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摘要相似论是研究客观事物之间相同与相异的辩证统一关系的理论。客观事物之间无不存在着相似性。生物学科的知识点在不同角度和不同的层次上都有它们的相同和相异之处,在生物课程教学中,应用相似性讲学,有利于调动学生的求知欲望,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新性思维能力。
关键词相似论 高中生物 教学法 创新性思维
中图分类号:G633.8文献标识码:A
根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维和科学方法,提高学生的生物科学素养。目前随着全国新教材的不断推广,迫切需求中学教师转变教育教学理念,改革教学方法。就生物学科来讲,新教材中增加了很多新的知识内容,难度有所加大,因此,教师需调整心态,积极寻找新的教学方法来提高教学质量。笔者认为,将相似论运用到生物教学中,寻找知识点之间的相似联系,具有把抽象知识形象化,微观事物宏观化等优点,可提高学生的学习效率,从而更好的完成教学任务。
1 相似论定义及其与教育教学
1.1 相似论的定义
相似论属于认识论和方法论,是思维科学中的一个重要的学说。它的相关理论是在我国著名学者张光鉴先生著的《相似论》一书中提出的。作者认为“相似就是客观事物存在的同与变异矛盾的统一。客观事物发展过程中,都存在着同和变异,因为只有同才能有所继承,只有变异,事物才能往前发展,所以相似不等于相同”。①由此可见,相似不是简单的相同也不是简单的变异,而是 “同中有异“和”异中有同”的辩证统一。人们在认识大自然客观事物的过程中,有意或无意地运用到了相似性思维,在“异中求同”能使人们从复杂多变的事物中,抓住事物的内在本质,清楚的认识事物,并能达到改造事物的目的;“同中求异“则能使人们认识事物中的灵活性和多样性,这样有利于培养人们的想象力和创新性思维的能力。
1.2 相似论与教育教学
在自然界和人类社会的各个领域及其各层次都存在着大量的相似,它具有普遍性,是客观世界普遍存在的一種的现象。包括在科学教育领域里也存在着学科内和学科之间的相似。张光鉴先生在一部《科学教育与相似论》著作中应用“相似论”的观点阐述了思维规律及科学教育的内涵。尤其在最后一章教改实践——相似原理与“五重教法”中提出了 “五重”教学法,即重情趣、重感悟、重积累、重迁移和重习惯。②把相似论很好的运用到教育教学中,使教学更富有生动性,更具有灵活性,同时可增强学生积极主动探索的欲望,在教学中培养学生良好的探究习惯。
杨作龙先生以相似论为理论基础,提出了“相似诱导教育教学模式”,它是一种教学方式方法,“是采用与追求目标相关的因子反复激发大脑,使大脑信息作‘相似集中’,并在相似联想过程中受到启迪,最后实现目标最优化。”它的基本结构包括相似集中、相似建构、相似匹配、相似激活和相似创造。③
高中生物学科中的很多知识点在不同层次上都存在着一定的相似联系,因此,将相似论运用到生物课堂教学中,可激发学生兴趣,启发学生的思维,方便学生理解和记忆,培养学生的创新思维能力。
2 相似论教学理念在生物教学中的应用
2.1 概念辨别
概念就是反映事物本质属性的一种思维产物。科学思维中运用的概念即科学概念, 是在相关理论指导下形成的,而且它总是处于特定的理论系统之中,具有较高的抽象性和概括性。概念的抽象性,容易使一些相近相似概念产生混淆。将这些概念进行相似集中,通过事物间某一方面的联系,使抽象的概念具体化,让学生更容易辨别和理解。如讲基因突变和基因重组的概念时,将“基因”比作是一串具有不同颜色的小彩灯,基因突变就好像是一串小彩灯中某一种颜色的灯变成了其它颜色或是在其中增加(或删除)了某种彩色的灯。而基因重组可比作是几串不同颜色的小彩灯通过互相搭配,可以产生很多种搭配类型。这样学生就会清楚的理解,基因突变是由于产生了新的基因导致性状发生变异,而基因重组是由于基因的重新组合产生了新的基因型导致性状发生变异。
