生物教学中培养学生逻辑思维能力的途径
摘 要:逻辑思维是思维的主要形式,逻辑思维能力是创新能力和实践能力的基础,学科教学是培养学生逻辑思维能力的主渠道。在生物教学中,可以根据不同的教学内容,利用一般逻辑方法、辩证方法和系统方法培养学生的逻辑思维能力。 关键词:生物教学;逻辑思维能力
逻辑思维能力是按照思维规律,运用逻辑方法,进行思考、推理、论证的能力。逻辑思维是思维的主要形式。人们认识问题、解决问题都要靠逻辑思维,逻辑思维水平低的人,解决实际问题的能力绝不会高。人的创造性思维能力的形成也要以逻辑思维能力为基础,对于一个逻辑思维能力不健全的人,就不可能培养其创新能力。所以说逻辑思维能力是创新能力和实践能力的基础。在深入推行素质教育,大力提倡培养学生的创新精神和实践能力的今天,培养学生的逻辑思维能力就显得尤为重要。下面就谈谈生物教学中培养学生逻辑思维能力的一些途径。
一、利用一般逻辑方法培养逻辑思维能力
一般逻辑方法即求同法、求异法、求同求异并用法、剩余法和共变法的总称。这是根据观察实验、考察和分析某类事 物的部分对象与另一类事物的部分对象有因果联系,然后概括出一般结论的科学方法。 1.求同法。
求同法的原理是,如果被研究现象在各个不同场合出现,而在这些不同场合只有一种共同情况,那么这种共同情况就可 能是被研究现象的原因。例如,花生的种子、绿豆的种子和芝麻的种子,从形状、大小和颜色上都有较大差异。从形状上说,花生种子是长的,绿豆种子是圆的,芝麻种子是扁的;从大小上说,花生种子较大,绿豆种子较小,芝麻种子更小;从颜色上说,花生种子是粉色的,绿豆种子是绿色的,芝麻种子是白色(或浅驼色)的。但它们都被称为种子,是由于它们的结构和功能是相同的,这就是需要研究现象的原因。 2.求异法。
求异法的原理是,如果某一被研究现象在第一场合出现,在第二场合不出现,而这两种场合中的其他情况完全相同,只有
一种情况不同,那么,这一情况就是被研究现象的原因。例如,初中生物“观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”的实验,就是求异法的具体运用。在实验中,首先制备淀粉浆糊和取唾液,然后在1号和2号试管里各加入2ml浆糊,再向1号试管里加入清水2ml,向2号试管里加唾液2ml,将两支试管放在38℃水中恒温约10分钟,取出冷却后,各滴入2滴碘酒,结果是:1号试管里的浆糊变蓝色;2号试管里的浆糊没有变成蓝色。在上述实验的两个场合(即两支试管),淀粉、温度、滴入碘酒等先行因素均相同,惟有是否加入唾液这一先行因素不同,根据两个试管中浆糊是否变成蓝色,从而最终得出“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”这一科学结论。 3.求同求异并用法。
求同求异并用法的原理是,有两组事例,一组是由被研究现象出现的若干场合组成的正事例组,另一组是被研究现象不 出现的若干场合组成的负事例组,如果在正事例组各个场合里,只有一个惟一的共同情况,而且这个情况在负事例组各个场合里,都不存在,那么这个情况与被研究现象之间有因果联系。例如,做“细胞吸水和失水”实验,共取6个土豆,
1、2号土豆上挖一个1厘米深的洞,
3、4号土豆上挖一个2厘米深的洞,
5、6号土豆上挖一个3厘米深的洞,
1、
3、5号土豆的洞中都注入浓盐水,
2、
4、6号土豆的洞中都注入清水,过一段时间,
1、
3、5号土豆洞中的水都增加了,而
2、
4、6号土豆洞中的水都减少了。分析这一现象时就要用求同存异并用法,通过两次求同(
1、
3、5号土豆一组洞中都加浓盐水,
2、
4、6号土豆一组洞中都加清水),一次求异(正事例组土豆洞中的水增多,负事例组土豆洞中的水减少),从比较中找出事物之间的因果关系(细胞是吸水还是放水与周围水溶液浓度大小有关)。 4.剩余法。
剩余法的原理是,被研究对象是一种复合现象,它是由于某个复合原因引起的,如果把其中已经确定的因果部分去掉,那 么这个复合现象的每部分和复合原因的剩余部分也有因果关系。例如,用银边天竺葵的绿叶在光下制造淀粉的实验,结果是:1叶片的绿色见光部分变成了蓝色;2叶片的绿色遮光部分乃是白色;3叶片的白色见光部分也是白色。从上述实验结果
1、2可得出光是光合作用的条件,是否还有其他条件呢?运用剩余法分析3, 不含叶绿体的部分见光也不能产生淀粉,所以叶绿体也是光合作用的必要条件。 5.共变法。
共变法的原理是,在被研究现象发生变化的各个场合,如果只有一种情况是变化的,而其他情况都是保持不变的,那么这 个惟一变化着的情况便是被研究的原因。例如研究植物的呼吸作用与温度、水分、氧气浓度、二氧化碳浓度的关系,在水分、氧气浓度、二氧化碳浓度不变的情况下,随着温度的变化,植物的呼吸作用强度也随之发生变化,这就说明温度是影响植物呼
1 吸作用的因素。
