生物學習中培養發散性思維能力的方法

王運貴

發散性思維是創新的基石，是創新活動的重要基礎。著名的心理學家吉爾福特（J.P.Guildford）指出：“人的創造力主要依靠發散性思維，它是創造思維的主要組成部分。”生物學教學應從提高學生素質入手，從培養和開發學生的發散性思維能力著眼，造就大量的高素質的“厚度型”人才，以適應時代的要求。在傳統教育方法尤其是講授法過程中過分強調知識的確定性、強調問題答案的唯一性和標準化，過分強調程式化的解題思路和邏輯步驟，造成學生過分依賴于知識的經驗性和規律性，在頭腦中形成了太多的心理定勢，從而缺乏思考的獨立性與創新性。培養學生的發散思維，就是培養學生不依常規、求新求異、從多方面尋求答案的一種思維方式，指導學生從各個角度、全方位去思考問題，其思路是開放性的、擴散性的，解決問題的方法是多元性的。培養學生發散性思維的目的就是力求達到“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同”的效果。本文擬就在生物學教學中，如何培養學生的發散性思維能力方面，淺談幾點看法和體會。

1.遷移法

所謂遷移，是指己經獲得的知識技能甚至方法和態度，對學習新知識，新技能與解決新問題產生的影響。如果影響是積極的，起促進作用，就是正遷移；如果影響是消極的，起干擾作用，就是負遷移。

原型啟發、相似原理、仿生移植、模擬類比、聯想等都是遷移法的具體運用。心理學的實驗研究表明：能否順利地、正確地遷移，受制于許多條件，諸如不同情境所具有的共同因素、己有經驗的概括化水平、分析問題及使課題類化的能力等都是影響遷移的重要因素。因此，為了在生物學學習中實現有效的遷移，更好地實施發散性思維，應注意以下幾個方面：

一是要注重掌握生物學基礎知識與基本技能。遷移的實質就是將基礎知識與基本技能的概括化與具體化。生物學基礎知識與基本技能蘊含于各種具體的課題之中，所以，掌握基礎知識與基本技能就能促進遷移。

二是要發展概括能力。經驗的概括化水平直接影響著遷移的效果。概括能力的發展，有助于對生物學知識之間的關系做出概括性的了解，有利于實施發散性思維。課題的類化是以己有的知識和經驗系統或認知結構的概括化水平為基礎的。實驗研究表明：概括能力越高、越易發現新問題、越易于與已有的知識之間產生內在聯系，才能正確地認識問題，創造性地解決生物學學習過程中遇到的問題。

三是要注重知識與技能的應用。只有在不同情境中積極運用生物學原理，才能真正弄懂原理，才能明白某個原理的應用不僅僅局限于狹小的范圍。運用的范圍越廣，將來遷移的可能性就越大。

四是要提高分析問題和解決問題的能力。要養成分析問題及進行對應聯想的習慣，以便在復雜情景中也能很好的遷移，有效地促進創造、發明。

比如，我國杰出的生物學家袁隆平對雜交水稻的研究就經歷了這么一個過程，他從1964年就開始培育雜交水稻，但連續六年都沒有成功，原因就是沒有培育出“不育株”。1970年在與日本學者交流時，受到“這路不通那路通”思維方法的啟發，忽然想到能不能從野生稻里發現不育株，于是他們跳出原先人工栽培稻的圈子，到海南島崖縣進行野生水稻資源考察，結果當年就發現了一株雄花不育的野生稻。經過反復試驗終于在1973年培育出了我國第一批秈型雜交水稻。這就是思維遷移的結果。

2.組合法

愛因斯坦認為，組合作用似乎是發散性思維的本質特征。一個人為了更經濟地滿足人類需要而將原物進行新的組合，就是發明家。愛因斯坦創立相對論時，他所掌握的知識并沒有超過他之前60年科學界己發現的東西。他做的只不過是把人類己經擁有的知識和已經發現的事實，從一個新角度用一種新觀點重新看一下、重新排列組合一下而己。