2.2 知识建构
在课堂教学过程中,教师引导学生要对知识进行有效的记忆和积累,将知识相似集中,进行比较,寻找知识间的隐性相似联系。横向比较有利于学生通过比较找出知识间的“同与变异”,以加深理解,避免知识之间相互混淆,增加记忆的准确性以及记忆保存的长久性。例如,在“组成细胞的分子”一章中,将蛋白质、核酸和多糖合成过程的结构层次进行相似集中和比较,如下:
由此,发现它们之间存在隐性相似联系,物质合成都是由几种元素形成单体,然后多个单体脱水缩合成多聚体。这样学生只需记住这几种物质,就可以轻松的回忆起它们合成的大致过程。
2.3 微观结构图
生物教学中,经常会遇到一些微观结构图的讲解,由于受教学资源的限制,往往这些环节容易被忽视,运用相似性,将微观事物的结构宏观化,激发起学生的学习兴趣,便于学生记忆。讲“神经冲动在神经纤维上传递的模式图”时,教师引导学生发挥联想的思维,在某一方面建立联系,将无法看得到的神经系统,通过可见的相似事物将其呈现出来。教师可以提示学生将人体的上肢和模式图进行相似对比,把神经元比作为手,细胞核位于手掌,树突比作是手指,轴突比作是手臂。在课堂上学生由教师的引导,大大激发了其对周围事物的观察兴趣,学生在快乐中学习,同时培养了学生由“学会”到“会学”的转变。
2.4 思维发散
在两个相距较远的事物间找到相似点的基础条件是要有联想的能力。联想就是能够把被认识的知识与以前熟悉的已经包括在知识系统中的知识进行重新联结和组合。多维生物联想就是从各种不同的角度发现生物现象和周围事物之间的联系,引发出新的思路和新的观点。多维的联想是具有多方向性呈发散状延伸,它与思维的发散是紧密衔接的。
在课堂上,教师引导学生对某一知识点进行多维联想发散状延伸,大大提高学生的联想能力,有利于发散性思维的培养。例如,“能量之源——光与光合作用”一节中,叶绿体的结构是有双层膜、基粒和基质组成。基粒的结构是由许多圆饼状的囊状结构(称类囊体)堆叠而成。那么为什么叶绿体内部要形成这些类囊体?类囊体的作用是什么?通过设问,激发起学生的探究兴趣。然后由教师引导学生进行联想,类囊体在叶绿体内是个比较大的膜系统,首先根据结构上的相似联想到细胞内的生物膜系统,再进一步联想到人体腹腔中的小肠及其绒毛,根据小肠在腹腔中呈盘旋状态,再由人体向周围事物进行发散性的联想,可以联想到供暖用的暖气片等等。通过这样一步一步的不断联想,让学生的思维发散得到锻炼。
3 通过相似诱导教学,培养学生创新性思维的能力
教学过程中,合理的运用相似性找到知识点之间的联系,可锻炼学生的思维能力。在寻找事物间的联系和相似的过程其实就是借助想象力对类似事物进行综合分析、推断和设想的思维过程,从而认识到客观事物及其发展的本质与规律,如世界上第一架飞机,就是人们从鸟的形态学结构中想象并创造出来的。同样,在生物教学课堂,教师可以运用相似性引导学生发挥想象将生物学知识与日常生活中类似的现象联系起来,并通过其内在的本质和规律去更深一步探究新问题。如在学习叶绿体的微观知识时,对于中学生来说,在学习过程中略有难度,理解困难。在此,引导学生发挥想象力,把一片绿叶比做一个制造有机物的大工厂, 那么,叶肉细胞就可以比作是生产有机物的车间,经过进一步探究,可以把细胞中的每个叶绿体比作是一台加工有机物的机器,而使用的原料则是导管运输来的水和气孔运输来的二氧化碳,水分和二氧化碳在叶绿体这台机器上加工成有机物,再由筛管运输出去。这样学生就可以将抽象的知识形象化,并在此基础上进一步探究,运用已有的知识去分析、解决相关问题。因此,引导学生发现和揭示两事物间深层次的相似性,是培养创新性思维能力的一种科学有效的方法。
注释
①张光鉴.相似论.南京:江苏科学技术出版社,1992:36-89.
