思想實(shí)驗(yàn)及其在生物教學(xué)中的實(shí)踐研究

楊 剛

摘 要:本文闡述了思想實(shí)驗(yàn)基本特征及其積極作用,并以案例的形式探討了其在生物教學(xué)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞:思想實(shí)驗(yàn) 生物教學(xué) 實(shí)踐

思想實(shí)驗(yàn),顧名思義就是不進(jìn)行實(shí)際的操作而借助于思維的運(yùn)作,進(jìn)而作出探索性演繹推理的研究方法。

一、思想實(shí)驗(yàn)的基本特征

思想實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是辯論的形式,即以實(shí)證經(jīng)驗(yàn)為前提,通過演繹法的邏輯推出結(jié)論(約翰·諾頓)?？梢?思想實(shí)驗(yàn)是一種理性的思維活動(dòng),是一種相對獨(dú)立的科學(xué)研究方法。

1.具有實(shí)驗(yàn)的可操作性

雖然思想實(shí)驗(yàn)不是進(jìn)行實(shí)際的操作實(shí)驗(yàn),但是之所以能被稱為實(shí)驗(yàn),是因?yàn)檫@種思維活動(dòng)是按照實(shí)驗(yàn)的格式而展開,是可操作的。思想實(shí)驗(yàn)的操作者根據(jù)自己已有的認(rèn)知,對某些特定的經(jīng)驗(yàn)表象,進(jìn)行思考、分析、想象、類比、猜測和邏輯推理等形式的、想象性的操作,進(jìn)而得出相關(guān)結(jié)論?？梢?思想實(shí)驗(yàn)不是主觀臆斷,而是客觀的、是有思維痕跡可循的。

2.具有嚴(yán)密的邏輯性

在思想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,邏輯推理是它的基本指向。實(shí)驗(yàn)者根據(jù)自己掌握的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和眾多的形象材料,在想象中展開和聯(lián)系,對有關(guān)的概念和關(guān)系進(jìn)行邏輯推理,朝向構(gòu)思前預(yù)定的目標(biāo)演繹。所以,思想實(shí)驗(yàn)的操作過程既是想象自由展開的過程,又是邏輯運(yùn)動(dòng)的過程,其中,邏輯起著主導(dǎo)作用,引導(dǎo)和控制著想象,保證想象既豐富但又不是胡思亂想。

3.具有高度的創(chuàng)造性

思想實(shí)驗(yàn)的目的往往是為了揭示事物內(nèi)部的規(guī)律性。因此,其探索是前無先例的,帶有高度的創(chuàng)造性。

二、思想實(shí)驗(yàn)的積極作用

1.強(qiáng)烈的質(zhì)疑、創(chuàng)新價(jià)值

從科學(xué)發(fā)現(xiàn)的角度看,思想實(shí)驗(yàn)往往從傳統(tǒng)的理論質(zhì)疑入手,從而生動(dòng)準(zhǔn)確地揭露舊理論的缺陷,批駁舊理論的錯(cuò)誤;從教學(xué)研究的水平看,思想實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生打破思維定勢,多角度地分析和發(fā)現(xiàn)問題。

2.提升實(shí)證實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)

科學(xué)結(jié)論往往是從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)中概括出來的,在實(shí)證實(shí)驗(yàn)開始前對實(shí)驗(yàn)過程的預(yù)想和設(shè)計(jì),在觀測后對經(jīng)驗(yàn)材料的分析和概括,都得借助于思想實(shí)驗(yàn)。思想實(shí)驗(yàn)對經(jīng)驗(yàn)材料進(jìn)行理性加工,可以為實(shí)證實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo),同時(shí),思想實(shí)驗(yàn)以其科學(xué)思維的嚴(yán)密性、精確性補(bǔ)充了實(shí)證實(shí)驗(yàn)的不足。

3.完善了實(shí)驗(yàn)的形式

奧地利著名科學(xué)家、哲學(xué)家恩斯特·馬赫認(rèn)為,“思想實(shí)驗(yàn)是實(shí)證實(shí)驗(yàn)外的、較高理智水平上使用的實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)不一定非要在實(shí)驗(yàn)室展開,在經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐不能通達(dá)之處,可以通過模擬實(shí)驗(yàn)來演示,實(shí)驗(yàn)也可以存在于我們的頭腦之中即思想實(shí)驗(yàn)。

三、思想實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

感悟經(jīng)典科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的思想實(shí)驗(yàn)(以“基因分離定律的發(fā)現(xiàn)”為例)

科學(xué)研究離不開思想實(shí)驗(yàn)的開拓,科學(xué)發(fā)現(xiàn)不應(yīng)該僅僅需要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的忠實(shí)觀察與記錄,更需要借助于人類的思辨與智慧對觀察、記錄作出廣泛的思維演繹……思想實(shí)驗(yàn),進(jìn)而作出創(chuàng)造性的判斷與解釋。

思想實(shí)驗(yàn)就是人們將一些科學(xué)構(gòu)想和假設(shè)預(yù)先在頭腦中進(jìn)行充分推演、試錯(cuò)、構(gòu)建和完善的過程,思想實(shí)驗(yàn)常用的推理形式就是“如果,那么”(諾頓),通過思想實(shí)驗(yàn)可以有效地解決或簡化許多實(shí)際問題。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)生物教學(xué)中有著重要的地位,教師應(yīng)盡可能多地讓學(xué)生參與實(shí)證實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生身臨其境,親自動(dòng)手。用好思想實(shí)驗(yàn)這一科學(xué)研究方法,不僅可以提升實(shí)證實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的效果、突破實(shí)驗(yàn)室條件的限制,更能在實(shí)際教學(xué)中提升學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力,進(jìn)而有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

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作者單位:江蘇省泗陽職業(yè)教育中心