初中生物科學思維范文

前言：我們精心挑選了數篇優質初中生物科學思維文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

【關鍵詞】 生物實驗課 學習興趣 創新思維 實踐能力

總書記說"創新是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。"要創新，就要有創新的意識，要有創造性的思維，要有勇于探索的精神,還要努力大膽的付諸行動。中學生物學是以實驗為基礎的自然科學，生物學實驗不但是生物科學形成和發展的基礎，也是實現中學生物教學目標的基本途徑和方法。在新一輪課程改革中，初中生物學摒棄了以往知識的灌輸形式，增加了很多探究性實驗，著重培養學生的探究能力，重視實驗過程勝于重視實驗結果，重視學生是否主動參與，是否具有創新意識，是否具備收集和處理信息的能力，是否能與他人交流并合作，是否能完整、準確的進行表達。因此，生物課，尤其是生物實驗課應成為培養學生創新思維和實踐能力的主要陣地。如何在生物實驗課中培養學生的創新精神和實踐能力？

一、在教學中注重基本實驗技能訓練，激發學生學習興趣

興趣是學生最好的老師，沒有興趣的強制性學習將扼殺學生的求知欲望和創造性思維的發展。初中學生首先接觸的實驗就是生物實驗，他們對此有強烈的好奇心，對實驗所需的儀器、藥品、材料、實驗操作過程以及實驗的現象都感到新奇。因此，教師應抓住這一心理特點，激發學生的學習興趣，夯實他們的實驗操作技能。

1、利用好第一節生物實驗課。第一節學生實驗課，教師可將學生帶到實驗室。美觀大方的實驗室和各種各樣的實驗器材會吸引住學生，教師可以告訴學生，那些是他們比較陌生但很感興趣的實驗器材的名稱和使用方法；然后有目的地組織學生參觀生物標本室和模型室，看人體骨架的標本和胎兒的標本以及多種多樣的動、植物標本，學生將會充滿好奇心與強烈的求知欲。

2、利用第一節實驗課的效應，教會學生制作動植物標本，并開設展覽與評比。將優秀作品在年級展出后收藏于標本室供今后教學使用。這會使他們很有成就感，感到學習既快樂又輕松，同時增強了自信心。

3、利用學校實驗室開放的機會，鼓勵學生加強基本實驗技能的訓練。然后開展一些小游戲。如在實驗課中限定時間操作顯微鏡，看哪組能夠完成任務，或者開展小競賽，看哪組操作又快又準。最后教師對優秀的小組進行表揚，激發學生的學習興趣。

二、加強生物實驗教學的改革、培養學生創新思維

傳統生物實驗課中，教師是課堂之王，以教師為中心，學生學習的主動性被忽視，學生的個性受到壓抑，學生自覺主動求知的精神、技能和品質得不到培養，導致學生缺乏熱情，產生依賴心理。很難培養出有朝氣的、具有創新能力和創造力的人才。因此，需要加快改革，促進學生操作的主動性和創造性。

1、教師在教學中應改部分演示實驗為學生實驗，培養學生的自主學習能力和科學探究能力

教師將演示實驗改為學生實驗或由學生動手演示，由于學生參差不齊的知識水平和實驗技能，在實驗中很容易出現各種結果，甚至不同于書本結論。學生對教材中的實驗結論就會產生懷疑，并進一步研討和探索，從而對所獲得知識印象深刻。在這一過程中，學生敢于向傳統知識提出挑戰，不迷信權威，勇于探索，這有利于培養學生的探索精神和自主學習能力。

例如，"胰蛋白酶對蛋白質的消化"的實驗中，很多學生做出效果相反的實驗，大家很納悶，通過探討、重做，結果還是一樣，于是大家開始懷疑書上的結論。直到兩個班做過這一實驗后，問題才得到解決，原來課上時間太短，所以現象沒有顯現。雖然最后還是書上的結果正確，但這一論證懷疑的過程，一定給大家留下了深刻的印象。對于學生在實驗中產生的質疑，教師先不要立刻否定或批評，讓學生自己尋求答案，這對培養學生的求異思維和創新精神是非常關鍵的。

2、改驗證性實驗為探究性實驗，培養學生的探索創新精神。

驗證性實驗主要是對已學知識的驗證和鞏固，書本上有詳細的實驗步驟和實驗現象的描述，因此，驗證性實驗對學生來說相對較簡單，學生只需動手不需動腦，這不利于培養學生的創新精神。教師應有選擇、有目的地對一些驗證性實驗作適當的引申,增加創造成分,設置障礙，讓學生進行探究，在探究中培養學生的創新精神。

