初中生物實驗課中的思維訓練

蔡富川

（通渭縣通和初級中學 甘肅 定西 743300）

摘 要：生物科學實驗是以認識生命運動的本質和規(guī)律為目標的實踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導下的辯證現(xiàn)實的實踐活動。在每一個實驗的過程中，從實驗意念的產(chǎn)生到實驗方案的設計，從實驗結果的分析到實驗報告的完成，每一步都有思維活動，每一步都是思維活動的結果。所以，生物科學實驗有利于把學生帶入發(fā)現(xiàn)問題的情境，使學生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。

關鍵詞：生物；實驗課；思維訓練

科學的思維能力是科學素質的重要方面，而科學素質的培養(yǎng)又是全面實現(xiàn)素質教育的重要內(nèi)容。本文結合初中生物實驗關于培養(yǎng)學生的思維能力問題談幾點看法。

一、啟發(fā)學生的思維積極性

興趣是思維活性的觸發(fā)劑，求知的需要是學習動機的基礎。當學生對某個問題發(fā)生興趣時，就會圍繞著這個問題積極地思考起來。但是，單純由“實驗”表面的“魅力”所引起的，只是直接的興趣，如果沒有更深層次內(nèi)涵的吸引，維持不了多久。

要想保持學生持久的興趣，就要善于“創(chuàng)造”種種誘因。比如，從生產(chǎn)實際和學生生活實際引出實驗課題，不斷明確實驗的目的和意義，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學生思考等等。通過這些手段，及時地把學生的間接興趣發(fā)展為直接興趣。思維總是在觀察和解決問題的過程中進行的。當一個人產(chǎn)生必須排除困難的需要，或要了解某一問題時，思維就活躍起來。實踐證明，有意識地創(chuàng)設發(fā)現(xiàn)問題的情境是引導學生積極思維的好方法。我們要善于利用實驗中的[觀察與思考][討論]等欄目中的問題，以及在輔導實驗的教學中用啟發(fā)性的問題巧妙地引導和調(diào)動學生思維的積極性。

二、幫助學生掌握科學研究的基本過程

科學思維方法的首要問題是明確科學研究的基本過程，即解決問題的程序。

例如，〈觀察鼠婦活動〉的實驗設計思路：

（一）通過觀察發(fā)現(xiàn)問題

為什么在花盆下、石塊下等處容易找到鼠婦？這些地方有什么特點？

（二）提出假設（對發(fā)現(xiàn)的問題大膽提出猜測和解釋）

1.鼠婦的活動可能與光照條件有關。

2.鼠婦的活動還可能和水分，以及其它外界因素有關，等等。

（三）設計實驗，驗證假說

在這個階段，實驗的目的任務、方法、材料、裝置等等都是根據(jù)假設來確定的。所以，實驗的理論依據(jù)主要是假設（當然還有賴于學生對有關科學知識的掌握情況）。

1.先檢驗“光照”對鼠婦活動有無影響。

2.為了消除無關變量的干擾，突出自變量，找出自變量和因變量的因果聯(lián)系，必須創(chuàng)造一個除“光照”以外其它條件均相同的、只有明暗兩處相通的場所。把一定數(shù)量的鼠婦放在其中，觀察鼠婦在明暗兩處的數(shù)量分布情況。

（四）分析、討論實驗結果，推導結論驗證假設的真?zhèn)?/p>

通過“鼠婦實驗”，要幫助學生感受和理解科學研究的基本過程：問題→假設→實驗→結論。初中所有的生物實驗幾乎都體現(xiàn)了這條思路，這里不再重復。

三、訓練學生的思維操作技能

首先，是對要研究的事物進行分析。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點，任何一個生命體或一種生命現(xiàn)象都是由部分、層次、要素組成的開放的有序整體。對于這樣一個整體，如果囫圇吞棗地研究是無法順利進行的。只有將其分解，一部分一部分地研究才能深入其內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)其本質。在頭腦中把整體分解為部分而進行逐個研究的過程就是分析。比如，在研究“影響鼠婦活動的外部條件”時，必須先把“外部條件”分析成光、水、化學物等單個因子，然后逐一考查和鼠婦活動的關系；在研究“光合作用”時，也是將其分解為原料、條件、產(chǎn)物幾部分，而這每一部分又是由次一級的成分組成。為了便于研究還須進行更深層次的分解。所有的科學實驗都離不開分析。

綜合，在頭腦中把生命體的各部分，把生命現(xiàn)象的各個方面和屬性聯(lián)合起來，形成對生命體和生命現(xiàn)象整體的認識，這就是綜合。比如在了解了細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核等構造之后，再把它們聯(lián)合起來就形成了一個完整的活的細胞的概念。分析和綜合是相輔相成、緊密聯(lián)系的對立統(tǒng)一的關系。它們是思維活動的基礎。

比較，是把生物各部分構造、功能和某些屬性加以對比，并確定它們之間的異同點。這就為進一步認識生命的本質和規(guī)律、進行抽象和概括打下基礎。例如，比較各種細胞在形態(tài)構造、功能等方面的相同點和不同點，比較各種種子的構造，比較淀粉酶在不同條件下對淀粉的作用情況等等，這些都是比較的過程。

抽象和概括，是找出各種生物體或各種生命現(xiàn)象中共同的本質的屬性，或找出各部分構造之間功能與構造之間、生物與環(huán)境條件之間的因果關系，而拋開次要的、非本質屬性和非因果的偶然聯(lián)系。并且，把抽象出來的本質屬性，必然聯(lián)系加以綜合形成概念和判斷，達到對生物現(xiàn)象的本質和規(guī)律的認識。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”及擔負“有性繁殖”功能這兩個最本質的特征，形成花的一般概念，這就是對花的抽象和概括。

四、培養(yǎng)學生思維的邏輯性

思維的邏輯性主要指能正確運用概念、判斷、推理的形式進行思維和表達思維的結果。在實驗過程中，學生通過觀察獲得大量具體的、形象直觀的感性材料，對這些材料經(jīng)過思維，抽象和概括出各種生命現(xiàn)象的本質屬性和必然聯(lián)系，再以概念、判斷、推理的形式表達出來或貯存起來。生物學中的各種基本概念、規(guī)律、原理等都是概念、判斷、推理的具體體現(xiàn)。這些就構成了生物學的知識體系。

總之，培養(yǎng)學生的思維能力，要充分開發(fā)生物實驗中的有利因素，明確目標，堅持訓練。訓練要得法，要教會學生思維方法，使其化成能力，要注重實效。