在生物教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

謝亦馳

當(dāng)今社會(huì)，人們對(duì)于人才的評(píng)價(jià)不僅看他占有知識(shí)的多寡，還要看其創(chuàng)新能力，這是社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)教育提出的新要求?，F(xiàn)代社會(huì)要求學(xué)生具備較強(qiáng)的獲取知識(shí)和處理信息的能力，具有豐富的個(gè)性和開放的思維，打破傳統(tǒng)、被動(dòng)的思維習(xí)慣，能像科學(xué)家一樣進(jìn)行思考。

1 鼓勵(lì)學(xué)生思考、培養(yǎng)問題意識(shí)

問題的提出既是思維的起點(diǎn)，又是思維的動(dòng)力。讓學(xué)生在已有知識(shí)基礎(chǔ)上提出新的問題、從新的角度審視舊的問題，教師要在教學(xué)過程中精心創(chuàng)設(shè)新的情景。因此，教師在教學(xué)中要讓學(xué)生主動(dòng)提問、主動(dòng)探究，將學(xué)習(xí)的內(nèi)容與他們的經(jīng)驗(yàn)、需要、興趣建立聯(lián)系。

如“可溶性還原糖鑒定”實(shí)驗(yàn)中，教師可提出問題，為什么選擇蘋果汁或梨汁？西瓜汁行不行？接著，教師抓住契機(jī)鼓勵(lì)學(xué)生尋找答案。

心理學(xué)認(rèn)為“疑”最容易引起定向探究反射，有了這種反射，思維也就應(yīng)運(yùn)而生。教師要抓住學(xué)生的好奇心，充分發(fā)揮生物學(xué)與實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，適時(shí)地提出一些讓學(xué)生感興趣的問題，以誘發(fā)學(xué)生積極思維。如在學(xué)習(xí)光合作用和呼吸作用時(shí)，結(jié)合實(shí)際，提出問題：為什么新疆的哈蜜瓜特別甜？如何提高溫室栽培蔬菜的產(chǎn)量？在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂時(shí)，則提出“為什么配子中染色體數(shù)目減半”等問題，讓學(xué)生帶著疑問去聽課，激發(fā)并維持學(xué)生積極思考的意識(shí)。

2 注重認(rèn)知過程教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維方法

科學(xué)的思維方法體現(xiàn)在對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知過程中，教師只有把認(rèn)知過程充分合理地展示出來，才能讓學(xué)生自覺或不自覺地學(xué)到科學(xué)的思維方法。因此，教師在生物教學(xué)中首先應(yīng)注重“過程式”教學(xué)，再現(xiàn)科學(xué)家的思維過程。如講述遺傳的基本規(guī)律時(shí)，教師可以遵循“選材→試驗(yàn)觀察→分析現(xiàn)象→提出假說→驗(yàn)證假說→得出結(jié)論”這一研究過程教學(xué)，讓學(xué)生從科學(xué)家的思維過程中體會(huì)到生物學(xué)科學(xué)的思維方法。

其次，在教學(xué)過程中，教師要展示自己的思維過程。模仿是創(chuàng)新的開始，學(xué)生模仿的對(duì)象首先是教師。教師展示自己的思維過程，無疑可以使學(xué)生在潛移默化中形成自己的思維方法。如講遺傳系譜圖習(xí)題時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生先判斷顯、隱性性狀，再判斷控制性狀的基因的位置，最終確定有關(guān)個(gè)體的基因型及出現(xiàn)的概率。這樣幫助學(xué)生總結(jié)出一般的解題思路，變無序思維為有序思維。

3 培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，建立靈活的創(chuàng)新思維

良好的科學(xué)態(tài)度是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)，科學(xué)來不得半點(diǎn)虛假，在尋求客觀事物的規(guī)律中，需要嚴(yán)密和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，需要及時(shí)分析試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象，哪怕是一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)，否則就會(huì)與新成果擦肩而過。如摩爾根在果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中，偶然發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅。但是，摩爾根沒有因其偶然性而放過，而是設(shè)計(jì)了回交實(shí)驗(yàn)，從而成為第一個(gè)提出基因定位于染色體的人，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了遺傳的連鎖互換規(guī)律。

創(chuàng)新思維是創(chuàng)新素質(zhì)的核心。在教學(xué)中，教師必須有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力和發(fā)散思維能力。在生物學(xué)教學(xué)中，教師可通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥和有關(guān)情境的創(chuàng)設(shè)，有意識(shí)地讓學(xué)生利用逆向思維去思考問題，發(fā)展學(xué)生的逆向思維。逆向思維是有意識(shí)地從常規(guī)思維的反方向去思考問題，在一定程度上需要有一定的勇氣，在這方面許多科學(xué)家作出了榜樣，如伽里略有名的比薩斜塔的實(shí)驗(yàn)，哥白尼的日心說等。同樣在學(xué)習(xí)中，學(xué)生也應(yīng)有這樣的勇氣。如高中生物課本中關(guān)于葉綠體色素的提取過程中，需加入碳酸鈣、二氧化硅、無水酒精，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：如果在這一過程中不加碳酸鈣、二氧化硅、無水酒精，會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？學(xué)生大膽實(shí)踐，最后自己得出結(jié)論。教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)，得出科學(xué)的結(jié)論。這樣學(xué)生通過自己的實(shí)踐，所得到的知識(shí)會(huì)更清晰、記憶的會(huì)更牢固。