例如, 在制作并觀察人的口腔上皮細胞實驗中，實驗成功率很高，但對實驗的一些要求學生很少深究。如果教師在學生做完實驗后提問：為什么實驗前要漱口？為什么要用0.9%的生理鹽水，而觀察洋蔥表皮細胞和其他植物細胞時用清水，那么能用清水代替生理鹽水嗎？從而引導學生思考探索。教師不僅僅是知識的傳播者,而是創造火花的激發者,智慧的開拓者。一個好的教師不是奉送真理,而是引導學生去發現真理,不是授人以魚,而是授人以漁。

3、突出探究性實驗的思維方法,培養學生的創新思維。

想象力無疑是創新的源泉，創新就該沖破思維定勢，變通地使用已有的知識、經驗去解決新問題，要有獨創性、新穎性。我們鼓勵學生要勇于打破先例，跳出書本的束縛，這一點在探究性實驗中非常突出。探究性實驗往往由學生自己提出問題，然后作出假設，并通過觀察、實驗和調查等手段獲得證據和事實。學生通過探究來體驗人們獲取科學知識與認識世界的過程。由于實驗過程由學生自己設計和操作，書上沒有現成的模式可以遵循，因此，在探究實驗中突出學生的思維方法，將有利于培養學生的創新精神和求異思維。

例如，在 "魚鰭的作用"的實驗中，同學們檢測尾鰭的作用，對怎樣固定其他魚鰭，設計了很多方案，有的用線綁，有的用紗布捆，有的用膠條粘，有的用紙板固定等等，真是五花八門。雖然這些新穎的設計方案不都是可行的，但這些孩子們的創造潛能卻是不能忽視的。可見，孩子將來是否可以成為創新性人才，關鍵看教師是挖掘了他們的創造潛能還是扼殺了他們的創造力。

第2篇

關鍵詞:科學素養 創新能力

當今人們面臨各種各樣的污染,生物的、化學的,這些污染對人類傷害極大;美國食物召回制度就是針對有問題的食物實施全部召回的一種常態制度,其實人類很多疾病都是吃出來的,更有甚者癌癥也是吃出來的。這說明人們在對待污染和其他問題的時候的態度往往是不正確,究其原因,往往是科學素養不高所致,因此科學素養已越來越成為一個現代人基本素質中不可缺少的重要組成部分,而學生階段更是培養科學素養的關鍵階段。

我們已經步入21世紀,對人才綜合素質的要求越來越高,特別是創新素質,所以培養學生的創新思維和創新技能,造就創新型人才,已成為時展的需要。根據多年的教學經驗和資料的收集,我就來談談如何實施初中生物教學中的科學素養和創新教育的問題

一、生物科學素養是生物教學的培養目標

生物科學素養是指學生將來參加社會生活、從事經濟生產、作出個人決策所必需的生物學概念和過程的理解,以及一定的探究能力,還需要較好地理解科學技術與社會的相互關系和科學本質,形成科學的態度和正確的價值觀。因此,在教學過程中要注意培養學生的獨立性、自主性,培養收集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力、分析解決問題的能力、交流與合作的能力,特別是創新精神和實踐能力等探索能力;培養學生具有良好的科學態度和科學品質,以及正確的價值觀。

二、開展科學探究活動,提高學生的生物科學素養

要提高學生的生物科學素養,特別是注重開展生物探究活動。探究活動是便學生被動聽講為動手、動腦的 主動參與的活動,在新教材中,探究性活動包括觀察與思考、實驗、調查、探究、資料分析、模擬制作、進一步探究、演示實驗、設計、技能訓練、課外實踐等。教學中充分并靈活運用這些探究活動,能較好地培養學生的各種能力及科學態度和科學品質。例如,在做“觀察植物細胞”的實驗中,使用顯微鏡觀察時,讓學生初步感知細胞,引導學生注意參照教材和掛圖或投影等,根據染色的結果區分細胞的各個結構,增加對植物細胞的感性認識。接著對學生實驗中出現的有污點、氣泡等問題進一步分析,然后變化材料重新制片,重新觀察。在這一實驗中,一方面使學生初步感知了植物細胞的形態結構,另一方面動手練習了顯微鏡、制作裝片,培養了學生的觀察能力、動手能力、實踐能力。

