Question

如何培养学生的生物科学思维能力

Answer 1

一、国内素质教育与创新思维培养的现状
受我国人口众多、教学资源缺乏等客观因素的影响，现行教学体制使得中小学教育无法完全摆脱“应试教育”的模式。尽管教育界在素质教育方面做了大量的努力和尝试，仍无法从根本上解决问题。因此出现了这样的怪现象：就总体而言，美国的中小学生多在轻松愉快的成长环境中学到了创新思维的方式，从而在大学时代显示出显著的科研后劲；而中国的中小学生在付出了成倍的努力与艰辛后换来的是高应试能力和低创新意识，进入大学后失去了应有的科研素质和学习动力。对于目前存在的并且还将在相当长的时间内存在的这种状况，作为高等教育机构，决不能坐等中小学教育模式的改变，而应在大学阶段利用合理的教育模式来弥补其创新思维能力的培养。尤其是理工科类专业，应在各门课程的学习中挖掘、唤醒被压制的潜能，使学生在后续的学习、科研工作中积极主动地发挥其科学创新能力。
然而，创新思维能力的培养并非靠单纯的“头痛医头、脚痛医脚”式的创新教育就能够实现，而是要通过长期的科学思维方式的培养来逐渐形成。就国内高等院校而言，其教育体制和教学模式中往往存在许多不利于科学思维方式培养的因素。
由于我国大学评价制度的缺陷以及受功利主义意识支配，学校往往倾向于重视发展科学研究、学科建设等周期短、见效快的项目，而科研成果也成为衡量教师水平的主要指标。尽管由此可能带来学校和个人科研水平的上升，但并没有带来教学资源的明显增强，在当前教学与科研关系理论中体现得更多的是科学研究对教学的侵蚀和拖累[1]。相反，人才培养周期长、见效不明显，往往是形式上重视，实际上忽略。因此，教师容易存在浮躁心态，急功近利，不安心教书育人，不愿意全面提升自身素质[2]。至于对学生科学思维方式的培养，更是主观上不够重视，客观上也无法实现。爱因斯坦曾明确指出，西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础的，那就是：希腊哲学家发明形式逻辑体系，以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系[3]。可见，实验方法和逻辑方法是自然科学所不可或缺的两种最主要的方法[4]。然而这两个方面却都成了国内高等教育中的短板。学时的减少，教师教学积极性的降低，以通过课程考试为目的的学习思想等诸多原因造成科学体系中的逻辑推理不被重视，而只是热衷于通过背下公式和结论去解决考卷中的题目。即使有学生愿意通过逻辑推理去更深地掌握所学知识，也往往并非是基于对所学知识的探索和兴趣。另外，作为科学方法中的实验环节更容易受到教师和学生的忽视，因为缺少了实验环节似乎对应付课程考试、考研以及对课程和学科的评价并无太大的影响。如此，缺少了科学中的关键环节，就无法在教学中通过适当的方法培养学生的科学思维方式，培养科学创新人才。
二、力学课程的特点有利于创新思维的培养
现代科学起源于西方，而力学课程体系的理论性与严密性更是西方科学的典型代表。尽管中国古代在力学领域做出了许多重要的贡献，如郑玄关于弓受力与变形呈正比关系的描述，但应该清醒地认识到，这些成果几乎都属于“经验总结”性的结论，缺少了严密的逻辑推理以及由此而发展的更深层次的科学探索。这也正是中国古代文明迅速被西方现代文明超越并被远远甩在后面的原因。力学课程是工科的专业基础课，相对于基础课又具有一定的专业性，理论性强、逻辑严密，并且紧密联系实际，其特点十分利于学生科学思维的培养。