發(fā)散思維是多方向、全面展開的輻射型思維方式，是創(chuàng)新思維最可貴的思維方式。這種思維方式克服了常規(guī)思維的單一性。如在學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)的成分”時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“假如缺少其中某一種成分，將會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？”學(xué)生在討論分析后，掌握生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其作用可謂是水到渠成。

沒有求異，就無所謂創(chuàng)新。在平時(shí)的教學(xué)中，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，不迷信書本和教師，鼓勵(lì)他們有自己獨(dú)到的見解。對(duì)學(xué)生的思維成果，即使是荒誕的教師也不要隨便否定，而是應(yīng)想方設(shè)法找出其中的合理因素加以肯定和鼓勵(lì)。所謂發(fā)散思維就是思考者根據(jù)已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，從不同的角度，沿不同的方向，進(jìn)行各種不同層次的思考，多觸角、全方位地尋求與探索新的方法和結(jié)論的開放式思維。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)有意識(shí)地讓學(xué)生跳出已有條條框框，打破思維定勢(shì)，進(jìn)行知識(shí)的遷移重組，不要把學(xué)生的思維凝固在所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案、知識(shí)系統(tǒng)上。如學(xué)完一對(duì)等位基因的遺傳規(guī)律——“基因的分離規(guī)律”后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“兩對(duì)或多對(duì)等位基因又將如何遺傳？”通過學(xué)習(xí)“色盲的遺傳”，教師總結(jié)了X染色體上的隱性遺傳病的特點(diǎn)后，要求學(xué)生討論分析：在X染色體上，與色盲基因相對(duì)應(yīng)的，控制正常色覺的顯性基因又有何遺傳特點(diǎn)？如果致病基因在Y染色體上又將如何遺傳？

在一定的程度上，教師能否提出或啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出具有探索性、開放性、應(yīng)用性、挑戰(zhàn)性的問題，是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的關(guān)鍵。

4 鼓勵(lì)反思，提升創(chuàng)新思維品質(zhì)

教學(xué)的價(jià)值不僅僅是為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中獲取知識(shí)與技能，更重要的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對(duì)自己的思維過程進(jìn)行反思，不斷提升自己的創(chuàng)新水平，讓學(xué)生理解反思在自己成長道路上的價(jià)值，為實(shí)現(xiàn)自我創(chuàng)造條件。

關(guān)于創(chuàng)新思維培養(yǎng)，教師還應(yīng)該注意：① 客觀合理地看待學(xué)生的創(chuàng)新思維。學(xué)生在學(xué)習(xí)中的創(chuàng)新研究不能與科學(xué)家的那種專業(yè)化的創(chuàng)新研究相提并論，它要求的著重點(diǎn)并不是學(xué)生有沒有創(chuàng)新，而是有沒有形成創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，即強(qiáng)調(diào)的是過程而不是結(jié)果。② 客觀合理地要求學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維并不一定針對(duì)所有的生物知識(shí)。而對(duì)一些簡(jiǎn)單的、一目了然無創(chuàng)新必要且也無創(chuàng)新可能的生物知識(shí)教學(xué)，教師不能隨意地貼上創(chuàng)新的標(biāo)簽，否則將背離創(chuàng)新思維的本質(zhì)意義。

5 做好探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)基本的研究方法。“探究性實(shí)驗(yàn)”以實(shí)驗(yàn)探究為核心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官和思維，有助于培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生在“實(shí)驗(yàn)探索”中提高能力；有助于學(xué)生形成客觀、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法；有助于提高學(xué)生的各種能力，尤其是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和思維能力；有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力。新教材中有許多探究性實(shí)驗(yàn)，教師扎扎實(shí)實(shí)實(shí)施“探究性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑和方法。

在進(jìn)行生物探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需要特別注意以下問題：①積極創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件。盡量想辦法，做好教材中的實(shí)驗(yàn)；對(duì)一些演示實(shí)驗(yàn)可將其改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。可根據(jù)情況適當(dāng)增加課本沒有的實(shí)驗(yàn)。將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)。對(duì)一些經(jīng)典的而又難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，利用錄像、投影、多媒體等手段進(jìn)行模擬。② 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用及教師的主導(dǎo)作用。教師要積極引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的全過程，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的觀察、實(shí)驗(yàn)的分析、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)都要融入學(xué)生的智慧，讓學(xué)生有充分的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)眼的機(jī)會(huì)。

總之，在高中生物課堂中進(jìn)行科學(xué)思維的培養(yǎng)是生物教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，是學(xué)生終生發(fā)展的需求，是國家生物技術(shù)發(fā)展的需求。學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力的提高并不是僅靠已有知識(shí)的拼湊，而是依靠發(fā)展良好的科學(xué)思維能力。科學(xué)思維是一種能力，需要在日常的生物學(xué)習(xí)中進(jìn)行長期的訓(xùn)練。在生物課堂中，進(jìn)行科學(xué)思維培養(yǎng)將對(duì)教師提出更高的要求。教師要把握學(xué)習(xí)活動(dòng)中每一處有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教育契機(jī)，運(yùn)用靈活多變的教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)情境，全方位地捕捉學(xué)生創(chuàng)新思維的火花，激活創(chuàng)新思維的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，滿足學(xué)生終生發(fā)展的需求。