Cómo implementar la educación del pensamiento físico en estudiantes de secundaria
1. "Interpretación" de los métodos científicos a través de la historia de las ciencias biológicas, reproduciendo el proceso de indagación de los maestros científicos.
La historia de las ciencias de la vida se basa en el proceso de surgimiento y desarrollo de las ciencias biológicas, y se basa en los temas científicos y los eventos con puntos de inflexión importantes en el proceso de desarrollo se utilizan como línea principal, y se utiliza información detallada para discutir el trabajo creativo de los científicos y describir vívidamente los procesos y métodos de pensamiento. de la exploración científica de los científicos. Como ejemplo para que los estudiantes implementen la investigación científica, es sin duda una forma eficaz de implementar la educación sobre el método científico. Hay muchos contenidos didácticos sobre la historia de las ciencias biológicas en los libros de texto de biología de secundaria, como el descubrimiento de enzimas, fotosíntesis, auxinas, material genético, etc. Estos descubrimientos científicos en sí mismos son el proceso de experimentos científicos (exploraciones) realizados por científicos. Los maestros pueden aprovechar al máximo estos materiales para ayudar a los estudiantes a seguir los pasos de sus antepasados y recibir educación en métodos científicos mientras disfrutan del placer de la investigación científica. Cabe señalar que cuando se utiliza la historia de la ciencia para capacitar a los estudiantes en métodos científicos, es necesario evitar que el proceso de exploración científica se fije e inducir el pensamiento creativo de los estudiantes de una manera vivaz y diversa. Por ejemplo, el proceso de descubrimiento de la ley de separación de Mendel se basa principalmente en la breve descripción del profesor, mientras que el proceso de descubrimiento de la ley de combinación libre debe basarse en la discusión de los estudiantes, especialmente en la aplicación de Mendel de los resultados de dos conjuntos de leyes ortogonales e inversas. Experimentos de prueba cruzada para probar hipótesis. La racionalidad juega un papel importante en la formación del pensamiento de los estudiantes.
2. "Penetrar" los métodos científicos a través de la enseñanza de conocimientos (incluidos conceptos, principios y leyes) para cultivar la calidad de la investigación científica de los estudiantes.
Los conceptos biológicos reflejan la esencia de los fenómenos de la vida. y los procesos vitales Una manera de pensar acerca de las propiedades es una abstracción de los hechos biológicos. Con la ayuda de esta forma de pensar general y abstracta, la gente ha encontrado leyes simples del complejo mundo natural y ha establecido formas de pensar abstractas, como hipótesis y modelos.
La educación sobre el método de las ciencias biológicas tiene como objetivo ayudar a los estudiantes a buscar patrones de manera activa y activa y a construir conceptos científicos a partir de muchas cosas y sus cambios. En la formación de conceptos científicos, las estrategias de métodos científicos comúnmente utilizadas son las siguientes.
1. Basado en hechos ricos, utilice el método inductivo para refinar y generar. Sólo cuanto más ricos sean los ejemplos relevantes, más abstracto y general será posible formar una explicación y expresión racional, es decir, el establecimiento inicial de un concepto. Por ejemplo, "Las células son las unidades estructurales y funcionales básicas que constituyen la vida". Esta es una conclusión basada en una gran cantidad de observaciones, observando las estructuras corporales de animales, plantas y otros organismos, y utilizando razonamiento inductivo. No sólo Schleiden y Schwann utilizaron microscopios para observar las estructuras de plantas y animales respectivamente, sino que muchos otros estudiosos también observaron diversos materiales biológicos antes de resumir este concepto científico. El propósito de esta enseñanza es guiar a los estudiantes a darse cuenta de que es posible establecer este concepto sólo a partir de la observación de diversas células como plantas y animales.
2. Al enseñar conceptos, debemos prestar atención a conectarlos con la producción y la vida reales, y generarlos a través de ejemplos y deducciones. Por ejemplo, al aprender las "principales ventajas", se pueden presentar varios fenómenos de la vida: trabajadores de jardinería podando árboles en la calle, arreglando flores en macetas, etc., y obtener una comprensión perceptiva de las principales ventajas al analizar estos fenómenos de la vida. Esto guía a los estudiantes a enumerar más ejemplos familiares, como "poda de árboles frutales", "cobertura de árboles de té", "cobertura de algodón", etc. Estos ejemplos ayudan a los estudiantes a comprender los conceptos.
3. Prestar atención a los experimentos a la hora de enseñar conceptos. La observación y la experimentación son los métodos básicos para estudiar las ciencias naturales. A través de experimentos, los estudiantes pueden mejorar su comprensión de los conceptos. Por ejemplo, al aprender el concepto de "ósmosis", el profesor puede primero realizar un experimento de demostración del dispositivo de ósmosis: basándose en la observación del aumento o caída del nivel del líquido en el embudo de cuello largo del dispositivo de ósmosis, guíe a los estudiantes a Analizar y discutir los dos conjuntos de fenómenos experimentales. La comparación y el análisis guían a los estudiantes a centrarse en la diferencia en el tamaño molecular de las sustancias en ambos lados de la membrana semipermeable y, finalmente, concluir que la ósmosis es la difusión de moléculas de agua u otras moléculas de solvente a través de la membrana. membrana semipermeable. También se pide a los estudiantes que diseñen un sistema de coordenadas y utilicen modelos matemáticos (curvas de coordenadas) para expresar la relación entre el gradiente de concentración de sustancias, el suministro de oxígeno y la velocidad de transporte de sustancias durante los tres métodos de transporte. Este tipo de enseñanza de conceptos se "infiltra" plenamente en los métodos científicos para facilitar la generación de conceptos.
