例談運(yùn)用創(chuàng)新思維解答生物試題

主動(dòng)地、獨(dú)創(chuàng)地發(fā)現(xiàn)新問題，提出新見解的思維就是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是人類心理活動(dòng)的高級(jí)過程，是創(chuàng)造力的核心。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)是教學(xué)的生命，也是教學(xué)的最高目標(biāo)。這一目標(biāo)在紙筆考試評(píng)價(jià)中則體現(xiàn)為考察學(xué)生是否能夠在解題的過程中擺脫思維誤區(qū)，運(yùn)用創(chuàng)新思維。

下面結(jié)合一些生物學(xué)例題，探討如何指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維解決生物試題。

1、突破定勢(shì)思維

定勢(shì)思維是在不斷的生活和學(xué)習(xí)中逐步形成的，它大部分是在生活和學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗(yàn)的反映。思維定式的好處在于，我們用來處理一般性問題的時(shí)候，能夠駕輕就熟、得心應(yīng)手，使問題得到完滿的解決。然而，思維定式的弊端在于，當(dāng)我們面臨新情況、新問題的時(shí)候，它就會(huì)變成“思維枷鎖”，阻礙新觀念、新點(diǎn)子的構(gòu)想，同時(shí)也阻礙頭腦對(duì)新知識(shí)的吸收。正如法國生物學(xué)家貝納所說：“妨礙人們學(xué)習(xí)的最大障礙，并不是未知的東西，而是已知的東西。”

[例1](2005年廣東省高考試題)38.(1)用電刺激皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)某一區(qū)域，可觀察到大腦皮層對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)作用。那么接受刺激的是反射弧中的——。

分析大腦屬于反射弧的哪部分，這本來不算什么困難的問題，可是卻有不少學(xué)生答錯(cuò)，這是什么原因呢?

雖然誰也沒有說過接受刺激的必須是感受器，而學(xué)生在從接觸“反射弧”這個(gè)概念開始，就不斷的通過各種練習(xí)強(qiáng)化這樣一個(gè)觀點(diǎn)“接受刺激的是感受器”，漸漸地就形成了一種慣例，似乎接受刺激的都只能是感受器，不是感受器就不能接受刺激。這樣的慣例、常規(guī)，反映在學(xué)生的頭腦中，便形成一種心理定勢(shì)、思維定勢(shì)。時(shí)間越長(zhǎng)，這種定勢(shì)對(duì)學(xué)生思維的束縛力就越強(qiáng)，要擺脫它的束縛也就越困難，越需要作出更大的努力。

2、發(fā)散思維——點(diǎn)燃靈感的星星之火

發(fā)散思維也叫多向思維、輻射思維或擴(kuò)散思維。是指對(duì)某一問題或事物的思考過程中，不拘泥于一點(diǎn)或一條線索，而是從僅有的信息中盡可能向多方向擴(kuò)展，而不受已經(jīng)確定的方式、方法、規(guī)則和范圍等的約束，并且從這種擴(kuò)散的思考中求得常規(guī)的和非常規(guī)的多種設(shè)想的思維

多向思維的概念，最早是由武德沃斯于1918年提出。美國心理學(xué)家吉爾福特在“智力結(jié)構(gòu)的三維模式”中，便明確地提出了發(fā)散性思維，也即是多向思維。他認(rèn)為，發(fā)散思維是從給定的信息中產(chǎn)生信息，其著重點(diǎn)是從同一的來源中產(chǎn)生各種各樣的為數(shù)眾多的輸出。

[例2] (2002年粵豫桂等省高考試題)37.現(xiàn)有一種由人工膜制成的袋，為檢測(cè)淀粉和碘能否透過該膜，現(xiàn)提供試劑和用品如下：鐵架臺(tái)、燒杯和人工膜袋各一個(gè)、1％的淀粉溶液、稀碘溶液和細(xì)棉線。

(1)請(qǐng)用上述試劑和用品，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通過該膜。請(qǐng)用示意圖表示(加圖注)。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析：

分析 淀粉和碘能否透過這種人工膜?由于題目并沒有給出人工膜的孔隙大小，所以這個(gè)問題就可以有多種可能性，很好的考察了學(xué)生的發(fā)散思維。

發(fā)散思維的特點(diǎn)：一是“多端”，對(duì)一個(gè)問題可以多開端，產(chǎn)生許多聯(lián)想，獲得各式各樣的結(jié)論；二是“靈活”，對(duì)一個(gè)問題能根據(jù)客觀情況變化而變化；三是“精細(xì)”，能全面細(xì)致地考慮問題；四是“新穎”，答案可以有個(gè)體差異，各不相同，新穎不俗。

