生物科学发展史中的逻辑思维初探

时间:2021-04-20 18:46:12 生命毕业论文 我要投稿

生物科学发展史中的逻辑思维初探

  逻辑思维是所有学科的基础,是每个学生必须具备的基本能力,以下是小编搜集整理的一篇探究生物科学发展史中的逻辑思维的论文范文,欢迎阅读参考。

生物科学发展史中的逻辑思维初探

  前言

  在《普通高中生物课程标准(实验)》的“课程设计思路”部分,阐述新课程生物教学价值时指出,该课程有助于学生领悟“假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”,实际上就是要让学生学会运用逻辑思维方法,训练逻辑思维能力。

  事实上,逻辑思维是所有学科的基础,是每个学生必须具备的基本能力。无论你想要学习哪一个学科,要学得好、学得快,都要求你具有较强的逻辑思维能力。逻辑思维具有条理性、连贯性的特点,在生物学习过程中更需要靠逻辑思维、推断演绎去分析问题、解决问题。作为教师,在教学中培养学生的逻辑思维能力应注重对学生思维过程的组织和引导。要提高学生的逻辑思维能力,就必须把学生组织到对所学内容的分析与综合、抽象与概括的思维过程中来。

  一、分析与综合

  1.分析

  分析就是把一个复杂的事物分解为各个部分、各个要素,然后分别加以考察的一种思维方法。

  分析方法在科学认识中具有重要作用:第一,把复杂事物简单化,为下一步研究提供便利条件;第二,使人们对事物的认识易于深化、易于揭示事物的本质和规律。分析方法的应用,曾经是近代自然科学获得巨大进展的基本条件。近代遗传学的奠基人孟德尔认识到,从整体上观察植物杂交后众多性状的遗传行为,推导出它们的遗传规律是困难的。因此,他只选择了其中7对稳定而易于区别的相对性状(种子的圆滑和皱缩、子叶的黄色和绿色、植株的高与矮等)分组研究。把分析方法成功地运用于杂交实验,把豌豆众多的性状分解为简单的要素,撇开其它各种复杂因素,将被考察的因素暂时从整体中抽取出来,允许其单独起作用,从而进行精细、周密的考察,研究每一因素世代传递的行为。以此科学事实为依据,孟德尔才能通过推理和想象提出科学的假说。可见,分析方法对于孟德尔发现遗传定律具有决定性的意义。

  在组织学生进行生物科学探究过程中,要指导学生把复杂的感观材料分解为简单的要素,把统一的整体分解为各个组成部分,然后逐一进行研究。

  分析方法的局限在于:一方面,由于它割裂事物的联系,着眼于局部的研究,这就容易使人的思维限制在狭小的范围内,养成一种孤立、静止、片面地看问题的习惯;另一方面,分析的结果,只能得到关于事物各个部分或因素的局部知识,这就容易使人“只见树木不见森林”,缺乏对事物的整体认识。因此,我们的认识不能停留在分析阶段,不能孤立使用它,必须由分析发展到综合阶段。

  2.综合

  综合就是把分析中得到关于客观对象各个部分的认识按照其内在联系在思维中联结起来,形成对客观对象的整体认识的思维方法。综合方法在于从整体上把握事物,注意事物各个部分和因素是如何相互联系而表现出整体特征的。

  1953年,沃森和克里克提出的DNA分子双螺旋结构模型,就是对DNA分子各部分认识的.一次综合。他们一方面综合了当时生物学家所揭示的DNA作为生物的主要遗传物质的信息传递功能,另一方面又综合了生物化学家分析DNA各种成分的大量材料,特别是综合了威尔金斯等人的DNA晶体X射线衍射图样和实验数据,把DNA的整体结构完整地再现出来。通过这一综合,使人们对DNA的各个片断认识达到从整体上把握了它的结构与功能。由此从分子水平上阐明了生物遗传和变异的机制就是DNA分子的自我复制和改制。

