高中生物學(xué)觀察與分析能力的培養(yǎng)策略

貴州 付忠義

通過觀察生命現(xiàn)象、圖形、圖像等，分析并總結(jié)出生命活動(dòng)規(guī)律和生命特征，是高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法和途徑。經(jīng)過調(diào)查筆者發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生的觀察能力、分析能力有待提高。很多學(xué)生對(duì)于“學(xué)習(xí)觀察”沒有自主意識(shí)，對(duì)于觀察任務(wù)也無從下手，因此無法從觀察對(duì)象中獲取有用的信息，即便觀察到了一些現(xiàn)象，也難以通過分析概括得出合理的結(jié)論。當(dāng)然，這些影響都是綜合因素導(dǎo)致的，而不是單一因素導(dǎo)致的。

對(duì)于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生而言，影響其學(xué)習(xí)效率的因素是多方面的，但毋庸置疑的是，觀察能力和分析能力會(huì)對(duì)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。因此在教學(xué)中，除了基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累以外，教師更需要注重培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力。通過對(duì)觀察能力和分析能力進(jìn)行針對(duì)性培養(yǎng)，提高學(xué)生獲取信息的敏銳性和分析信息的邏輯性，是提升學(xué)生高中生物學(xué)學(xué)習(xí)效率的重要手段。

一、觀察與分析能力的內(nèi)涵與聯(lián)系

1.觀察能力的基本內(nèi)涵

觀察能力是指大腦通過觀察事物等，對(duì)聲音、氣味、溫度、形態(tài)、大小等事物屬性產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)的能力。觀察是一種以視覺為主，其他知覺為輔的綜合性感知。在學(xué)生的多種學(xué)習(xí)能力中，觀察能力是最為關(guān)鍵，也是最為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)能力。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，可以有效地提高學(xué)生對(duì)新事物的認(rèn)知、理解和接受能力。在高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)中，觀察能力是學(xué)生認(rèn)識(shí)新事物、構(gòu)建新概念的關(guān)鍵能力之一。對(duì)客觀事物的認(rèn)知首先就是從觀察開始的，只有經(jīng)過大量的觀察，充分掌握事物的客觀屬性，才能通過歸納、概括、抽象等思維過程形成生物學(xué)概念，構(gòu)建完整的生物學(xué)概念體系。

2.分析能力的基本內(nèi)涵

觀察能力強(qiáng)調(diào)客觀性，而分析能力則具有很強(qiáng)的主觀性。它是指人腦通過思維把客觀對(duì)象的整體從不同要素、不同層次、不同規(guī)定性等元素分解為若干部分，并進(jìn)行研究、認(rèn)識(shí)的技能和本領(lǐng)。在學(xué)習(xí)過程中，分析能力與觀察能力、閱讀能力等是相互配合的，因?yàn)閷W(xué)習(xí)活動(dòng)本身就是一項(xiàng)極具復(fù)雜性的認(rèn)知活動(dòng)，尤其生物學(xué)的學(xué)習(xí)過程，在很大程度上就是人類對(duì)客觀世界的認(rèn)知過程。分析能力的重要性體現(xiàn)在只有通過合乎邏輯的推理與分析、歸納與概括等過程，人腦才能將觀察到的信息綜合成特定的概念，形成人類對(duì)實(shí)物固有屬性的客觀認(rèn)知。但分析能力因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的主觀性，所以在分析、歸納、概括等過程中，有可能發(fā)生偏差，從而導(dǎo)致人類對(duì)事物的認(rèn)知產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此，合理地培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，是促進(jìn)學(xué)生通過認(rèn)識(shí)客觀世界樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀的重要途徑。

3.觀察能力與分析能力的內(nèi)在聯(lián)系

通過觀察獲得的信息是客觀事物的基本屬性，是人腦對(duì)客觀事物的原始認(rèn)知，只有經(jīng)過合理的分析與歸納等才能形成深層的認(rèn)知。因此，本文將觀察能力與分析能力在對(duì)“客觀事物”等的認(rèn)知層面上進(jìn)行整合，以期通過分析找出促進(jìn)學(xué)生觀察能力及分析能力發(fā)展的長久、有效的方法，并能有效地提升學(xué)生學(xué)習(xí)高中生物學(xué)的效率。

