近讀凡禹先生《創造性思維36計》重溫了這則短文:“一個小孩蹲在河邊若有所思地看老人釣魚,短短一會兒魚簍滿了。老人看小孩很可愛,要把整簍魚送給他,小孩搖了搖頭,仰頭答到:‘我要你那根魚竿,我也要自己釣好多魚!’……”聰明可愛的孩子不知道,有了魚竿而不懂得釣魚的技巧,是沒有用的。釣魚的技巧能怎么得來呢?
此書細細讀來、慢慢品味,心有感觸。學生期望學有所成,教師期望教有所成,學習上的成功無疑是學生和教師共同努力的目標!現實是我們的成就都有所差異,是什么決定并形成了我們的差異呢?情感、個性和思維方式、健康等等!
結合生物學科的特點,就思維方式這一關鍵性因素,現提出生物學習中所需要的幾種思維方式,供大家交流探討,以改進生物學科的教學進展。
一、靜態思維法
靜態思維法要求思維從固定的概念出發,循著固定的思維程序,達到固定的思維成果。它具有固定性、重復性、排他性等特點。
(1)新課程學習中,通過靜態思維固定化準確把握生物概念和生物事實過程。
每一學科的知識體系是由大量的概念作磚塊、邏輯性聯系作泥漿堆積起來的。像“酶”的概念,教師可以列舉多種實例來說明“酶的化學本質絕大多數是蛋白質,極少數是RNA”;像“DNA規則的雙螺旋結構”,不用解釋為什么非要兩條鏈反向平行?為什么非得是規則的雙螺旋結構?只要根據模型法了解清楚DNA雙螺旋結構即可,又像“光合作用”、“呼吸作用”、“體液免疫”、“細胞免疫”、“血糖調節”等等……
靜態思維在此方面的應用是:在高中知識結構系統范圍內,能適度解釋則求理解性記憶;否則只求其然即可,知道事實就在于準確形象地描述事實本身。而后一種情況也是符合“黑匣子理論”的。
(2)解題和解釋生活中生物現象中的應用。
舉例:例1在過氧化氫酶溶液中加入雙縮脲試劑,其結果應該是
A.產生氣泡B.溶液呈藍色 C.溶液呈紫色 D.產生磚紅色沉淀
例2 在雞蛋清溶液中加入蛋白酶,給予適宜條件,充分反應后后加入雙縮脲試劑,溶液是否呈現紫色?
思維點評:在學習新課過程中,通過實驗獲知“蛋白質和雙縮脲試劑其顏色反應溶液呈現紫色”。在解決此兩個
題時,題目中最后加入雙縮脲試劑,能否發生顏色反應關鍵就是看“最后溶液中是否還含有蛋白質”。
二、類比思維法
類比思維法就是根據兩個對象在一系列屬性上相同或相似,有其中一個對象所具有某種屬性,推測另一個對象也具有此種屬性的思維方法。
“細胞膜的結構像花生糕:花生米像蛋白質分子,爆米花像磷脂分子,花生米以不同的深度覆蓋、鑲嵌或貫穿于其中。糖類和ATP比喻成家里的糧食和口袋里的現金。高溫和低溫對酶的影響比喻成人死了和睡著了。”源自新泰一中喬建學老師的《如何讓生物課生動有趣》。
“我把人體比喻為一個獨立的國家;整個免疫系統比喻為這個國家的城堡、軍隊和公檢法系統,即保衛這個國家的機構;吞噬細胞比喻為守衛城堡的門衛;T細胞為城堡內巡邏的警察;B細胞為公檢法國家權力執行機構。守衛城堡的門衛(吞噬細胞)能夠識別進出城堡的人是否是本國國民,凡是本國國民(自己)都可以自由進出,凡是非本國國民(異己)都會被拒之門外。如果有敵人(都帶面具)(抗原)硬要闖進來,就會被門衛逮住并撕下面具(吞噬處理暴露特征),但是門衛不能識別這是哪類犯罪分子……”源自泰安二中李因鳳老師的《巧妙講解免疫調節》。
巧妙形象、貼切生動的比喻無疑會是我們的課堂氣氛熱烈,能夠有效激發學生的學習興趣,極大提高課堂效率。