三、結合教材,培養創新能力

生物學的創新教育主要就是培養學生自我實現的創新能力。1.培養學生的生物學想象能力。一是學生有意識地去聯想,二是鼓勵學生去猜想、幻想,甚至于異想天開。想象是思維探索的翅膀。如在“觀察植物細胞結構”一課時,可以讓學生在觀察植物細胞后,發揮想象力,制作模型。學生的想象特別豐富,有的學生用塑料泡沫做植物細胞的細胞質,有的用塑料殼做植物細胞的細胞壁,有的同學用熟透的香蕉做液泡,有的同學用巧克力做細胞核,有的用綠豆做葉綠體,一個完整的植物細胞結構模型很鮮明地展現在我們面前,學生通過觀察、動手、想象力,掌握了知識點,培養了創造的成功愉悅。 2.培養學生的創作思維能力。創新思維具有求異性、靈活性、獨創性和靈感等,其主要體現在靈活性上。如在設計測量食物中能量的實驗裝置時,要讓學生不受課本中裝置的限制,要根據實驗室和生活中的物品,設計出更加合理的裝置。比如:學生分析在實驗操作過程中可能出現以下問題①易拉罐不容易剪孔且剪口極其鋒利,容易把手割傷,不安全②錐形瓶底部較大,燃燒空間很有限,花生會熄滅,能量散失多。于是學生提出改進意見:①用廢棄的牛奶紙盒代替易拉罐作為防止能量流失裝置。②用100ml大試管代替錐形瓶作為盛水容器,可以直接在酒精燈上燃燒,讓操作更“自動化”。3.培養學生的觀察、實踐能力。觀察是學習生物學的一種重要方法。實踐能力是將創意付諸實現的精心設計和勇于實踐的能力的總和,是創意和創新的橋梁。

第3篇

關鍵詞：物理思維障礙；科學思維；牛頓第一定律

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1003-6148（2018）1-0032-4

物理規律是一類物理現象及物理過程本質的、內在的聯系在人們頭腦中的反映。物理規律是物理學理論體系中最核心的內容，物理規律的教學是物理教學的核心內容，也是培養學生科學思維的重要途徑。

然而，學生在學習物理規律時存在著思維障礙。因此，筆者在物理規律的教學中，針對學生的思維障礙，以知識為載體，發展學生的科學思維，以達成學生主動探尋規律的目的。物理規律的發現過程是一個漸進的過程，因此，教師要引導學生通過符合其認知規律的學習活動沿著科學家發現規律的思維過程，發現并總結規律。如果將物理規律的發現過程比作“藤”，科學思維就是“藤”上結出的“瓜”。物理規律教學中，教師要基于學生物理思維障礙的突破，引導學生沿著探尋物理規律的過程，發展科學思維，力爭將科學思維的培養融入物理規律的探尋過程中，實現“順藤摸瓜”的教學效果，以提高學生的學習能力。

物理思維障礙指的是學生由于物理思維中心點不明確、思維對象不確定、思維方向不正確、思維邏輯不連貫、思維受到無關因素的干擾等原因，導致在認識客觀物理事物的本質屬性、內部規律以及物理事物間的聯系和相互關系時，思維出現偏差或中斷，從而造成了物理學習困難。[1]

因此，教師在教學中要基于學生物理思維障礙的突破，創設情境讓學生經歷發現、探究的過程，運用科學的思維方法思考并自主探尋規律，并將科學思維內化為自己的思維和行為方式，以培養用科學思維探求新知識、研究新問題的習慣和能力。

牛頓第一定律是在機械運動、運動快慢、力的基礎上，對運動和力關系的深入思考，是初中建立運動和力關系的基礎，是后面學力平衡、物體浮沉條件及應用的理論基礎，也是高中學習牛頓第一定律、牛頓第二定律的基礎。本節內容由“阻力對物體運動的影響”“牛頓第一定律”兩部分組成。牛頓第一定律是經典力學的核心內容之一，是力學的基礎，是將運動和力聯系起來的紐帶。能否正確領會這一物理規律，不僅會影響學生對本章的學習，還會影響運動和相互作用物理觀念的建立和形成。“阻力對物體運動的影響”是培養科學探究以及質疑與創新、解釋與論證等科學思維的知識載體，“牛頓第一定律”是培養科學推理、科學建模的科學思維的知識載體。通過實驗、觀察、思維建構知識的過程，則是培養尊重事實、敢于質疑、勇于創新、探索自然、理論聯系實際、辯證唯物主義的科學態度與責任的良好載體。

