生物實驗的思維方法與學生探究能力的培養

生物實驗教學中培養學生思維的探究能力，主要體現在學生對實驗中的思維方法能有清晰敏銳的感知，深刻的體會和理解，以及創新的運用。思維方法的掌握能使學生具備創新的潛能，有指導學生學會如何運用自己的智慧，進行探究性的思考和操作，產生出新穎、獨特、具有社會價值的探究性產品。

1 生物實驗中的思維方法

生物實驗從實驗的設計操作到分析實驗結果、總結歸納結論，都離不開科學的思維方法，思維方法在方法論意義上指導著實驗的操作及思考問題、解決問題所采用的手段和方式。生物實驗的思維方法有分析的方法、理想實驗法、生物模型法、綜合運用各種方法(如比較與分類、抽象與概括)等。具備了正確的生物實驗思維方法，有助于揭示要研究的生物現象、生物規律的本質屬性和內部規律。

在生物學發展史上，隨處可見閃爍著探究性的實驗和科學家們巧妙而靈活的思維方法。如被譽為遺傳學之父的孟德爾的豌豆雜交實驗，把實驗與數理統計結合起來，總結出兩大遺傳規律，他研究遺傳實驗的這一套思維方法，一直為后人所繼承、發揚，創造了比兩大遺傳規律價值高出千百倍的財富。試想，如果我們僅僅讓學生懂得和驗證兩大遺傳規律，學生當不了科學家；但如果學生掌握了孟德爾的研究方法，其意義是難以估量的。

2 生物實驗中對學生思維方法培養上存在的問題

生物實驗中，學生的認識活動已不僅是理解已學的原理、規律，學會做幾個實驗，更重要的是要掌握生物實驗的思維方法。思維方法比實驗結果更為重要。結果主要以知識的形式出現，知識本身在人腦中存留的時間不會太長，日后用不到的知識很快就會忘記，而有用的是思維的方法。方法是有效的、靈活的和富有探究性的，學生再學習某一領域的知識時，他就有了手段和工具。目前的中學生物實驗中，教師在對學生思維方法的教學上存在一些問題，主要表現在：

2．1教師給予學生過多的指導

實驗過程中，學生學習活動的主動性和探究能力密不可分，探究能力是建立在學習活動主動性的基礎之上，主動性發揮的程度反映了探究能力的水平。學生只有主動地感知、主動地質疑問難、主動地解疑，調動思維積極參與，其智力活動就會具有更高的創造性。實驗課教學中，教師要求學生按照某種統一的模式去思考，對實驗原理、實驗步驟過于詳細地講解，給予學生過多過細的指導，學生缺少探索、自由發展的情境，不利于發展學生的探究能力。

2．2錯誤認為學生實驗是一種重復性的活動

教師認為學生的學習是回顧、學習和接受已建立的生物知識、實驗思想、實驗方法等。學生的學習是一種重復，而不是發明創造，對于學生而言不可能有思維方法上的創新。教師受這種教學觀念的影響，給學生傳授的知識主要是人類積累下來的已成為知識體系中的一種確定性的知識，告訴學生的多是結論性的東西，不能誘導學生去探索新的問題。因而學生形成一種觀念即知識是完整的，學生看不到知識的不確定性，缺乏去思考新的思維方法的意識，思維在封閉的體系中凝固，形成思維定勢，不益于探究能力的發展。

2．3學生關注解決問題的質量而不是思維方法

學生學習的探究能力不僅反映在行為結果上，產生出新穎、獨特、有價值的產品，而且反映在行為過程中。解決問題的過程更能體現出學生的探究能力。實驗時，學生常常是急于做實驗，得出結論，讓教師檢查。不能有意識地思考實驗中蘊涵的思維方法，不能時常、及時地反思自己的思維方法。教師也常常忽視對過程中學生思維方法的觀察、理解和評價，而是過多地對結論給予以評價。實踐已經證明，學生做了實驗不一定能得出正確的結論，只有在實驗的基礎上，運用正確的思維方法，進行認真的思考，才可以確保得出科學的結論。

