摘要:思维能力培养是当今教学的核心,教师在生物化学实验课上从理解实验原理、分析实验试剂作用、解释实验现象等方面来引导学生,有助于学生逻辑思维能力的培养。
关键词:生化实验 逻辑思维能力
思维能力培养是素质教育所面临的最重要的任务之一,也是当今教学的核心。生物化学实验课是教学的一个重要环节,它不仅是训练学生操作技能的课堂,而且对培养学生逻辑思维能力有不容取代的独特作用。
一、从理解实验原理入手,培养学生的逻辑思维能力
实验原理是实验操作步骤设计的理论基础。学生在动手操作前,不仅需要弄清实验目的、原理,理解实验设计方案,而且还能依据已知的实验原理,对未知的实验现象或结果进行逻辑分析预测。这种在思维活动中根据已有知识推出未知知识的能力就是逻辑思维能力中的推理能力,它是以分析能力、综合能力、比较能力、抽象能力、概括能力为基础的。例如,学生在做酶的特异性实验时,实验设计了两支试管来检验唾液淀粉酶对底物的专一性,其中一号试管所加底物是淀粉,二号试管所加底物是蔗糖,由酶的专一性理论可知,淀粉酶只能水解淀粉,当淀粉被淀粉酶水解后,产生的麦芽糖与少量葡萄糖能使班氏试剂中二价铜离子还原成亚铜,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。但淀粉酶不能水解蔗糖,蔗糖也不能与班氏试剂作用呈色。学生只有对上述设计与理论充分理解,并经过比较、分析、推理与判断,才能预测出哪支试管会产生砖红色的沉淀。
二、从分析实验试剂的作用入手,培养学生的逻辑思维能力
实验中每一种实验试剂均有其特定的作用,实验步骤的操作必然离不开实验试剂的一一加入,教师可通过引导学生分析试剂加入、实验步骤操作与实验原理之间的关系来培养学生的逻辑思维能力。例如,转氨基作用实验试管中首先加入的是谷丙转氨酶基质液,教师可引导学生分析基质液中含有哪些试剂,通过查看试剂配置并与实验原理相联系可分析得出,基质液中的DL-丙氨酸与α-酮戊二酸为转氨基作用反应的底物,pH7.4的磷酸盐缓冲液为反应的液体环境,其次加入的是肝浸提液,学生可联系实验原理分析出其中主要含有转氨基作用反应发生所需的谷丙转氨酶,而其后加入的2,4-二硝基苯肼溶液是转氨基作用反应产物的显色剂,最后加入NaOH溶液是显色的条件。经过上述分析,学生对实验试剂的认识已不是一个个孤立的没有联系的成分,而是弄清了它们之间的内在联系。
三、从解释实验现象或结果入手,培养学生的逻辑思维能力
生化实验结果是严格按照实验步骤进行操作之后所表现出来的外在事实、现象或数值,实验结论是对实验现象所总结的观点,二者之间是现象与本质的关系。要揭示这种关系,学生就必须对实验现象进行由表及里的抽象逻辑思维。即学生在操作完实验步骤,观察、记录到实验现象或结果后,首先要与预测的理论结果做比较,二者是否一致,若一致,即实验结果正确,教师就要引导学生依据实验现象分析、归纳、得出实验结论。例如,学生在做温度对酶促作用的影响实验时,当往1号(冰浴)、2号(沸水浴)、3号(37摄氏度恒温水浴)管中加入碘液后观察到1、2号管立即出现深蓝色,而3号管无色,由反应原理可知,碘遇淀粉呈现蓝色,说明1、2号管中有大量淀粉存在,3号管中无淀粉,那就可推知3号管中的淀粉已被唾液淀粉酶完全水解成麦芽糖,而麦芽糖与碘不呈色。而1、2号管中的淀粉未被唾液淀粉酶完全水解的原因是由于在冰浴(低温)、沸水浴(高温)条件下酶活性降低或失活,水解反应速度很慢或未发生,酶只有在37摄氏度恒温水浴(即最适温度时)活性最大,反应速度可达最大值的结论。若不一致,出现了一些不正确的现象或结论,教师就应引导学生检查回忆自己在操作过程中,每一步是否按实验步骤依次正确操作,每一种试剂加量是否正确,通过分析,找出问题的原因。
从理解实验原理、预测实验结果、弄清试剂作用到观察实验现象、进行分析归纳、最后得出结论的过程,这期间学生经历了从理性认识到感性认识再到理性认识的过程,同时也经历了从一般理论演绎推理为具体化、再经分析、综合从具体化抽象概括到一般理论的归纳推理的过程,经过这样严密的逻辑思维与认识过程,学生的逻辑思维能力得到了很好的培养与提高。
参考文献:
1.章沛.辨证逻辑基础[M].湖南:湖南科技出版社,1996.
2.周谦.心理科学方法学[M].北京:中国科学技术出版社,2000.