1學習“牛頓第一定律”的物理思維障礙

為了了解學生學習本節內容時的知識經驗和認知水平，筆者設計前測題，對117名學生進行前測。解答前測題時需要學生自己構建模型。通過對前測結果的統計和分析，可以看出：

知識、經驗與技能方面：73%的學生認為物體運動需要力來維持，原因是學生缺乏對現象的觀察，混淆了運動和運動狀態的變化，對力能改變物體的運動狀態的認識停留在識記層面；35%的學生知道如何控制從斜面上自由滑下的小車在水平面運動的初速度大小。

思維、方法和能力方面：73%的學生缺乏分階段研究物理過程的方法；61%的學生缺乏運用證據反駁或說明觀點的科學論證能力；84%的學生缺乏將復雜問題簡單化，從實際情境中提煉物理概念、物理過程的科學建模能力和意識。

以上問題，究其原因是學生缺乏分階段研究物理過程的方法，存在邏輯思維障礙。在思考問題時，缺乏目的性、條理性，對于復雜問題，往往不依據現象、數據分析，而是憑感覺去判斷，不依據理論按照一定邏輯關系去推理，而是主觀臆斷。

2突破思維障礙，“順藤摸瓜”培養科學思維的教學策略

“牛頓第一定律”一節內容隸屬于“運動與相互作用”部分，反映了運動和力的關系。教學中必須以促進學生科學思維的發展為目標，考慮學生探尋規律的“思維關鍵點”，幫助學生突破思維障礙，循序漸進地探尋規律。

筆者針對學生的思維障礙，創設情境，激發學生的認知沖突，通過一連串的問題啟發學生思維，圍繞學生學習的“思維關鍵點”，引導學生經歷體驗、探究、論證、推理、建模過程，糾正錯誤認知，從有限次實驗結果過渡到理想實驗規律。教學策略如圖1所示：

這一過程，筆者圍繞反映教學內容邏輯的知識序這棵“藤”，引領學生摸到了科學思維的“瓜”，“順藤摸瓜”的學習過程，有效地達成了引領學生在探尋規律的過程中發展科學思維的目的。

3基于科學思維培養的“順藤摸瓜”的學習活動設計

探尋規律的過程要遵循學生的思維發展規律，以“思維關鍵點”為依托，創設物理問題情境，突破學生現階段的認知水平，促進其在實驗基礎上通過科學推理總結、理解規律。所以，圍繞“運動和力的關系—探究阻力對物體運動的影響—牛頓第一定律”的知識序，筆者合理安排課堂教學的時空順序——教學序，實現引導學生自主探尋規律、發展科學思維和科學探究能力的目標。

3.1【環節1】運動和力的關系

活動一（實驗）：在水平桌面上，用手推小車，運動一段路程后松手，小車又運動一段路程，最后停下來。

提問：看到什么現象？想到什么？

引導學生關注并區分物體運動和物體運動狀態的變化，引導學生將小車的運動過程分階段描述，分析其在水平方向的受力情況。

活動二（播放視頻）：用力踢足球，踢出去的足球在草地上繼續滾動，最后停下來。

提問：看到什么現象？想到什么？

活動三（演示實驗）：小車在氣墊導軌上的運動。引導學生分析，認識到物體的運動不需要力來維持，力的作用是改變物體的運動狀態。介紹亞里士多德的觀點和伽利略的觀點。

【設計說明】

通過觀察實驗、事例分析等活動，結合分階段研究物理過程的方法，引發學生的認知沖突，激活學生思維，有效突破了學生混淆運動與運動狀態變化的思維障礙點，糾正了“物體受力才運動”和“物體運動需要力來維持”的錯誤前認知，使學生初步認識了運動和力的關系。學習活動中，學生經歷從實際情境中提煉物理概念、物理過程的科學建模過程，實現了依托“運動和力的關系”，通過運用證據反駁或說明觀點的方式發展科學論證、科學建模、解釋的科學思維，感受物理與生活的密切聯系，形成了尊重事實和敢于質疑的科學態度。