二、研究現(xiàn)狀分析

通過對(duì)上述概念的分析，筆者認(rèn)為在人類認(rèn)識(shí)客觀世界的過程中，分析能力是觀察能力的有力延伸和拓展，因此將觀察能力與分析能力進(jìn)行對(duì)比聯(lián)合研究是具有一定積極意義的。

許賢雙在《論高中生物學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)》一文中指出“通過觀察性實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的同時(shí)，也能促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展”。此外，董秀娟、王憲杰、劉建麗等學(xué)者從不同的角度闡述了觀察能力在高中生物學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性，并從激發(fā)觀察興趣、培養(yǎng)觀察意識(shí)、傳授觀察方法等方面介紹了提高學(xué)生觀察能力的措施。陳胤榕、黃冰瑤、商文、楊紅娟、段慶仿等學(xué)者也從文本分析、試題分析、實(shí)驗(yàn)分析、圖表分析等角度闡述了分析能力對(duì)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要性和培養(yǎng)學(xué)生分析能力的方法。

綜上，不論是關(guān)于“觀察能力”還是關(guān)于“分析能力”的研究，都指向一個(gè)共同的方向，就是生物教學(xué)必須具備直觀性和客觀性。也就是說，提高學(xué)生的觀察能力和分析能力都必須尊重事實(shí)，從客觀世界出發(fā)。二者有共性的出發(fā)點(diǎn)和方向，這使得本研究有了一定的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)意義。

三、觀察與分析能力培養(yǎng)的一般策略與分析

觀察能力與分析能力在思維上存在必然的內(nèi)在聯(lián)系，因此通常可以利用同一個(gè)情境相繼促使兩項(xiàng)能力的共同發(fā)展。在邏輯上一般是先觀察再分析，因此從能力發(fā)展來看，分析能力是在觀察能力的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是觀察能力在思維層面上的延伸。

1.觀察能力的培養(yǎng)

1.1以實(shí)物和模型為基礎(chǔ)培養(yǎng)觀察能力

實(shí)物和模型是生物學(xué)教學(xué)中不可缺少的輔助教具。觀察實(shí)物或模型能夠促進(jìn)學(xué)生客觀地認(rèn)識(shí)生物學(xué)事實(shí)，尤其對(duì)實(shí)物的觀察，是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的重要手段。如動(dòng)、植物的體態(tài)、外觀特征、生活習(xí)性等，一般可以通過直接觀察實(shí)物來獲得相關(guān)的信息。但是由于某些物體的實(shí)物的體積、形態(tài)、分布等可能不便于直接觀察，這就需要借助模型等材料來輔助觀察，如草履蟲的形態(tài)不便于觀察，則可以借助草履蟲結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行觀察；DNA分子無法通過肉眼或普通顯微鏡觀察，就需要借助DNA分子結(jié)構(gòu)模型來觀察等。

通過對(duì)實(shí)物或模型的觀察，教師首先可以教會(huì)學(xué)生如何觀察客觀事物，然后在基本方法的指導(dǎo)下嘗試舉一反三，通過反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)成提高學(xué)生觀察能力的目的。

1.2以標(biāo)本和圖片為基礎(chǔ)培養(yǎng)觀察能力

標(biāo)本和圖片是實(shí)物和模型的特殊形式。標(biāo)本通常是由生物體的部分器官或組織制作而成的，從材料種類上一般可以分為動(dòng)物標(biāo)本、植物標(biāo)本、化石標(biāo)本、礦石標(biāo)本；從制作手法上一般可以分為浸制標(biāo)本、臘葉標(biāo)本、立體標(biāo)本、插針標(biāo)本、玻片標(biāo)本等。圖片實(shí)際上也是物理模型的一種形式，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖等。標(biāo)本和圖片的觀察也是生物學(xué)教學(xué)中一項(xiàng)重要的任務(wù)和關(guān)鍵的手段，是對(duì)實(shí)物和模型觀察的關(guān)鍵補(bǔ)充。

標(biāo)本的觀察更具有操作性，通常不受生物的時(shí)空限制，在室內(nèi)就可以快速地完成大量的觀察。例如對(duì)動(dòng)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(骨骼、肌肉等)的觀察，通?？刹扇〗馄蕦?shí)物觀察、標(biāo)本觀察、圖片觀察等，宏觀的觀察可以通過實(shí)體標(biāo)本來完成，而顯微結(jié)構(gòu)可以通過玻片標(biāo)本來觀察。