  必须指出的是,在指导学生进行综合的过程中,要强调不能主观地把事物的各个部分和因素进行简单地相加或随意凑合,而必须按其内在的联系将它们重新结合起来,使事物作为一个整体在思维中再现出来。

  人们在科学研究的不同阶段,在科学发展的不同时期以及在对自然界的不同的物质层次的认识,总是自觉或不自觉地交替使用这分析和综合的方法。要善于把分析和综合的思维结合起来,既要善于分析事物的各种因素和各个部分,又要看到各因素、部分之间的内在联系,从部分和整体的角度来把握事物,才能更全面、更深刻地认识事物的本质和规律。在此基础上,还要进一步的进行抽象与概括。

  二、抽象与概括

  1.抽象

  抽象就是在思想上把一事物的本质属性或特征和非本质属性或特征区分开来,从而舍弃非本质属性或特征,并抽取出本质属性或特征。经过抽象过程,事物的本质属性和非本质属性的界限清楚了,这样,认识便上升到了理性阶段。

  孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现F2的表现型出现了9∶3∶3∶1的比例,这与一对相对性状杂交实验中的3∶1有什么关系?从数学的角度来分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此孟德尔把两对相对性状的遗传结果抽象为两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积――(3∶1)2。进而通过分析,提出假设:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1能够产生4种数量相等的雌雄配子。

  其实早在孟德尔之前就有许多人做了大量类似的杂交实验,先驱们已经清楚地证实了遗传定律中的许多事实,但却没能发现遗传规律。孟德尔正是在前人的指引下,总结自己实验的结果,运用概括的方法,第一个提出了遗传定律。

  抽象的关键是抓住事物的本质属性和本质规律。学生通常在观察过程中无法准确的区分本质与非本质或者不能果断的舍弃非本质属性,就无法进行科学的抽象。这是逻辑思维训练的一个重点。当然,这也和个体的活动积极性、已有的知识经验有关。

  2.概括

  概括是在思想上将许多具有某些共同特征的事物,或将某种事物已分出来的一般的、共同的属性、特征结合起来。概括的过程,就是把抽象出来的个别事物的本质属性,上升到同类事物的本质属性,这也是思维由个别通向一般的过程。

  孟德尔提出的假说对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释,然后巧妙的设计了测交实验用以检验假说演绎出的推论,证明假说是正确的。当然,对假说的实践检验过程是很复杂的,不能单靠一两个实验来说明问题。事实上,孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果,后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察,大量实验都验证了孟德尔假说的正确性之后,孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。

  抽象和概括在思维的发展和培养中起着十分重要的作用。首先,抽象和概括是人们形成和掌握生物概念的前提,学生对生物概念的掌握情况,是直接受他们的抽象和概括水平制约的;第二,概括是思维的速度、灵活迁移程度、广度和深度、创造程度等智力品质或思维品质的基础;第三,一切学习活动,都离不开概括。没有概括,学生就不可能掌握知识、运用知识;没有概括,学生就不可能形成生物学科的基本结构,也就不可能灵活地解决生物问题。

  由此可见,抽象和概括在生物逻辑思维起着重要的作用。但是,从我们对中学生物学科中的抽象思维的发展研究可以看出,对中学生的生物抽象和概括能力的培养不够,严重限制了学生生物学抽象思维能力的发展,这和在教学中使用的方法有关,传统的讲授法,以老师讲述、讲解为主,学生被动地接受知识,很难进行所谓的思维培养。因为在整个教学过程中,学生参与教学活动的时间少,积极主动性不高。要培养逻辑思维能力,学生必须要自主参与和探究,要采用以学生为中心的探究式教学法,要求学生集中注意力,围绕问题进行推理;要求学生积极主动思考,在思考的过程中形成一定的思维方法。虽然,人与人的逻辑思维能力各不相同,但是只要老师在生物教学中重视对学生逻辑思维能力的培养,通过长期不断地努力,学生的逻辑思维能力就会有很大的提高。

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