3.2【環節2】探究阻力對物體運動的影響

（1）引出探究問題

引導學生將問題轉換成可探究的科學問題——探究阻力的大小對物體運動速度變化快慢的影響。

（2）引出探究實驗裝置

提出問題：怎樣用斜面、水平長木板設計在運動方向上不受動力的小車？

展示實驗裝置（如圖2所示），每組三個裝置的斜面部分完全相同，水平面由粗糙程度不同的木板構成，小車在水平面運動受到的阻力分別為3N、2N、1N。

（3）設計探究實驗

引導學生從變量識別、操作變量的角度思考，設計探究實驗。學生認識到：

①自變量是小車在水平面受的阻力大小，需要改變、知道大小；

②控制變量是小車在水平面運動的初速度大小，控制其不變的方法引導過程如下：

展示圖1所示的裝置，問運動的小車在哪個水平面停下來快？學生預測后演示，遮住斜面部分，讓相同的小車從斜面不同高度自由滑下（用攝像頭拍攝），使小車在摩擦力大的水平面停下。學生推測原因，播放實驗拍攝的視頻。

演示：將兩個圖2所示的裝置并排放在水平桌面上，兩端對齊，讓完全相同的小車分別從兩個軌道最高點由靜止開始同時自由滑下，觀察兩小車是否一直并排滑動，直到軌道零刻度線處。對調兩小車，重復上述實驗。

③因變量是小車在水平面運動速度變化的快慢，對其測量轉換成小車在水平面運動的時間。

④實驗數據記錄表格如表1所示。

（4）學生分組實驗探究，收集證據

（5）分析論證，交流合作

【設計說明】

引導學生“探究阻力對物體運動的影響”時，通過“引出探究問題—轉化科學探究問題—引出探究實驗裝置—引導設計實驗—進行實驗收集證據—分析論證”等一系列循序漸進的學習活動，保證了科學探究活動的高效、有序開展。科學探究過程，促進了學生科學論證、質疑與創新、解釋的科學思維的發展，培養了科學探究能力，促進了學生不斷探索、合作交流的科學態度與責任的形成。

3.3【環節3】牛頓第一定律

（1）從有限次實驗結果過渡到理想實驗規律

如果做第4次實驗，讓小車在水平面受的阻力更怎樣？小車運動時間比第3次怎樣？小車速度變化快慢比第3次怎樣？

如果做第10次、100次、1000次、10000次實驗，甚至更多，如果每次讓小車在水平面受的阻力比上次更小，小車運動時間會比上次怎樣？小車速度變化快慢比上次怎樣？

假如小車在完全光滑的水平面上運動，一點阻力都不受，小車在水平面運動時間會怎樣？小車速度變化快慢會怎樣？小車運動方向會不會改變？小車將會如何運動？

（2）牛頓第一定律

介紹物理學史

①伽利略的觀點

介紹伽利略理想實驗，引導學生科學推理。明示以實驗為基礎，結合科學推理得出結論是重要的科學研究方法。

②笛卡爾的觀點

如果運動物體不受任何力的作用，不僅速度大小不變，且運動方向也不變，將沿原來的方向運動下去。

③牛頓的補充

靜止的物體在沒有受到力的作用時，將保持靜止狀態。

（牛頓第一定律的內容）

解讀牛頓第一定律：

教師引導學生從如下層面思考，并解答相關問題：

①對牛頓第一定律內容的分析：研究對象、條件、觀點。②能否用實驗驗證？③總結運動和力的關系：物體不受力時，運動狀態會不會改變？怎樣才能改變物體的運動狀態？運動物體一定受力嗎？維持運動需不需要力？

【設計說明】

在實驗條件不允許的條件下，師生共同演繹從假如做第4次實驗，到假如做第10000次實驗，啟發學生思維，讓學生順利從有限次實驗結果，通過科學推理過渡到理想實驗，促進了科學推理、科學論證、質疑與創新、科學建模、解釋的科學思維的發展。

總之，物理規律的教學中，教師要了解學生的已有認知水平和能力水平，基于學生物理思維障礙的突破，結合認知目標和科學思維兩個維度安排學習活動，通過提出問題—猜想假設—實驗探究—科學推理等論證的過程，達成從物理視角循序漸進地認識客觀規律，并在解決問題的過程中提高認識的目的。這個過程中，教師要圍繞反映教學內容邏輯的知識序這棵“藤”，引領學生摸到科學思維的“瓜”，通過“順藤摸瓜”的學習過程，有效發展其科學建模、科學推理、解釋與論證、質疑與創新的科學思維。

作者：張羽燕

    參考文獻：