圖片的觀察相對(duì)實(shí)物、標(biāo)本、模型的觀察來說，在立體的空間認(rèn)識(shí)上會(huì)有一定的欠缺，但圖片觀察對(duì)教學(xué)來說是必備的，因?yàn)橛^察圖片資料是受限程度最小的，而且圖片也是人類學(xué)習(xí)過程中傳遞信息的重要手段，不論是教材編寫還是紙筆測試中都會(huì)用到大量的圖片。

1.3以實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐為基礎(chǔ)培養(yǎng)觀察能力

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)是生物教學(xué)中很重要的部分。不論是觀察類實(shí)驗(yàn)對(duì)生物材料的直接觀察，還是探究類實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察，都是一項(xiàng)重要的能力。觀察類實(shí)驗(yàn)即通過觀察生物材料(實(shí)物、模型、標(biāo)本等)來獲得相關(guān)的信息；探究類實(shí)驗(yàn)則是通過控制變量等方法，產(chǎn)生特定的現(xiàn)象，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)中，通過觀察溶液顏色的變化來判斷溶液中是否含有還原糖，觀察到的現(xiàn)象若為“藍(lán)色→棕色→磚紅色”，則說明溶液中含有還原糖。

實(shí)驗(yàn)過程中的觀察也是需要細(xì)致入微的，既要觀察正常的現(xiàn)象，也要觀察異常的現(xiàn)象。只有正確的觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，才能分析得出合理的結(jié)論，或者正確地找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因。

2.分析能力的培養(yǎng)

2.1以觀察能力為基礎(chǔ)培養(yǎng)分析能力

分析是觀察的延伸，觀察是分析的基礎(chǔ)。以觀察到的信息為基礎(chǔ)，通過推理、歸納、概括等分析過程，可以在生物學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)上形成生物學(xué)概念，這是生物學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一步，是將外界的零散信息內(nèi)化為自身知識(shí)體系的主要途徑。

2.1.1對(duì)實(shí)物、模型、標(biāo)本、圖片觀察的分析

盡管實(shí)物、模型、標(biāo)本、圖片有很大的差異，但總體來說觀察的角度和分析的方法都有相似之處。一般都需要從“形態(tài)”“結(jié)構(gòu)”“顏色”“大小”“數(shù)量”“分布”等方面進(jìn)行觀察，觀察所得到的信息即來自生物界的“直接信息”，是生物界的客觀事實(shí)，不具有討論的空間。但基于這些事實(shí)的分析，一般都落腳于“為什么”，比如“為什么線粒體內(nèi)膜大量向內(nèi)折疊形成嵴”，而回答這些問題的切入點(diǎn)則是“是什么”，即該結(jié)構(gòu)的功能是什么。所以，所謂的分析，主要就是針對(duì)“結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系”的探討。

2.1.2對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的分析不能局限于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，還應(yīng)該包括對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、試劑、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)誤差等的分析。

①實(shí)驗(yàn)材料和試劑的分析：實(shí)驗(yàn)選材是成功的關(guān)鍵，分析實(shí)驗(yàn)選材的必備特點(diǎn)和要求，正確地選取實(shí)驗(yàn)材料，才能提高實(shí)驗(yàn)的成功率。

許多工程施工單位都在檔案管理人員的分配上存在著較大的問題和矛盾。第一，專職檔案管理人員較少?，F(xiàn)在一些工程施工管理單位的檔案管理人員具有以下特點(diǎn)：業(yè)務(wù)技術(shù)人員兼職多、年輕從業(yè)人員多、專職人員較少，甚至沒有。這樣的情況極為普遍，而且這些從業(yè)人員大多沒有專業(yè)的培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，缺乏相應(yīng)的檔案管理知識(shí)和技能，很難滿足檔案管理的工作需求。第二，業(yè)務(wù)技能掌握不熟練。道路工程檔案管理人員的文化水平普遍不高，并且有很大一部分人還缺乏相應(yīng)的工程技術(shù)知識(shí)和工程管理經(jīng)驗(yàn)，致使在實(shí)際的檔案管理工作中歸檔質(zhì)量不高、檔案材料積累不全、卷宗收集質(zhì)量較差、檔案整理不規(guī)范的現(xiàn)象比比皆是，嚴(yán)重影響了道路工程檔案的歸檔效率。