②张光鉴.科学教育与相似论.南京:江苏科学技术出版杜,2000.
③杨作龙.递系相似诱导教学模式.西安:陕西科学技术出版社,1998.
关键词相似论 高中生物 教学法 创新性思维
中图分类号:G633.8文献标识码:A
根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维和科学方法,提高学生的生物科学素养。目前随着全国新教材的不断推广,迫切需求中学教师转变教育教学理念,改革教学方法。就生物学科来讲,新教材中增加了很多新的知识内容,难度有所加大,因此,教师需调整心态,积极寻找新的教学方法来提高教学质量。笔者认为,将相似论运用到生物教学中,寻找知识点之间的相似联系,具有把抽象知识形象化,微观事物宏观化等优点,可提高学生的学习效率,从而更好的完成教学任务。
1 相似论定义及其与教育教学
1.1 相似论的定义
相似论属于认识论和方法论,是思维科学中的一个重要的学说。它的相关理论是在我国著名学者张光鉴先生著的《相似论》一书中提出的。作者认为“相似就是客观事物存在的同与变异矛盾的统一。客观事物发展过程中,都存在着同和变异,因为只有同才能有所继承,只有变异,事物才能往前发展,所以相似不等于相同”。①由此可见,相似不是简单的相同也不是简单的变异,而是 “同中有异“和”异中有同”的辩证统一。人们在认识大自然客观事物的过程中,有意或无意地运用到了相似性思维,在“异中求同”能使人们从复杂多变的事物中,抓住事物的内在本质,清楚的认识事物,并能达到改造事物的目的;“同中求异“则能使人们认识事物中的灵活性和多样性,这样有利于培养人们的想象力和创新性思维的能力。
1.2 相似论与教育教学
在自然界和人类社会的各个领域及其各层次都存在着大量的相似,它具有普遍性,是客观世界普遍存在的一種的现象。包括在科学教育领域里也存在着学科内和学科之间的相似。张光鉴先生在一部《科学教育与相似论》著作中应用“相似论”的观点阐述了思维规律及科学教育的内涵。尤其在最后一章教改实践——相似原理与“五重教法”中提出了 “五重”教学法,即重情趣、重感悟、重积累、重迁移和重习惯。②把相似论很好的运用到教育教学中,使教学更富有生动性,更具有灵活性,同时可增强学生积极主动探索的欲望,在教学中培养学生良好的探究习惯。
杨作龙先生以相似论为理论基础,提出了“相似诱导教育教学模式”,它是一种教学方式方法,“是采用与追求目标相关的因子反复激发大脑,使大脑信息作‘相似集中’,并在相似联想过程中受到启迪,最后实现目标最优化。”它的基本结构包括相似集中、相似建构、相似匹配、相似激活和相似创造。③
高中生物学科中的很多知识点在不同层次上都存在着一定的相似联系,因此,将相似论运用到生物课堂教学中,可激发学生兴趣,启发学生的思维,方便学生理解和记忆,培养学生的创新思维能力。
2 相似论教学理念在生物教学中的应用
2.1 概念辨别
概念就是反映事物本质属性的一种思维产物。科学思维中运用的概念即科学概念, 是在相关理论指导下形成的,而且它总是处于特定的理论系统之中,具有较高的抽象性和概括性。概念的抽象性,容易使一些相近相似概念产生混淆。将这些概念进行相似集中,通过事物间某一方面的联系,使抽象的概念具体化,让学生更容易辨别和理解。如讲基因突变和基因重组的概念时,将“基因”比作是一串具有不同颜色的小彩灯,基因突变就好像是一串小彩灯中某一种颜色的灯变成了其它颜色或是在其中增加(或删除)了某种彩色的灯。而基因重组可比作是几串不同颜色的小彩灯通过互相搭配,可以产生很多种搭配类型。这样学生就会清楚的理解,基因突变是由于产生了新的基因导致性状发生变异,而基因重组是由于基因的重新组合产生了新的基因型导致性状发生变异。
2.2 知识建构
