生物教學中學生發散思維能力的培養

發散思維是一種推測、發散、想象和創造的思維過程，它是指從一個給定的信息或條件為出發點，沿著不同的方向去思考，從不同的角度、不同側面對所給信息或條件加以重新組合，橫向拓展思路、縱向深入探究、逆向反復比較，如此產生諸多聯想，使信息朝著各種可能的方向發散，從而找出多種合乎條件的可能的答案、結論或假說或者獲得其他意想不到的創造性結果。發散思維是一種開拓型思維形式，對培養學生的創新意識有十分重要的作用。

一、 在知識體系的構建中培養學生的發散思維

1. 以開放性的問題引導學生進行發散思維。開放性問題涉及的知識面寬廣，是生物學教學中培養學生發散性思維能力的可貴資源。課堂上呈現開放性問題情境是創新課堂教學的一個有效切入點，是培養學生創新能力的重要手段。如在糖類代謝與人體健康的教學前布置有關問題：(1)糖尿病患者有哪些常見癥狀？(2)引起這些癥狀的原因是什么？(3)不同癥狀的患者各應采取什么防治措施？鼓勵學生從多角度多層次去分析問題，開闊學生的思路和視野，讓學生親身體會到生物學知識的廣泛應用，有利于訓練學生思維的廣闊性。

2. 拓展知識點、培養學生的發散思維。學習過程中引導學生以某一知識點為核心進行思考，尋找相關知識點之間的內在聯系，向不同角度拓展形成知識面。如以DNA為核心，可以與有絲分裂、減數分裂、受精作用及DNA的結構、復制、遺傳基本定律、基因突變等知識串起來。以內環境穩態為基點，可以把消化與吸收、氣體交換、血液循環、三大營養物質的代謝、有氧呼吸、能量代謝等包羅進去。以蛋白質為核心，可將生命的物質基礎、酶與新陳代謝、激素調節、基因表達、免疫等分散的知識點連接成面。這些訓練對學生橫向發散思維、綜合能力的提高非常有益。

3. 表達形式多樣化，培養學生的發散思維。將文字描述的知識轉變成直觀的圖的形式，使學生的思維縱向深入發展。如光、二氧化碳對光合作用的影響，讓學生根據提供的數據繪出坐標曲線圖，用數學的方法分析生物學問題。還可以把相近的、相關的圖與圖解懸接并聯起來，如把動植物細胞亞顯微結構圖化成一個大細胞，通過二氧化碳、氧氣把葉綠體圖與線粒體鉤連起來，把有氧呼吸、光合作用及能量代謝圖解絞鏈在一起。又如，將動物細胞結構圖進行變遷、比較，從不同側面綜合認識動物細胞結構和功能的聯系：口腔上皮細胞→肝細胞（線粒體較多）→胰島細胞（高爾基體較多）→小腸上皮細胞（有微絨毛）→卵細胞（核染色體減半）；植物細胞圖可變化為：葉肉細胞（葉綠體較多）→洋蔥表皮細胞（有紫色大液泡）→根尖成熟區細胞（無葉綠體、有大液泡、細胞膜、壁外突）→分生區細胞（無葉綠體、大液泡，細胞呈正方形）。

二、 在實驗探究的過程中培養學生的發散思維能力

生物學是一門以實驗為基礎的科學，實驗是生物學教學的靈魂，是學生認識自然的窗口。在探索性和創造性的實驗探究過程中實驗情境創設、實驗方案的設計和選擇、實驗操作過程等諸多環節中都可啟迪學生進行發散思維，培養思維自覺性，促進思維全面發展。

如在進行“探究植物的向光性”實驗時，依據向光性運動的原理，設置如下問題：如何設置這個實驗的實驗組和對照組？實驗組和對照組中的不同變量可選擇哪些？學生分小組討論得出以下可行性方案。

第1種實驗方案：變量為光照方向的不同。實驗組單側光照射，胚芽鞘向光彎曲生長；對照組均勻照光，胚芽鞘直立生長。

第2種實驗方案：變量為胚芽鞘尖端的有無。實驗組去掉胚芽鞘尖端，均勻照光，結果是胚芽鞘不生長也不彎曲；對照組不處理，均勻照光，結果是胚芽鞘向光彎曲生長。

第3種實驗方案：變量為受光部位的不同。實驗組胚芽器鞘的尖端遮光，照射單側光，胚芽鞘直立生長；對照組胚芽鞘的下段遮光，照射單側光，胚芽鞘向光彎曲生長。

開放性的問題情境，給學生提供自由廣闊的思維空間，也提供了多角度考慮問題的機會，培養學生思維的廣闊性、發散性、獨創性、應變性，使學生能進行創造性復合思維。

以上方案的實驗組和對照組在特定的條件下可以互換，可見實驗組和對照組是相對而言的，可以根據需要來選擇。通過這些練習使學生的思維活動發生質的飛躍。

三、 解題過程中訓練學生的發散思維

練習時，教師可以精心設計一題多問、一題多思、一題多解、一題多變、一題多計等類型的習題來訓練學生的發散思維能力。這類習題從某個知識點出發，向有關的知識點輻射，可以多角度、多方位地進行思考和聯系，幫助學生打破原有的思維定式，擺脫慣性思維，使學生的思維活躍起來，進行廣泛的聯系和想象，是培養學生發散思維的有效途徑。

如下面這道習題：基因型為CcffGg（無連鎖）的個體自交，求后代性狀與親本不同的幾率為多少？此題從不同的角度考慮，可以用多種方法去解決。

1. 類推法基因型為CcffGg的個體，其中ff這對基因是純合體，因而只含2對等位基因。聯系孟得爾兩對相對性狀遺傳實驗，F1自交F2中性狀分離比為9∶3∶3∶1，其中9為雙顯性，即F1的性狀，其他皆與F1性狀不同，因此后代（F2）中與親本（F1）性狀不同的幾率（3+3+1）/（9+3+3+1）=7/16。

2. 直接法先考慮Cc×Cc，后代顯性C-∶cc=3∶1；Gg×Gg后代表現型為G-∶gg=3∶1；ff×ff，后代皆為隱性性狀。將其組合，后代與親代不同的有C- ff gg占3/4×1×1/4=3/16；cc ff G -占1/4×1×3/4=3/16；cc ff gg占1/4×1×1/4=1/16。共有3/16+3/16+1/16=7/16。

3. 間接法已知親代的表現型，后代的表現性型不外與親代相同或不同2種。與親本相同的為C- ffG-的幾率=3/4×1×3/4=9/16，則與親本不同的幾率=1-9/16=7/16。

另外，用棋盤法和綜合法也可得出正確的答案。

除上述幾方面外，與生物學有關的實踐活動也可為學生提供廣闊的思維空間，因實踐活動內容豐富多彩，形式多樣活躍，能極大地激發學生的思維，促進發散思維能力和綜合思維能力的發展。

總之，教學中以教師的創造性思維為基礎，挖掘各種有價值的教育資源，采用科學靈活的形式，可以促進學生發散思維能力的發展，優化學生的思維品質，進而提高學生的生物學素養和綜合素質。

（1. 汝南幼兒師范學校，2. 汝南園林學校）