如“觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂”的實(shí)驗(yàn)，所選的材料必須能進(jìn)行減數(shù)分裂，如蝗蟲的精巢等，若選擇植物的根尖等不能進(jìn)行減數(shù)分裂的材料，則不能觀察到減數(shù)分裂；“檢測植物組織中的還原糖”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樯婕叭芤侯伾淖兓运x材料應(yīng)該是接近無色的，此外所選材料還應(yīng)該含有豐富的還原糖；“探究pH對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榈矸墼谒嵝詶l件下會(huì)發(fā)生水解，因此不能選擇淀粉作為底物；“探究溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫^氧化氫受熱會(huì)分解，因此不能選過氧化氫作為底物；“探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)殪沉衷噭┑淖饔眯枰訜?，?huì)改變實(shí)驗(yàn)的“自變量”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出錯(cuò)，因此不能用斐林試劑檢測淀粉的水解產(chǎn)物的量，而是要用碘液檢測淀粉的剩余量；不同實(shí)驗(yàn)中鹽酸、酒精等試劑的作用、濃度等。

②實(shí)驗(yàn)步驟的分析：準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)成功的保障，分析實(shí)驗(yàn)的正確操作步驟可為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

如“制作臨時(shí)裝片”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于不同的材料有不同的操作要求，新鮮的植物材料需要滴加清水再放材料，新鮮的動(dòng)物材料需要滴加生理鹽水再放材料，動(dòng)物血液應(yīng)采用“涂”的方式等；“顯微鏡的操作”相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，要先用低倍鏡觀察再用高倍鏡觀察，光圈和反光鏡的選擇、粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋的調(diào)節(jié)等；斐林試劑和雙縮脲試劑的使用順序和原因；血球計(jì)數(shù)板的使用方法：先蓋上蓋玻片再滴加培養(yǎng)液等。

對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的分析不一定要面面俱到，但對(duì)于特殊的環(huán)節(jié)一定要細(xì)致入微。細(xì)節(jié)決定成敗，往往一些細(xì)小的錯(cuò)誤容易使整個(gè)實(shí)驗(yàn)功虧一簣。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析是基于實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行的，正確的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是為了得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.2以文本閱讀為基礎(chǔ)培養(yǎng)分析能力

對(duì)文本的分析是科學(xué)思維的重要組成部分。不論是學(xué)習(xí)、考試，還是科研過程等，都有大量的文本需要閱讀，并需要對(duì)文本內(nèi)容進(jìn)行客觀地分析以獲取有效的信息。這里的文本包括文字類文本、表格類文本、圖形、圖示等。

對(duì)于文本閱讀有關(guān)的分析能力，首先需要從材料中直接獲取信息，與觀察類分析的區(qū)別主要是信息的來源不同。這類分析能力的訓(xùn)練主要以教材為基本素材，教師通過深度挖掘教材中的圖表信息、拓展資料、生物學(xué)史，一方面可以拓展學(xué)生的視野，增加知識(shí)儲(chǔ)備；另一方面也能在素材分析的過程中指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分析素材的基本方法。此外，適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)、科學(xué)前沿等信息，結(jié)合科技論文等進(jìn)行信息題的綜合訓(xùn)練也是提高學(xué)生獲取信息和綜合分析能力的重要手段。

四、結(jié)束語

生物學(xué)包含大量的“事實(shí)性”知識(shí)，這些知識(shí)的獲得除了通過文字信息直接習(xí)得以外，也能通過觀察客觀世界來獲得，且通過自身觀察得到的知識(shí)更有利于構(gòu)建知識(shí)體系。而通過對(duì)觀察所得的信息進(jìn)行分析，形成特定的生物學(xué)概念，構(gòu)建完整的生物學(xué)學(xué)科知識(shí)體系，又是生物學(xué)學(xué)習(xí)的基本途徑。教師在教學(xué)中有意識(shí)地通過對(duì)實(shí)物、模型、標(biāo)本、圖片、實(shí)驗(yàn)的觀察，促進(jìn)學(xué)生觀察能力的發(fā)展，同時(shí)從多個(gè)角度對(duì)信息進(jìn)行綜合分析，不僅有利于構(gòu)建知識(shí)體系，還能提高學(xué)生的分析能力。因此，多維度、全方位地培養(yǎng)學(xué)生的觀察與分析能力是提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)習(xí)效率的有效途徑。