淺談生物教學中學生思維能力的培養

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O7-0288-01

摘要：生物實驗課中培養學生科學的思維能力，必須訓練學生的思維操作技能，培養學生思維的邏輯性，逐步提高學生分析和解決實際問題的能力。

關鍵詞：生物；實驗課；培養學生；思維能力

生物科學實驗是以認識生命運動的本質和規律為目標的實踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導下的變 革現實的實踐活動。在每一個實驗的過程中，從實驗意念的產生到實驗方案的設計，從實驗結果的分析到實驗報告的完成，每一步都有思維活動，每一步都是思維的結果。所以，生物科學實驗有利于把學生帶入發現問題的情境，使學生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。科學的思維能力是科學素質的重要方面，而科學素質的培養又是全面實現素質教育的重要內容。本文結合初中生物實驗關于培養學生的思維能力問題談幾點看法。

一、訓練學生的思維操作技能

思維操作技能包括分析、綜合、比較、抽象和概括等幾個步驟。在生物實驗中要實現對某生命現象的本質和規律的認識，就要對實驗中的感性材料進行一系列的思維操作才能實現。

首先，是對要研究的事物進行分析。根據系統論的觀點，任何一個生命體或一種生命現象都是由部分、層次、要素組成的開放的有序整體。對于這樣一個整體如果囫圇吞棗地研究是無法進行的。只有將其分解，才能一部分一部分地研究，深入其內部，發現其本質。在頭腦中把整體分解為部分而進行逐個研究的過程就是分析。比如，在研究“影響鼠婦活動的外部條件”時，必須先把“外部條件”分析成光、水、化學物等單個因子，然后逐一考查和鼠婦活動的關系；在研究“光合作用”時，也是將其分解為原料、條件、產物幾部分，而這每一部分又是由次一級的成分組成。為了便于研究還須進行更深層次的分解。所有的科學實驗都離不開分析。

綜合，在頭腦中把生命體的各部分，把生命現象的各個方面和屬性聯合起來，形成對生命體和生命現象整體的認識，這就是綜合。比如在了解了細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核等構造之后，再把它們聯合起來就形成了一個完整的生活的細胞的概念。分析和綜合是相反相成、緊密聯系的對立統一的關系。它們是思維活動的基礎。

比較，是把生物各部分構造、功能和某些屬性加以對比，并確定它們之間的異同點。這就為進一步認識生命的本質和規律、進行抽象和概括打下基礎。例如，比較各種細胞在形態構造、功能等方面的相同點和不同點，比較各種種子的構造，比較淀粉酶在不同條件下對淀粉的作用情況，等等，這些都是比較的過程。

抽象和概括，是找出各種生物體或各種生命現象中共同的本質的屬性，或找出各部分構造之間，功能與構造之間，生物與環境條件之間的因果關系，而拋開次要的、非本質屬性和非因果的偶然聯系。并且，把抽象出來的本質屬性，必然聯系加以綜合形成概念和判斷，達到對生物現象的本質和規律的認識。比如，在研究了植物的各種花之后，舍去顏色，形狀等次要屬性而抽取出都有“花蕊”及擔負“有性繁殖”功能這兩個最本質的特征，形成花的一般概念，這就是對花的抽象和概括。

分析、綜合、比較、抽象和概括等在同一次思維活動中都是共同參與，緊密結合。一般說來，分析、比較、綜合是抽象和概括的基礎，而抽象和概括是思維的核心。只有通過抽象和概括才能認識事物的本質和發展規律，形成概念和原理，從而達到對事物理性的認識。

二、培養學生思維的邏輯性

思維的邏輯性主要指能正確運用概念、判斷、推理的形式進行思維和表達思維的結果。在實驗過程中，學生通過觀察獲得大量具體的、形象直觀的感性材料，對這些材料經過思維，抽象和概括出各種生命現象的本質屬性和必然聯系，再以概念、判斷、推理的形式表達出來或貯存起來。生物學中的各種基本概念、規律、原理 等都是概念、判斷、推理的具體體現。這些就構成了生物學的知識體系。

生物學的基本概念和概念體系是生物科學知識的基礎，所以，我們必須重視基本概念的教學。但是，應該讓學生自己通過“勞動”取得這些概念，讓學生通過實驗、觀察、思考形成這些概念，并且能夠用科學的語言把它們表達出來。堅持讓學生給概念下定義，讓學生推導實驗的結論，實際上是訓練了學生思維的邏輯能力。生物實驗中經常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。這就為培養學生的推理能力創造了有利條件 。

歸納法是從個別事例概括出一般原理的思維形式。它一般又分為完全歸納、簡單枚舉法和因果歸納。簡單枚舉法在中學生物實驗中是普遍存在的。比如，一個鼠婦喜暗怕光，二個鼠婦喜暗怕光，……，從多數的鼠婦喜暗怕光，歸納出所有的鼠婦都喜暗怕光。再比如，花、種子等許多生物學概念均是簡單枚舉歸納推理的結果 。

因果歸納可有求同法、求異法和剩余法等多種形式。這些方法在設計生物實驗時都有所應用。例如在光合作用實驗中就應用了求異法。求異法是研究現象（a）和條件（A）的因果聯系。如果當A存在的場合a現象也出現，當A不存在時a也不出現，則可歸納出a與A有因果聯系。光合作用和“光照”條件的關系推理如下表：處理 光(A) 其它條件(B) 光合作用(a) ①光照 √ √ √ ②遮光 × √ × 結論：光合作用與光照條件有關

演繹推理，是從一般原理到特殊事例的推理。它有三種類型，其中以“三段論”應用最為廣泛。比如，檢驗光合作用產物之一——淀粉就應用了“三段論”的思維形式。

大前提：所有遇碘變藍的物質都是淀粉，

小前提：如果光合作用產物之一遇碘變藍，

結論：那末，光合作用產物之一就是淀粉。

演繹和歸納是科學研究的兩種基本方法。在同一次科學探索中，二者是相輔相成地緊密聯系著的。但是，二者又有區別：①歸納是始于觀察提出假設，演繹是始于假設提出推斷；②歸納是從特殊到一般，演繹是從一般到特殊；③歸納是發現，演繹是證實。