通過對(duì)發(fā)散性思維的研究，有研究者進(jìn)一步提出了發(fā)散性思維的流暢度、變通度(發(fā)散的靈活性)和獨(dú)創(chuàng)度(發(fā)散的新奇成份)3個(gè)維度，而這些特性是創(chuàng)新性思維的重要內(nèi)容。此題主要考察了前2個(gè)維度。3側(cè)向思維——跳出原來的圈子

有句成語叫做“他山之石，可以攻玉”。當(dāng)在一定的條件下解決不了問題或雖能解決但只是用習(xí)以為常的方案時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用側(cè)向思維來產(chǎn)生創(chuàng)新性的突破。

3.1側(cè)向移入

側(cè)向移入是指跳出原本所屬的范圍，擺脫習(xí)慣性思維，側(cè)視其他方向，將注意力引向更廣闊的領(lǐng)域；或者將其他領(lǐng)域已成熟的、較好的技術(shù)方法、原理等直接移植過來加以利用；或者從其他領(lǐng)域事物的特征、屬性、機(jī)理中得到啟發(fā)，導(dǎo)致對(duì)原來思考問題的創(chuàng)新設(shè)想。

[例3](2006年廣東省高考試題)生活中有許多問題，需要我們仔細(xì)地觀察，創(chuàng)造性地思維，創(chuàng)新性地實(shí)踐。中學(xué)生需要加強(qiáng)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，課題“延長(zhǎng)玫瑰切花保鮮期的探究”就是一例。

43.(1)提出問題，進(jìn)行推測(cè)

插在水中的玫瑰花過幾天就凋謝了，怎樣讓鮮花開得更久?觀察凋謝的玫瑰花莖部的切口，發(fā)現(xiàn)有發(fā)黑和腐爛現(xiàn)象，這是由于——。由此推測(cè)，玫瑰切花凋謝的原因可能是——。

(2)查閱資料，獲取信息

針對(duì)提出的問題，查閱有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉是比較合適的實(shí)驗(yàn)藥品。海藻酸鈉又稱海藻膠，白色或淡黃色粉末，溶于水，其水溶液與鈣離子反應(yīng)時(shí)可形成粘膠膜。無毒，可用作食品添加劑，醫(yī)藥上作血漿代用品、止血?jiǎng)⒛z囊等。

根據(jù)以上信息，選擇海藻酸鈉作為延長(zhǎng)玫瑰切花保鮮期的比較合適的實(shí)驗(yàn)藥品的主要依據(jù)是——

分析本題研究的是如何防止微生物對(duì)切花切口的危害。雖然題目的立意是解決生物學(xué)問題，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案卻是跳出了微生物學(xué)的范疇，使用一種在食品加工和醫(yī)藥領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的藥品。根據(jù)海藻酸鈉的化學(xué)特性和在其他領(lǐng)域的應(yīng)用情況，讓考生去思考如何將其“移入”的研究，本題(2)問，正是對(duì)學(xué)生的側(cè)向移入思維能力的考察。

3.2側(cè)向轉(zhuǎn)換

就是指不按最初設(shè)想或常規(guī)直接解決問題，而是將問題轉(zhuǎn)換成為它的側(cè)面的其他問題，或?qū)⒔鉀Q問題的手段轉(zhuǎn)為側(cè)面的其他手段等。這種方法在解選擇題時(shí)很常用。

分析 這類關(guān)于多肽的氨基酸數(shù)目、堿基數(shù)目計(jì)算的題目學(xué)生做過不少，所以許多學(xué)生見到這道題目往往會(huì)先分析5種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)天門冬氨酸的氧元素是其他氨基酸的2倍時(shí)，就以此為突破口埋頭計(jì)算，而且本題比較靈活，相當(dāng)一部分學(xué)生未必能夠算出結(jié)果。

但實(shí)際上，只要轉(zhuǎn)換一下著手解決問題方向，這道題目是人人都能做對(duì)的。既然“肽鏈由12個(gè)氨基酸組成”，那么天門冬氨酸的數(shù)量必然少于12，分析一下4個(gè)選項(xiàng)，只有一個(gè)選項(xiàng)的值是可能小于12的。這種思維方法就是側(cè)向轉(zhuǎn)換。