三、系統思維法
系統思維法是在考慮解決某一問題時,不是把它當作孤立、分割的問題來處理,而是當作一個有機關聯的系統來處理,從而獲得對事物的整體性認識,或找到解決問題的恰當方法。
在學習遺傳變異知識后,以減數分裂為載體將遺傳的兩大定律、伴行遺傳、基因突變、基因重組、甚至染色體變異融合在一起,串珠成鏈我們就會有“進其愈深,則所見愈奇”之感。減數分裂的這種復雜性,讓學生建立了系統有機的知識結構,使學生站在更高層次上了解了生命現象。
四、收斂聚焦思維法
此種方法以某種研究對象為中心,通過篩選、組合、論證將眾多的思路和信息匯集于這個中心點,其過程是集中指向目標的,目標單一,就像瞄準靶心,往往與發散思維相輔相成。
學習了細胞過程的知識,我們可以理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同(場所、氧化分解的程度),可以巧妙計算酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的強度和量的問題,可以理解中耕松土的意義,可以準確說出同位素標記研究中物質的來龍去脈、可以理解劇烈活動中人體PH略微下降的原因,可以理解低氧、零上低溫儲藏水果機蔬菜的道理……通過收斂聚焦思維法,我們都可以從有氧呼吸和無氧呼吸的化學反應方式尋找到答案,更加有助于我們多側面深刻理解細胞呼吸的過程。
解題方面的應用:
例3驗證頂端優勢的產生是由于“頂芽產生生長素,向下運輸大量積累在側芽,抑制了側芽的生長”。
思維點評:思維前后順移聚焦,重心放在兩處“頂芽產生生長素”和“抑制了側芽的生長”。所以實質上有兩個問題,各自需要兩個實驗作對照,而實際上對照組是相同的,所以應有三個小實驗才能符合題目要求。
例4探究體溫調節的中樞是下丘腦還是脊髓或其他部位。
思維點評:同例1,需要四個小組的實驗。
五、逆向思維法
逆向思維法是指為實現某一創新或解決某一常規思路難以解決的問題,而采取反向思維尋求解決問題的方法。
解題方面的應用:
如在例4中,我們可先考慮結論,逆推解題思路,能夠實現有效突破。
思維點評:(1)探究是否是下丘腦←切除下丘腦、不作處理兩組。(2)探究是否是脊髓←切除脊髓、不作處理兩組。(3)探究是否是其他部位←切除下丘腦和脊髓、不作處理兩組。
此種思維方法在解決探究性題目的巧妙運用會使我們感到柳暗花明。事實上,近年高考試卷中遺傳部分壓軸題相當一部分可用這種方法進行有效突破:“分別假設是X染色體遺傳和常染色體遺傳”、“分別假設是環境影響和基因突變”、“分別假設是遺傳和變異”等等。
六、歸納比較法
歸納比較法是將相關的或容易混淆的知識點、題型放在一起,尋求它們的不同和差異進行準確到位的認識,或尋找類似的規律進而獲得類似的解決方法的思維方法。
在掌握基礎知識方面:利用歸納比較法進行線粒體和葉綠體的比較、光合作用光反應階段和暗反應階段的比較、光合作用和呼吸作用的比較、有氧呼吸和無氧呼吸的比較、有絲分裂和減數分裂的比較、減數分裂兩個階段的比較、基因突變和基因重組的比較、體液免疫和細胞免疫的比較……
以上提到了六種思維方法,它們是基本性的思維方式,除此之外還有演義思維法、形象思維法、發散思維法等。在學習基礎知識和解題的具體過程中,可能是多種思維方式的綜合運用。相信它們對于我們學習和教授生物課是大有裨益的。
(山東省新泰市新泰一中271200)