细胞活性的方法。 四、同解变形 同解变形就是对同一内容设计出多种形式的问题，通过变换方式求出答案，能够培养思维的灵活性，从而达到训练发散思维的目的。比如我们可以利用已有或类似的实验知识和技能，加以改造，设计出新的实验方案。“测定洋葱细胞液浓度”与“洋葱质壁分离及复原”实验的原理和方法很相似，属于一种同解变形；学习完“检测生物组织中的有机物(还原糖、脂肪和蛋白质)”实验后，可以让学生运用该实验原理和技术，开发出更多的实验项目。 人类的思维分为正向思维和逆向思维两种。逆向思维属于一种非常规的思维，就是反过来想一想，不采用人们通常采用的思路和思维方式，而是从相反的方向来思考。逆向思维常常能出奇制胜，能够获得突破性的问题解决方法。在中学生物教学中，充分挖掘教材，训练学生逆向思维能力，是培养学生创新思维能力的重要形式。 一、因果反转 因果反转是通过改变已有事物的'因果又系来引发新的设想和解决问题的新思想。当生物学家研究了基因控制蛋白质合成的过程之后，认识到转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。有人就想，既然能够以DNA为模板来合成RNA，那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?于是，按照这一思维方法，果然发现某些致癌病毒中有一种酶，叫逆转录酶，在这种逆转录酶的作用下，能够以RNA为模板合成DNA。再如，我们在市场上有时可以见到发育不均匀(表面凹凸不平)的西瓜，那么造成这一结果的原因是什么?按常规思维，从果实和种子的发育过程分析，将一无所获。如果我们将因果关系倒置，反过来思考：西瓜(果实)发育←生长素←发育着的种子，这时学生会突然明白，原来是种子发育情况不一样所致。通过因果关系的反转，我们就很容易找到问题的答案。 二、反向求证 反向求证思维训练时，不仅要懂得“为什么必须这样做”，而且还要理解“为什么不能那样做”。例如在讲完多倍体育种以后，教帅可以提出这样一个问题：在细胞的有丝分裂过程中，引起染色体着丝点分裂的原因是什么?多数学生会认为是纺锤丝牵引的结果，其常规性推理为：纺锤丝牵拉→着丝点分裂→染色体加倍→多倍体。这样的结论对不对呢?这时可以引导学生反向思考：秋水仙素→不形成纺锤丝→着丝点不分裂→染色体不加倍→不形成多倍体。但该反向推断的结果与科学事实不符，事实是：秋水仙素→不形成纺锤丝→着丝点分裂→染色体加倍→形成多倍体。这样学生就会发现，原来着丝点的分裂与纺锤丝无关。 【参考文献】 1.项蕾主编：现代教育教学改革呼唤创新精神.贵州人民出版社.2009 论文相关查阅： 毕业论文范文 、 计算机毕业论文 、 毕业论文格式 、 行政管理论文 、 毕业论文 ;

以下是一篇生物多样性的论文：生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。（1）直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他工业原料。生物多样性还有美学价值，可以陶冶人们的情操，美化人们的生活。如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物，人们的旅游和休憩也就索然寡味了。正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合，才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。另外，生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。（2）间接使用价值：间接使用价值指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪一种生态系统，野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。（3）潜在使用价值：就药用来说，发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物，以保证基本的健康，西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。例如，据近期的调查，中医使用的植物药材达1万种以上。野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。

生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目标的实践。它不是盲目的行为，而是在理性指导下的变 革现实的实践活动。在每一个实验的过程中，从实验意念的产生到实验方案的设计，从实验结果的分析到实验 报告的完成，每一步都有思维活动，每一步都是思维的结果。所以，生物科学实验有利于把学生带入发现问题 的情境，使学生在分析实验问题之中和在解决实验问题中锻炼思维能力。 科学的思维能力是科学素质的重要方面，而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合 初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法。 一、启发学生的思维积极性 兴趣是思维活性的触发剂，求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时，就会围绕着这 个问题积极地思考起来。但是，单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的，只是直接的兴趣，如果没有更深层 次内涵的吸引，维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣，就要善于“创造”种种诱因。比如，从生产实际和 学生生活实际引出实验课题，不断明确实验目的意义，不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考，等等 。通过这些手段，及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。 思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。当一个人产生必须排除困难的需要，或要了解某一问题时， 思维就活跃起来。实践证明，有意识地创设发现问题的情境是引导学生积极思维的好方法。我们要善于利用实 验中的〔观察与思考〕、〔讨论〕等栏目中的问题，以及在辅导实验的教学中用有启发性的问题巧妙地引导和 调动学生思维的积极性。 二、帮助学生掌握科学研究的基本过程 科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程，即解决问题的程序。 例如，〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。 首先，通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇？这些地方有什么特点？ 其次，提出假设（对发现的问题大胆提出猜测和解释）。 1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。 2.鼠妇的活动还可能和水分，以及其它外界因素有关，等等。 第三步，设计实验，验证假说。