数学思想促进初中生物学理性思维发展的探索性研究

发布时间：2020-07-17 07:18

【摘要】：思想是核心素养的核心,也是学科本质的体现,只有抓住学科本质,才能生发出跨学科的生长点。学科交叉的动态融合过程,已然成为学科新的生长点,是创新型社会的要求,也是建构系统整体核心素养的途径。然而数学与初中生物学之间的学科交叉研究还处于瓶颈期。基于此确定了该研究主题,将数学思想促进初中生物学理性思维发展的现状和怎样利用数学思想促进初中生物学理性思维发展作为主要研究问题。该研究采用统计分析法,结合近五年成都市初中生物会考试卷和问卷调查的分析,发现在教学指向标和师生意识两层面,呈逐年增长的趋势,但数学思想应用的深度和广度不足,且学生科学概念认识模糊,教师在生物学教学活动中渗透数学思想的意识和手段局限;采用文献分析法,选择发现学习理论、多元智能理论、最近发展区思想、STEAM教育理论作为理论基础,创造性的形成了情境性、渐进性、渗透性、系统性四种教学策略;采用内容分析法、统计分析法、案例分析法,以北师大版初中生物学教材为依托,设计七种典型案例实践研究,深度挖掘教材中内隐的数学思想对应的知识点,创造性的建立对应手册;并通过问卷调查的前后测对比分析,发现学生的学科思想实现了迷思概念到科学概念的转化,数学思想促进初中生物学理性思维的意识和能力明显增强。该研究实践了学科的深度融合,研究内容新颖,特别是七种典型案例和对应手册是本研究中最大的创新,不仅呈现了常规的教学方案,还尝试进行了实验材料、实验方案、教材处理、教法学法等创造性的改变,建立了系统化、操作性较强的教学建议模型。该研究客观地反应了此方向的研究现状,用实践验证了其研究的可行性和价值,并为怎样更好融合提供了参考和方向;同时对于现在盛行的STEAM项目式教学和核心素养相关实践研究也有一定的参考价值。
【学位授予单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：G633.91
【图文】：

最少的是建模思想，而初二学生认识的数学思想排在前三的是函数与方程的思想、化归转化思想（数形结合）、辩证思想，最少的是化归转化思想（类比）。主要的原因应该是随着教学内容的改变而发生的，说明该校数学思想的渗透是循序渐进、较全面的；第二、有关生物学理性思维的调查，初一学生排在前三的是科学探究、科普知识、理性思考，而初二的学生排在前三的是科学探究、科普知识、生命观念。理性思维的渗透明显减弱。主要的原因应该是会考的应试压力，使教师过度的重视知识点的灌输，而弱化了生物学理性思维的渗透；第三，数学思想和生物学理性思维的相互渗透，初一比初二好。而对不同性别的问卷的分类统计来看，差异不大。且从考察对象来看，初一、初二学生大致各占一半，男女生比例均衡，此问卷结果适用范围较广泛，对相关研究的参考价值较高。问卷的第 3 题和第 4 题主要考察的是学生擅长的科目和学科思维认识的相关性，如图 2.6 和图 2.7 所示，从统计的结果分析，基本呈正相关。学生的兴趣发展，仍是提升思维发展的最有效途径。

数学思想在教学中的渗透情况

图 2.11 生物学理性思维在教学中的渗透情况问卷的第 9 题和第 10 题重点考察的是数学思想促进初中生物学理性思维发展所涉及的对应生物知识点现状。如图 2.12 和图 2.13 所示， 数学思想在生物学相关的应用比较广泛，其中实验探究最多，说明了数学思想对生物学理性思维中实验论证有不可替代的推动作用；而生物学理性思维对数学的影响主要在综合和实践部分，可挖掘的范围还很大。

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