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按照知识逻辑组织教学,促进学生逻辑思维的发展

2019-07-20 14:38  点击量:

逻辑思维是一种认知过程,人们根据概念,判断和推理等概念积极回应客观现实。通过逻辑思维,我们可以深刻理解事物的本质和规律,发现事物之间的内在联系。逻辑思维对于高中生的学习和思维发展具有十分重要的意义。逻辑思维的训练依赖于具有逻辑关系的学习内容。教科书包含丰富的培训逻辑思维资源,但教师需要二次开发和整合。

笔者最近听到几位老师说“染色体上的基因”,总觉得有点水,错过了经典教学内容的教育价值。虽然他们多样化的教学设计基本上反映了教科书的写作思想,但也存在共同的问题。 1教师不让学生体验分析和推理假设的过程,只需将萨顿假设和摩根的假设强加于学生; 2过度简化假设根据文本,分子果蝇杂种实验分析的验证和分析太浅,甚至是错误的。例如,教师直接组织了对学生的小组讨论。 “你能设计一个实验来证明萨顿的假设吗?”学生的沉默让老师按照步骤进行。 “如果某种特质与性别有关?”学生继续沉默并强迫老师。提出“真实”的材料“为了证明这个假设,摩根做了.实验,请分析.”课后,学生走出教室。反馈表明学生既不能提供足够的证据来对基因在染色体上的事实进行科学解释,也不能在真正意义上体验思维的逻辑过程。这些问题的根本原因是教师忽视或严重缺乏原始形式的学科知识,只能将课本内容序列化。

2阐明教学内容的逻辑是培养学生逻辑思维的前提

通常,教科书的主体内容主要是学术形式的知识,省略了知识生成的背景和过程。教师需要根据知识的内在逻辑重新发展和整合教学内容,明确知识的内在逻辑关系,使其符合学生的认知规则。

例如,标准的高中生物课程标准实验教科书教授必修的2“染色体基因”教学内容,这是基于染色体理论的建立,改进和应用(图1)。

从知识学习的层面来看,这一内容非常有助于学生有机地整合孟德尔的遗传和减数分裂规律,促进常染色体和性遗传规律的理解和综合应用;从培养和科学方法的能力在培训层面,内容突出了自然科学的特点,即观察,实验,分析,推理和验证背后的逻辑思维过程,这是一种难得的学习培养学生逻辑思维的材料,帮助学生了解形成,发展和完善科学知识的过程。然而,在提出内容时,教科书首先介绍了萨顿假设的过程。摩根假设的后续介绍以及测试和测试实验的引入过于简化。如果教师只是简单地通知文本,它将导致学生的机械学习。理解。这些内容正是培养学生逻辑思维,反映探究过程严谨逻辑的优秀材料,值得深入研究和实践。知识的建构和思维的发展需要建立在学习主体的认知过程之上,而不能被他人所取代。完全体验真实的过程是不可能的。至少需要一个缩写过程。这种缩写过程是根据原始形式的知识学习和探究教师的知识形式的过程。为了培养学生的思维逻辑,教师必须明确教材中隐含的关键问题,这些问题对探究过程有重大影响。例如,摩根的果蝇混合实验和萨顿假说之间的关系是什么?在什么情况下,摩根提出“白眼基因在X染色体上,而Y染色体没有等位基因”?测试实验如何充分证明白眼基因在X染色体上的假设已经建立?果蝇眼睛颜色测试和孟德尔豌豆测试之间有什么区别?在同样的情况下,学生如何思考,教师需要为学生提供什么样的思维空间?

3根据内容的逻辑组织,学习和探究是有效培养学生逻辑思维的保证。

按照知识逻辑组织教学,促进学生逻辑思维的发展

在本节中,染色体理论的建立(提出和验证的假设)是培养学生逻辑思维的核心内容和关键环节。

3.1激活学生现有的知识并尝试做出自己的假设

3.1.1回顾基因和染色体传递规律,激活认知基础

学生已经学习了基因转移规律和减数分裂中的染色体转移规律。老师引导学生使用简化的图表来表示由含有一对遗传因子,两对遗传因子和一对同源染色体的细胞产生的配子类型。由两对同源染色体的细胞产生的配子类型。这是学生分析推理的基础。