3.3側(cè)向移出

與側(cè)向移入相反，側(cè)向移出是指將現(xiàn)有的設(shè)想、已習(xí)得的知識(shí)，從原來所屬的領(lǐng)域、應(yīng)用對(duì)象中擺脫出來，將其外推到其他意想不到的領(lǐng)域或?qū)ο笊稀＿@也是一種立足于跳出本領(lǐng)域，克服線性思維的思考方式。

總之，不論是利用側(cè)向移入、側(cè)向轉(zhuǎn)換還是側(cè)向移出，關(guān)鍵的竅門是要善于觀察，特別是留心那些表面上似乎與思考問題無關(guān)的事物與現(xiàn)象。這就需要在注意研究對(duì)象的同時(shí)，要間接注意其他一些偶然看到的或事先預(yù)料不到的現(xiàn)象。也許這種偶然并非是偶然，可能是側(cè)向移入、移出或轉(zhuǎn)換的重要對(duì)象或線索。

4、逆向思維——反其道而行之

哲學(xué)研究表明，任何事物都包括著對(duì)立的2個(gè)方面，這2個(gè)方面又相互依存于一個(gè)統(tǒng)一體中。人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物的過程中，實(shí)際上是同時(shí)與其正反2個(gè)方面打交道，只不過由于日常生活中人們往往養(yǎng)成一種習(xí)慣性思維方式，即只看其中的一方面，而忽視另一方面。如果逆轉(zhuǎn)一下正常的思路，從反面想問題，便能得出一些創(chuàng)新性的設(shè)想。

實(shí)驗(yàn)二：將同一植物在靠近莖的基部切斷，套上一個(gè)彎曲的玻璃管，管內(nèi)裝有水和水銀。不久，玻璃管內(nèi)水分增加，水銀柱上升，請(qǐng)回答：

根據(jù)這2個(gè)實(shí)驗(yàn)，你對(duì)水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力有何新的認(rèn)識(shí)?

分析 “蒸騰作用是水分運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Α边@是學(xué)生非常熟悉的一個(gè)結(jié)論，而本題除了這個(gè)拉力以外，還為學(xué)生介紹了“根壓”現(xiàn)象。

逆向性思維在各種領(lǐng)域、各種活動(dòng)中都有適用性，由于對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是普遍適用的，而對(duì)立統(tǒng)一的形式又是多種多樣的，有一種對(duì)立統(tǒng)一的形式，相應(yīng)地就有一種逆向思維的角度，“拉”和“壓”，就是對(duì)立的2個(gè)角度。

逆向是與正常比較而言的，正向是指常規(guī)的、常識(shí)的、公認(rèn)的或習(xí)慣的想法與做法。逆向思維則恰恰相反，是對(duì)傳統(tǒng)、慣例、常識(shí)的反叛，是對(duì)常規(guī)的挑戰(zhàn)。這就要求學(xué)生能夠克服思維定勢(shì)，破除由經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣造成的僵化的認(rèn)識(shí)模式。

通過以上的例題分析，發(fā)現(xiàn)，循規(guī)蹈矩的思維和按傳統(tǒng)方式解決問題雖然簡(jiǎn)單，但容易使思路僵化、刻板，擺脫不掉習(xí)慣的束縛，得到的往往是一些司空見慣的、片面的，甚至是錯(cuò)誤的答案。這就要求教師和學(xué)生不能只顧一味機(jī)械的進(jìn)行解題操練，必須在解題過程中注意創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，創(chuàng)新更是一個(gè)現(xiàn)代人必備的技能。一旦學(xué)生擁有了創(chuàng)新的頭腦和能力，他們將從此與眾不同，在人生道路上一路高歌!

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析：一段時(shí)間后

①袋內(nèi)外液體均不變藍(lán)，表明淀粉和碘均不能通過；

②袋內(nèi)外液體均變藍(lán)，表明淀粉和碘均能通過；

③袋內(nèi)液體變藍(lán)，袋外液體不變藍(lán)，表明碘能通過，淀粉不能通過；

④袋外液體變藍(lán)，袋內(nèi)液體不變藍(lán)，表明碘不能通過，淀粉能通過。

實(shí)驗(yàn)二說明：根部生理活動(dòng)(答“根部滲透吸水”或只答“根部”也給分)能產(chǎn)生推動(dòng)水分向上運(yùn)動(dòng)的壓力。

根據(jù)這2個(gè)實(shí)驗(yàn)說明：水分在植物體內(nèi)上升的動(dòng)力不但有蒸騰拉力，還有根部產(chǎn)生的向上壓力。