在對DNA分子結構的研究中，1953年摘取桂冠的兩位年輕的科學家——美國的生物學家沃森和英國的物理學家克里克，同樣也是將英國著名生物物理學家威爾金斯(M.Willkins)DNA的X射線衍射的幻燈片和富蘭克林(R.E.Frinklin)提供的有關數據以及奧地利著名生物化學系查哥夫的堿基信息組合到一起得到了DNA的雙螺旋結構，從而在1962年獲得了諾貝爾生理學和醫學獎。生長素的發現同樣也經歷了這樣一個過程，1934年荷蘭人郭葛就是在達爾文和溫特試驗的基礎上分離出了純粹的生長素——吲哚乙酸。

3.分離法

上面的組合法表明，組合可以實施發散思維，其實分離法也可以實施發散性思維。例如科學家通過發散性思維把揚聲器從收錄機分離出來，分別設計出了音箱和單放機。在生物學教學中也是一樣，我們可以把真核細胞的分裂方式分解為有絲分裂、無絲分裂和減數分裂三種形式分別去講述，讓學生通過發散性思維來比較觀察三種分裂方式的異同。我們可以把DNA的分子結構分離為堿基、五碳糖和磷酸分子去講解，這樣學生就更容易接受，同時還可以培養學生認識事物之間聯系的思維能力。

4.相反法

所謂相反也就是在解決問題的過程中，當運用某種方法不能解決問題時，改用相反的方法。如順向思維及其相反的逆向思維，水平思維及其相反的傾斜思維，正面思維及其相反的背面思維，直線思維及其相反的曲線思維，縱向思維及其相反地的橫向思維，單一角度思維及其相反的多種角度思維，平面思維及其相反的立體思維，朝向目標思維及其相反的背離目標思維等等。

遺傳學上的連鎖與互換定律就是著名的生物學家摩爾根利用發散思維的相反法發現的，最初，摩爾根認為孟德爾的遺傳規律是正確的，因為它們都是建立在可靠的實驗基礎之上的。后來，由于在自己所進行的實驗中沒能取得類似的結果，他便對這些定律產生了懷疑。于是，他便展開自己思維的翅膀利用發散思維的相反法，進行了一系列新的實驗。當大量的果蠅實驗結果最終驗證了孟德爾的定律之后，他不僅確信了兩大定律的正確性，而且還發現了遺傳學上新的連鎖與互換定律。

5.群體法

發散性思維活動是復雜的社會實踐活動，需要具備各種各樣的才能，但個人的智力和精力總是有限的。俗話說：“三個臭皮匠,賽過諸葛亮”。通過合作，把大家的智慧集中起來，形成“1+1〉2”的力量完成自己無法完成的工作。

至于合作的形式是多種多樣的，可以長期在一起討論研究；也可以固定分小組進行合作交流；還可以參加興趣小組，開展學術交流。無論哪種形式的合作，只要合作得好，就能發揮群體的作用，就可以利用發散性思維的結果，集思廣益，很好地解決問題。正如貝弗里奇所認為的：一個人如果被隔絕于世，接觸不到與他同樣興趣的人，那么，他自己是很難有足夠的精力和興趣長期從事一項研究的。多數科學家在孤獨一人時就會停滯而無生氣，而在集體中就能發生一種類似共生的作用。我們前面所談到的DNA雙螺旋結構的發現就是由美國的生物學家沃森和英國的物理學家克里克共同合作完成的。

群體合作有助于集思廣益，還能相互激勵，可以使每一個學生始終處于生機勃勃的思維狀態之中。在群體中，合作者之間應該是和諧一致的，這樣，才能有效地培養學生氣發散性思維能力。

二十一世紀需要高智力的人才，高智力人才需要廣大教師運用獨特的方法去培養，也只有注重獨特方法的運用才能培養出具有獨特見解的人才。在教學中注重培養學生的發散性思維能力是必不可少的一環，這也是適應素質教育的必然要求。

（作者單位：山東省教學研究室）