二、利用辩证方法培养逻辑思维能力
辩证方法包括:矛盾分析方法、普遍联系方法和运动发展方法。 6.矛盾分析方法。
矛盾分析方法的基本原理就是对立统一规律,对事物进行矛盾分析时,要把握好对立统一的关系,也就是要从统一中看 到差别,从差别中看到统一,既能把构成事物统一体的各种要素区别开来,又能找出它们之间的联系。例如,植物的光合作用和呼吸作用的关系就是典型的对立统一的例子。光合作用的实质是合成有机物、储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。显然两者之间是相互对立的,但是呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,可以说,如果没有光合作用,呼吸作用就无法进行;另一方面,光合作用过程中,原料和产物的运输所需要的能量,也正是呼吸作用释放出来的,如果没有呼吸作用,光合作用也是无法进行,因此可以说,呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的,只有光合作用和呼吸作用的共同存在,植物体的生命活动才能正常进行。 7.普遍联系方法。
普遍联系方法是辩证方法的基本内容之一。辩证法认为,世界上的一切事物都是相互联系、互相作用的,没有事物的相 互联系,便没有事物的存在和发展。所以,人们要想正确地把握事物,就必须自觉地从相互联系中观察事物,研究事物,坚持摒弃孤立地、片面地看问题的形而上学方法。例如,我们研究山林中一只麻雀的生活,就不能只考虑这只麻雀的性别、年龄、形态特点以及生理指标等本身的情况,而且还要考察山林中的一切生物因素和非生物因素,因为同种的其他麻雀会同他进行争夺食物的种内斗争,其他种类的食虫鸟也会因食物与其进行种间竞争,植物种子的多少和昆虫数量更是直接影响它的食物:由于鹰的存在,它有可能遭到被捕食的厄运;温度会影响它的新陈代谢;水分会影响它的生长发育;日照会影响它的生活节律„„。 8.运动发展方法。
运动发展方法是辩证方法的又一基本内容。辩证法认为,一切事物都处在不断运动变化之中,任何事物都是一个产生、发展和灭亡的过程。整个事物就是一个川流不息的发展过程。所以我们的思维要想正确地把握事物,就必须坚持发展的观点和方法。在生命科学中,从无机小分子物质生成有机小分子物质,再形成有机高分子物质,进而组成多分子体系,最后演变为原始生命的生命起源过程;从简单到复杂,从水生到陆生,从低等到高等的生物进化过程;以及受精卵到胚胎,到幼体,再到成体的生物个体发育过程等等,都是事物发展变化的典型例子。在教授这些内容的时候,都要充分体现运动发展的观点,对学生进行运动发展方法的训练。
三、利用系统方法培养逻辑思维能力 9.过程与系统的方法。
旨在把世界上的事物当作过程与系统来进行认识和把握。所谓系统与过程,也就是通常讲的对事物作横的和纵的观察, 系统突出的是事物横的侧面,是事物内部、外部的各种相互联系,是事物相对静止和保持的稳定性的状态;过程突出的是事物的纵的侧面,属于事物的前后联系,是事物产生、发展和灭亡的变化状态。过程与系统的方法,可以看作是辩证方法中的运动发展方法和普遍联系方法的组合。例如要研究某一动物的寿命,就应该考察它从出生到现在各个时期的情况,最后做出综合判断。 10.整体与部分的方法。
整体与部分的方法,就是对事物进行整体与部分的分析,以此来把握事物的总体关系的一种系统方法。在认识和实践活 动中,一方面由于整体大于各部分之和,所以只有从整体上、全局上认识和把握事物的特点和规律,才能使人们的认识活动向最优化的方向发展;另一方面,由于整体是由部分组成的,所以从全局上把握事物的总体之前,需要认真地分析事物的诸部分,否则对整体就把握不准。例如,学习细胞的知识,既要分别认识细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡、细胞核等的结构和功能,又要从整体上理解细胞是怎样作为生物体的结构和功能的基本单位而发挥作用的。 11.功能与结构的方法。
功能与结构的方法,就是对事物进行功能与结构的剖析,以便把握事物的存在与发展的方法。功能就是事物能够与周围 环境发生特定形式的作用的本能属性;结构就是事物自身各种成分之间的相互联系、相互作用,以及这种关系的空间表现。例如,要研究一个森林生态系统,既要研究生态系统的成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)及其食物链、食物网的状况,又要研究森林生态系统对环境的作用(例如,制造氧气、净化空气、过滤尘埃、杀灭细菌、消除噪声等)。这样,才能深刻地、本质地认识该生态系统。
以上从三个方面介绍了培养学生逻辑思维能力的途径,当然其他的途径还有很多,只要教师在教学中注意培养,学生的 逻辑思维能力就能不断提高。