2．4學生沒能使知識成為解決實際問題的思維方法

學生學習生物概念、原理、規律時，通常是直接通過定義來理解和掌握的。把這些知識作為一種靜態的知識來理解記憶，缺少理論聯系實際的思維方法。實驗課上，常常反映出理論歸理論，不能有效地把所學的理論彼此聯系，靈活地應用于實驗，不能使知識成為一種動態的知識，成為思考和解決問題的一種思維方法。

3 實驗教學中注重學生思維方法的培養

3．1創設討論式的問題情境，發揮學生學習主動性

實驗教學中，教師可做重點的和具有啟發性的講授。給學生留下更多的時間去探索、去發現、去討論，讓學生在“做中學”。教師針對某些關鍵性操作或學生認識上易發生矛盾、有爭議的地方，設計好問題，組織學生小組討論。學生間彼此交流、各抒己見，講解各自的想法及操作過程，介紹和分析研究的結果。給學生營造一種互相啟發、互相學習的討論式課堂氣氛。

3．2樹立正確的教學觀念，鼓勵學生對思維方法的創新性應用

學生的實驗固然不同于科學家的實驗，但教師應鼓勵學生們敢于除舊、敢于創新。學生的實驗活動不應再視為一種接受的學習，應是一種發現學習，由學生自己解決問題。講課中，教師精心創設一些能夠引起學生思維方法遷移、變化、更新的問題，喚起學生舉一反三、觸類旁通地思考問題。思維方法的創新不是要求學生必須創造出新的方法。事實上，學生用思維方法遷移性地解決問題的過程中，就充分體現出了學習的探究能力，思維方法的創新性應用。

3．3注重對過程中思維方法的探索，形成系統的思維方法體系

生物教材內容中都有實驗思想和方法的應用、創新和演化。如生物學理論發展中的一些著名實驗，近代生物的一些重要實驗，DNA分子結構的探究性實驗，以及當前生物學的科研和應用中，都蘊涵著具有普遍意義的生物思想和方法。生物學家的思維方法常常表現出很強的探究性，探究性地研究生物現象、生物規律。思維方法一般以隱性的方式存在著。教學中適當地介紹和滲透歷史實驗中的思維方法，啟迪開闊學生的思維，豐富學生的知識；教師有意識地鼓勵學生分析、理解實驗的原始設計思想，挖掘原理中的思維方法，并對方法進行整理、概括和提煉，最終形成認知結構中系統的思維方法體系。

3．4利用知識解決問題，使知識成為一種思維方法

心理學家指出：“在探究某種新東西的領域內的知識愈廣，在這個領域內的經驗愈豐富，那么根據現實的要求創造新東西以便加以實現的可能性就愈大。”從中學生的智力發展來看，已具有一定的思考問題的能力，但探究性的發揮受到學生已有知識、方法和經驗的限制。學生在生物理論的學習中，不善于將已學的概念、公式、規律轉化成分析、處理、解決問題的思路和方法，不善于使知識具有方法的意義。

生物學中的許多概念、規則都直接指導著思維的操作。為此，教師在講解生物學中的概念、規律時，要讓學生清楚地知道何時、何地、以及怎樣正確地使用它們，并結合實際應用講授，將理論知識轉化為程序性或策略性知識，形成思考問題的方法。學生或許還不十分清楚生物學研究中的各種思維方法的概念、本質特征及其對學習的重要性，也未能深刻地理解各種思維方法在實驗中的具體應用。為此，教師自身在對思維方法有深刻理解的基礎上，應向學生講清和介紹各種思維方法的本質內涵及其實驗中的應用，給學生理論聯系實際的指導。

學習貴在創新。實驗中有意識地訓練和培養學生的思維方法，是我們生物教學的目的之一，同時也是發展學生探究能力的關鍵。學生形成系統的實驗思維方法，并將方法靈活地運用到具體的生物問題中，能探究性地解決問題。