3.1.2客观推理,做出假设

根据直观的草图,教师鼓励学生思考“比较图中基因和染色体传递的规律”。你发现了什么?关于基因和染色体之间的关系可以做出什么样的推理?“实践证明,学生不能快速提出基因。在染色体上。例如,字母的含义是什么,字母和染色体之间的关系是什么,学生们没有清楚的理解。然而,学生很容易在传播过程中找到基因和染色体之间的平行关系。当然,他们会想到两者之间不可避免的联系。有什么关系?从理论上讲,有三种可能的基因是染色体;基因在染色体上;染色体是基因。在课堂教学中,教师不应简单地将萨顿假设强加给学生。

3.1.3理性思考,关注假设

假设可以发展学生的发散思维,但进一步分析多个假设,关注最大可能性也是提高学生分析和解决问题能力的重要环节。在组织学生独立思考的基础上,教师进行讨论和交流。 “以上三种假设中哪一种最有可能?您可以提供什么事实依据?“综合学生的反馈总结在量化关系中。基因数量远远超过染色体数量。例如,人类核有46条染色体,但已知基因的数量超过20,000条。 2从光学显微镜下观察染色体的大小,形态和数量,但不能看到特定的基因,这表明基因可能以某种形式存在于某种结构中。 3从基因的特定操作中,基因被整合到异生物的染色体中,并且该生物体表现出特定的基因控制性状。这些事实基于这样的假设:基因聚焦在染色体上,它也是分析和解决问题的工具。该过程反映了学到的知识的应用价值。 3.2恢复实验和思维过程材料,为验证假设提供依据3.2.1分子果蝇混合实验分析和发现新问题

在生物发育史上,你如何证明基因在染色体上?这是许多科学家痴迷于研究和思考的过程。教师介绍遗传学家Morgan的遗传物质和杂交实验图,指导学生观察和思考,分析混合实验的过程和结果。学生可以得出结论,果蝇的红眼和白眼特征是由一对等位基因控制的,符合基因的分离规律;并且还发现了问题 - 为什么白眼性状仅出现在男性个体中。

3.2.2补充必要的实验,为学生提供白眼基因在X染色体上的假设提供依据。

根据目前的知识储备,学生没有能力对“只有男性个体出现的白眼性状”作出合理的解释,并且需要新的假设。新假设需要新的假设,因此果蝇体细胞中的染色体定位及其与性别决定的关系是提出新假设的基础。然而,在教学实践中,发现尽管果蝇杂交实验和果蝇染色体的结果,对于大多数学生,“控制白眼的基因在X染色体和Y染色体不包含其等位基因”的假设是仍然非常困难,基本上由老师的解释告诉。事实上,在教科书中有这样的描述“因为白眼的遗传和性别是相关的,并且X染色体的遗传学是相似的,那么摩根和他的同事们构思了.”这表明摩根的假设是不容易。它是基于大量实验,同事之间思维碰撞的智慧。 “青光眼性状的遗传与X染色体的遗传相似”是提出新假设的关键,因此有必要补充相关的背景信息,以恢复学生思维的空间。

1老师提出了果蝇染色体图,已知感知染色体传递规律的结果决定了果蝇的性别。雌性果蝇有两条X染色体,雄性果蝇有XY染色体。雄性后代从母本获得X染色体,从父本获得Y染色体;雌性后代从每个父母那里获得X染色体(图2)。

03.2.3充分讨论测试交叉的正负实验,并得出科学结论

使用该假设很容易解释上述两个杂交实验的结果。关键是如何设计实验验证假设。这里有两种不同的测试方案,一种是白眼雌蝇与F1红眼雄蝇的杂交(图4),另一种是白眼雄蝇的杂交。 F1红眼雌蝇(图5),即正交和反交叉。这两个测试和测试实验的结果是不同的。只有第一种选择与摩根的实验结果一致。通过分析测试杂交的正交和倒数结果之间的差异,并与孟德尔豌豆测试的正交和倒数杂交结果进行比较,学生实际上可以在X染色体和染色体上定位白眼基因,进一步深入了解孟德尔设计正交和互惠实验的意图,体验科学研究方法的严谨逻辑。

按照知识逻辑组织教学,促进学生逻辑思维的发展

4梳理思维过程,形成思维框架,促进逻辑思维习惯的形成

思维品质和思维习惯的形成是一个微妙的过程。在质疑和探究的基础上,我们关注问题解决的过程。组织学生总结学习过程(图6)不仅是知识结构的过程,也是思维过程和思维方式的沉淀,加强逻辑思维习惯的形成。

生物科学属于自然科学,属于科学。理性和客观是其基本特征之一,科学主体进行严格的逻辑推理。实践证明,这样的设计不仅可以让学生真正认识到基因位于染色体上,而且深刻地培养学生的逻辑思维过程,充分体现了这部分过程和方法的教育价值。