在生物實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行思維訓(xùn)練

王瑞亮

生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)是在理性指導(dǎo)下的實(shí)踐活動(dòng)。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)意念的產(chǎn)生到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，每一步都有思維活動(dòng)，每一步都是思維的結(jié)果。因此，生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于把學(xué)生帶入發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的情境，使學(xué)生在分析和解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的過(guò)程中鍛煉思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

啟發(fā)思維積極性

興趣是思維活性的源泉，求知的需要是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生對(duì)某個(gè)問(wèn)題發(fā)生興趣時(shí)，就會(huì)圍繞這個(gè)問(wèn)題積極地思考。但是，單純由“實(shí)驗(yàn)”表面的“魅力”所引起的，只是直接的興趣，如果沒(méi)有更深層次內(nèi)涵的吸引，維持不了多久。要想保持學(xué)生持久的興趣，就要善于“創(chuàng)造”種種誘因。比如，從生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)生生活實(shí)際引出實(shí)驗(yàn)課題，不斷明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊饬x，不斷提出有趣而又有思考性的問(wèn)題引起學(xué)生思考，等等。通過(guò)這些手段，及時(shí)地把學(xué)生的直接興趣發(fā)展為間接興趣。

思維總是在觀察和解決問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)行的。當(dāng)一個(gè)人產(chǎn)生必須排除困難的需要，或要了解某一問(wèn)題時(shí)，思維就活躍起來(lái)。實(shí)踐證明，有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的情境是引導(dǎo)學(xué)生積極思維的好方法。

讓學(xué)生掌握科學(xué)研究的過(guò)程

明確科學(xué)研究的基本過(guò)程是科學(xué)思維方法的首要問(wèn)題，即解決問(wèn)題的程序。一般有以下幾步：提出問(wèn)題——進(jìn)行假設(shè)——設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——搜集數(shù)據(jù)——得出結(jié)論——討論交流——分析論證。

訓(xùn)練思維操作技能

思維操作技能包括分析、綜合、比較、抽象和概括等幾個(gè)步驟。在生物實(shí)驗(yàn)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)某生命現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，就要對(duì)實(shí)驗(yàn)中的感性材料進(jìn)行一系列的思維操作才能實(shí)現(xiàn)。

分析根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，任何一個(gè)生命體或一種生命現(xiàn)象都是由部分、層次、要素組成的開(kāi)放的有序整體。對(duì)于這樣一個(gè)整體如果囫圇吞棗地研究是無(wú)法進(jìn)行的。只有將其分解，才能一部分一部分地研究，深入其內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)。在頭腦中把整體分解為部分而進(jìn)行逐個(gè)研究的過(guò)程就是分析。為了便于研究還須進(jìn)行更深層次的分解，所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都離不開(kāi)分析。

綜合在頭腦中把生命體的各部分，把生命現(xiàn)象的各個(gè)方面和屬性聯(lián)合起來(lái)，形成對(duì)生命體和生命現(xiàn)象整體的認(rèn)識(shí)，這就是綜合。比如在了解了細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器、細(xì)胞核等構(gòu)造之后，再把它們聯(lián)合起來(lái)就形成一個(gè)完整的細(xì)胞的概念。分析和綜合是相輔相成、緊密聯(lián)系的對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，它們是思維活動(dòng)的基礎(chǔ)。

比較把生物各部分構(gòu)造、功能和某些屬性加以對(duì)比，并確定它們之間的異同點(diǎn)，這就為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)和規(guī)律、進(jìn)行抽象和概括打下基礎(chǔ)。例如，比較各種細(xì)胞在形態(tài)構(gòu)造、功能等方面的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，比較各種種子的構(gòu)造，比較淀粉酶在不同條件下對(duì)淀粉的作用情況，等等，這些都是比較的過(guò)程。

抽象和概括找出各種生物體或各種生命現(xiàn)象中共同的本質(zhì)的屬性，或找出各部分構(gòu)造之間、功能與構(gòu)造之間、生物與環(huán)境條件之間的因果關(guān)系，而拋開(kāi)次要的、非本質(zhì)屬性和非因果的偶然聯(lián)系。并且，把抽象出來(lái)的本質(zhì)屬性、必然聯(lián)系加以綜合形成概念和判斷，達(dá)到對(duì)生物現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)。比如，在研究了植物的各種花之后，舍去顏色、形狀等次要屬性而抽取出都有“花蕊”及擔(dān)負(fù)“有性繁殖”功能這2個(gè)最本質(zhì)的特征，形成花的一般概念，這就是對(duì)花的抽象和概括。

分析、綜合、比較、抽象和概括等在同一次思維活動(dòng)中都是共同參與，緊密結(jié)合。一般說(shuō)來(lái)，分析、比較、綜合是抽象和概括的基礎(chǔ)，而抽象和概括是思維的核心。只有通過(guò)抽象和概括才能認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律，形成概念和原理，從而達(dá)到對(duì)事物理性的認(rèn)識(shí)。

培養(yǎng)思維的邏輯性

思維的邏輯性主要指能正確運(yùn)用概念、判斷、推理的形式進(jìn)行思維和表達(dá)思維的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)觀察獲得大量具體的、形象直觀的感性材料，對(duì)這些材料經(jīng)過(guò)思維，抽象和概括出各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和必然聯(lián)系，再以概念、判斷、推理的形式表達(dá)出來(lái)或貯存起來(lái)。生物學(xué)中的各種基本概念、規(guī)律、原理等都是概念、判斷、推理的具體體現(xiàn)。這些就構(gòu)成生物學(xué)的知識(shí)體系。

生物學(xué)的基本概念和概念體系是生物科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，所以必須重視基本概念的教學(xué)。但是應(yīng)該讓學(xué)生自己通過(guò)“勞動(dòng)”取得這些概念，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、思考形成這些概念，并且能夠用科學(xué)的語(yǔ)言把它們表達(dá)出來(lái)。堅(jiān)持讓學(xué)生給概念下定義，讓學(xué)生推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，實(shí)際上是訓(xùn)練學(xué)生思維的邏輯能力。

生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。這就為培養(yǎng)學(xué)生的推理能力創(chuàng)造了有利條件。歸納法是從個(gè)別事例概括出一般原理的思維形式，一般分為完全歸納法、簡(jiǎn)單枚舉法和因果歸納法。簡(jiǎn)單枚舉法在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)中是普遍存在的。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的思維要從多方面入手，學(xué)生的思維能力提高了，課堂效率也就會(huì)提高，要實(shí)現(xiàn)的高效課堂就不再是夢(mèng)想，課堂也會(huì)因此而精彩、生動(dòng)、有趣。

（作者單位：山東省高密市姜莊中學(xué)）