在课堂教学过程中,教师引导学生要对知识进行有效的记忆和积累,将知识相似集中,进行比较,寻找知识间的隐性相似联系。横向比较有利于学生通过比较找出知识间的“同与变异”,以加深理解,避免知识之间相互混淆,增加记忆的准确性以及记忆保存的长久性。例如,在“组成细胞的分子”一章中,将蛋白质、核酸和多糖合成过程的结构层次进行相似集中和比较,如下:
由此,发现它们之间存在隐性相似联系,物质合成都是由几种元素形成单体,然后多个单体脱水缩合成多聚体。这样学生只需记住这几种物质,就可以轻松的回忆起它们合成的大致过程。
2.3 微观结构图
生物教学中,经常会遇到一些微观结构图的讲解,由于受教学资源的限制,往往这些环节容易被忽视,运用相似性,将微观事物的结构宏观化,激发起学生的学习兴趣,便于学生记忆。讲“神经冲动在神经纤维上传递的模式图”时,教师引导学生发挥联想的思维,在某一方面建立联系,将无法看得到的神经系统,通过可见的相似事物将其呈现出来。教师可以提示学生将人体的上肢和模式图进行相似对比,把神经元比作为手,细胞核位于手掌,树突比作是手指,轴突比作是手臂。在课堂上学生由教师的引导,大大激发了其对周围事物的观察兴趣,学生在快乐中学习,同时培养了学生由“学会”到“会学”的转变。
2.4 思维发散
在两个相距较远的事物间找到相似点的基础条件是要有联想的能力。联想就是能够把被认识的知识与以前熟悉的已经包括在知识系统中的知识进行重新联结和组合。多维生物联想就是从各种不同的角度发现生物现象和周围事物之间的联系,引发出新的思路和新的观点。多维的联想是具有多方向性呈发散状延伸,它与思维的发散是紧密衔接的。
在课堂上,教师引导学生对某一知识点进行多维联想发散状延伸,大大提高学生的联想能力,有利于发散性思维的培养。例如,“能量之源——光与光合作用”一节中,叶绿体的结构是有双层膜、基粒和基质组成。基粒的结构是由许多圆饼状的囊状结构(称类囊体)堆叠而成。那么为什么叶绿体内部要形成这些类囊体?类囊体的作用是什么?通过设问,激发起学生的探究兴趣。然后由教师引导学生进行联想,类囊体在叶绿体内是个比较大的膜系统,首先根据结构上的相似联想到细胞内的生物膜系统,再进一步联想到人体腹腔中的小肠及其绒毛,根据小肠在腹腔中呈盘旋状态,再由人体向周围事物进行发散性的联想,可以联想到供暖用的暖气片等等。通过这样一步一步的不断联想,让学生的思维发散得到锻炼。
3 通过相似诱导教学,培养学生创新性思维的能力
教学过程中,合理的运用相似性找到知识点之间的联系,可锻炼学生的思维能力。在寻找事物间的联系和相似的过程其实就是借助想象力对类似事物进行综合分析、推断和设想的思维过程,从而认识到客观事物及其发展的本质与规律,如世界上第一架飞机,就是人们从鸟的形态学结构中想象并创造出来的。同样,在生物教学课堂,教师可以运用相似性引导学生发挥想象将生物学知识与日常生活中类似的现象联系起来,并通过其内在的本质和规律去更深一步探究新问题。如在学习叶绿体的微观知识时,对于中学生来说,在学习过程中略有难度,理解困难。在此,引导学生发挥想象力,把一片绿叶比做一个制造有机物的大工厂, 那么,叶肉细胞就可以比作是生产有机物的车间,经过进一步探究,可以把细胞中的每个叶绿体比作是一台加工有机物的机器,而使用的原料则是导管运输来的水和气孔运输来的二氧化碳,水分和二氧化碳在叶绿体这台机器上加工成有机物,再由筛管运输出去。这样学生就可以将抽象的知识形象化,并在此基础上进一步探究,运用已有的知识去分析、解决相关问题。因此,引导学生发现和揭示两事物间深层次的相似性,是培养创新性思维能力的一种科学有效的方法。
注释
①张光鉴.相似论.南京:江苏科学技术出版社,1992:36-89.
②张光鉴.科学教育与相似论.南京:江苏科学技术出版杜,2000.
③杨作龙.递系相似诱导教学模式.西安:陕西科学技术出版社,1998.