在这个阶段，实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确 定的。所以，实验的理论依据主要是假设（当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况）。 1.先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。 2.为了消除无关变量的干扰，突出自变量，找出自变量和因变量的因果联系，必须创造一个除“光照”以 外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中，观察鼠妇在明暗两处的数量分 布情况。 第四步，分析、讨论实验结果，推导结论验证假设的真伪。 通过“鼠妇实验”，要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程：问题→假设→实验→结论。初中所有的 生物实验几乎都体现了这条思路，这里不再重复。 需要说明一点，科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造，而是要有科学根据的。这种根据来源于头脑中 已有的知识，或者来源于别人的研究成果，或者来源于对客观实际的观察。例如，在研究“消化”的实验里所 提出的假设：“细胞膜只能透过小分子物质，食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞膜。” 这个假设的理论根据是：①人和动物都是由细胞构成的；②生活的细胞需要从外界吸收营养物质；③营养物质 是通过细胞膜进入细胞里的；④人和动物的营养物质来源于食物；⑤食物营养成分中有大分子物质。通过生物 实验使学生理解科学研究的基本过程，经过反复训练，完全可以把这种思考问题的程序内化为学生的思维习惯 。 三、训练学生的思维操作技能 思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。在生物实验中要实现对某生命现象的本质 和规律的认识，就要对实验中的感性材料进行一系列的思维操作才能实现。 首先，是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点，任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解，才能 一部分一部分地研究，深入其内部，发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析 。比如，在研究“影响鼠妇活动的外部条件”时，必须先把“外部条件”分析成光、水、化学物等单个因子， 然后逐一考查和鼠妇活动的关系；在研究“光合作用”时，也是将其分解为原料、条件、产物几部分，而这每 一部分又是由次一级的成分组成。为了便于研究还须进行更深层次的分解。所有的科学实验都离不开分析。 综合，在头脑中把生命体的各部分，把生命现象的各个方面和属性联合起来，形成对生命体和生命现象整 体的认识，这就是综合。比如在了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后，再把它们联合起来就形 成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相反相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的 基础。 比较，是把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比，并确定它们之间的异同点。这就为进一步认识生 命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。例如，比较各种细胞在形态构造、功能等方面的相同点和不同点 ，比较各种种子的构造，比较淀粉酶在不同条件下对淀粉的作用情况，等等，这些都是比较的过程。 抽象和概括，是找出各种生物体或各种生命现象中共同的本质的属性，或找出各部分构造之间，功能与构 造之间，生物与环境条件之间的因果关系，而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且，把抽象出 来的本质属性，必然联系加以综合形成概念和判断，达到对生物现象的本质和规律的认识。比如，在研究了植 物的各种花之后，舍去颜色，形状等次要属性而抽取出都有“花蕊”及担负“有性繁殖”功能这两个最本质的 特征，形成花的一般概念，这就是对花的抽象和概括。 分析、综合、比较、抽象和概括等在同一次思维活动中都是共同参与，紧密结合。一般说来，分析、比较 、综合是抽象和概括的基础，而抽象和概括是思维的核心。只有通过抽象和概括才能认识事物的本质和发展规 律，形成概念和原理，从而达到对事物理性的认识。 四、培养学生思维的逻辑性 思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验过程中，学 生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料，对这些材料经过思维，抽象和概括出各种生命现象的本质 属性和必然联系，再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理 等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。 生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础，所以，我们必须重视基本概念的教学。但是，应该 让学生自己通过“劳动”取得这些概念，让学生通过实验、观察、思考形成这些概念，并且能够用科学的语言 把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义，让学生推导实验的结论，实际上是训练了学生思维的逻辑能力。 生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理能力创造了有利条件 。 归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式。它一般又分为完全归纳、简单枚举法和因果归纳。简单 枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。比如，一个鼠妇喜暗怕光，二个鼠妇喜暗怕光，……，从多数的鼠妇 喜暗怕光，归纳出所有的鼠妇都喜暗怕光。再比如，花、种子等许多生物学概念均是简单枚举归纳推理的结果 。 因果归纳可有求同法、求异法和剩余法等多种形式。这些方法在设计生物实验时都有所应用。例如在光合 作用实验中就应用了求异法。求异法是研究现象（a）和条件（A）的因果联系。如果当A存在的场合a现象也出 现，当A不存在时a也不出现，则可归纳出a与A有因果联系。光合作用和“光照”条件的关系推理如下表： 处理 光(A) 其它条件(B) 光合作用(a) ①光照 √√√ ②遮光 ×√× 结论 光合作用与光照条件有关 演绎推理，是从一般原理到特殊事例的推理。它有三种类型，其中以“三段论”应用最为广泛。比如，检 验光合作用产物之一——淀粉就应用了“三段论”的思维形式。 大前提 所有遇碘变蓝的物质都是淀粉， 小前提 如果光合作用产物之一遇碘变蓝