3. "Experimentar" los métodos científicos a través de experimentos y sentir el proceso de investigación científica.
La biología es una ciencia basada en experimentos. Recordar e interpretar experimentos es lo único que existe en la historia de las ciencias biológicas. sobre biología.Una pequeña parte de la enseñanza, la experiencia personal de los estudiantes en experimentos es el contenido principal de la enseñanza experimental. El nuevo estándar curricular dispone de un gran número de "demostraciones", "experimentos" y "practicaciones", integrando estrechamente los experimentos con otros contenidos didácticos, haciendo de los experimentos un medio de "enseñanza" en la enseñanza de la biología en la escuela secundaria y también un método de "enseñanza". "Aprender" es un medio de aprender y comprender los métodos científicos. Por ejemplo, en la sección "Papel de las enzimas en el metabolismo celular" del libro de texto obligatorio 1 publicado por People's Education Press, el libro de texto se centra en organizar a los estudiantes para que realicen experimentos sobre la tasa de descomposición del óxido de hidrógeno en diferentes condiciones. para realizar experimentos y sacar conclusiones. De este modo, podemos experimentar de primera mano la alta eficiencia catalítica de la enzima y su importancia fisiológica. A través de experimentos, los estudiantes pueden comprender completamente los métodos experimentales científicos, como las variables controladas (comprender las variables independientes, las variables dependientes, las variables irrelevantes y qué es un experimento controlado), los métodos de hipótesis y los métodos de imágenes (dibujar diagramas de coordenadas para comparar los efectos catalíticos de las enzimas). y catalizadores inorgánicos, etc.), dicha enseñanza ayuda a cultivar las habilidades de investigación científica de los estudiantes. Al mismo tiempo, favorece el cultivo del espíritu científico y los valores de actitud de los estudiantes que se atreven a cuestionar, a innovar y a adivinar con audacia.
4. "Comprender" los métodos científicos a través de la resolución de problemas y formar un "método de pensamiento biológico"
"Poner en práctica lo que aprendes". más que mejorar el conocimiento científico de los estudiantes. La capacidad de investigación y un punto de partida importante en la enseñanza de la biología en la escuela secundaria no es más que la capacidad de resolución de problemas y aplicación. En los últimos años, las preguntas del examen de ingreso a la universidad de biología han prestado más atención al examen de las cualidades y habilidades de los estudiantes en las materias de biología, como la actitud científica, la voluntad, el espíritu cooperativo, la capacidad de observación, la capacidad práctica, el análisis y la resolución de problemas. Habilidad y métodos de investigación científica, etc. Tomar preguntas experimentales como ejemplo, desde la perspectiva del diseño experimental, explorar los factores razonables de la educación en métodos de investigación científica, ayudar a los estudiantes a resumir los procesos básicos de los métodos científicos y profundizar la comprensión de los estudiantes sobre estos procesos es una guía muy eficaz sobre los métodos científicos. .
① El proceso de diseño de experimentos biológicos es el proceso de aplicación de la teoría del método científico. Analizar y completar las preguntas típicas de diseño de experimentos biológicos del examen de ingreso a la universidad es en realidad una práctica y una prueba del conocimiento del método científico.
② El diseño de las preguntas del examen de ingreso a la universidad es relativamente riguroso, especialmente el diseño de experimentos biológicos con una lógica sólida, lo que favorece el cultivo de hábitos de pensamiento lógico científico y riguroso de los estudiantes.
③El poder de la orientación para el examen de ingreso a la universidad es inconmensurable. La aparición de métodos de investigación biológica en forma de preguntas del examen de ingreso a la universidad tiene un enorme efecto orientador sobre profesores y estudiantes.
En resumen, en el proceso de resolución de problemas, debemos centrarnos en el análisis, la orientación, la discusión y el resumen, utilizar una serie de los métodos de pensamiento más básicos para resolver los problemas comunes e incluso los más difíciles, y Formar un conjunto de métodos prácticos. "Método de pensamiento biológico" eficaz. Al observar varios métodos específicos de resolución de problemas desde esta perspectiva, son solo el producto inevitable después de dominar los "métodos de pensamiento biológico", y todo esto es el producto final de la educación en métodos científicos.
Además, las estrategias para la educación de métodos de ciencias biológicas en la escuela secundaria incluyen: aplicar métodos científicos en la resolución de problemas prácticos; infiltrar métodos científicos a través de métodos de enseñanza en segundas aulas, como conferencias especiales, aprendizaje cooperativo, etc. Resumir los métodos científicos a través de la exploración independiente; llevar a cabo la educación del método científico a través de producciones extracurriculares, pequeños inventos y otras actividades científicas y tecnológicas.