生物教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)探微

思維能力是人的各種能力的核心，而創(chuàng)造性思維又是思維的最高形式，所以創(chuàng)造性思維能力是人的最高層次的能力。古今中外有突出貢獻的科學(xué)家，在青少年時期大都已具有超常的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維，對人一生成就的大小至關(guān)重要。人類社會正在進入高科技信息時代，在未來的社會里創(chuàng)造性勞動將成為重要的勞動形式。這種勞動性質(zhì)給學(xué)校的教育和教學(xué)提出了新的要求，使得培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性成為未來教育的一個非常重要的任務(wù)。然而，當前學(xué)校教育的現(xiàn)狀與這種形勢是很不適應(yīng)的。中科院院士、北京大學(xué)校長陳佳洱教授最近指出:“獲得諾貝爾獎，需要積累，需要有很好的教育。我國的教育，從小學(xué)開始，就存在著嚴重的問題，除教育的知識面太窄，缺乏基本素質(zhì)的訓(xùn)練等多種不足外，最根本的問題是缺乏對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。”因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，應(yīng)成為各學(xué)科教學(xué)改革的重點之一。下面就談?wù)勗谏锝虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的一些途徑。

一、通過聯(lián)想訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力

聯(lián)想是由所感知或所想的事物想起相關(guān)的事物的思維活動。聯(lián)想雖然并不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價值的新的形象，但它卻為能夠產(chǎn)生新形象的想象思維活動提供一定的基礎(chǔ)。通過自由想象可探索各種解決問題的方案，通過強制聯(lián)想可找到實現(xiàn)預(yù)期目標的途徑。聯(lián)想的主要類型有接近聯(lián)想、相似聯(lián)想、對比聯(lián)想和因果聯(lián)想。

1.接近聯(lián)想

接近聯(lián)想是指由于時間或空間上的接近而引起的不同事物間的聯(lián)想。例如，提起有絲分裂中期的細胞特點(紡錘體清晰可見，染色體的著絲點排列在細胞的赤道板上)，就可能聯(lián)想到細胞分裂后期每一個著絲點一分為二，兩個姐妹染色單體也隨著分開，紡錘絲不斷地收縮變短，牽引著分開的兩個染色體移向兩極。這就是一種時間接近聯(lián)想。當看到根的結(jié)構(gòu)掛圖時，可能會起到莖的結(jié)構(gòu)，甚至會想到葉的結(jié)構(gòu)。這就是空間接近聯(lián)想。

2.相以聯(lián)想

相似聯(lián)想是指由于外形或意義相似引起的聯(lián)想。比如，當看到油菜的花時，就會想到白菜的花和蘿卜的花，這就是外形相似聯(lián)想;當看到人身體上的血管時，就會想到植物的導(dǎo)管和篩管，這是意義相似聯(lián)想。

3.對比聯(lián)想

對比聯(lián)想是指由于事物間完全對立或存在某種差異而引起的聯(lián)想。比如，當看到光合作用的公式“二氧化碳+水→有機物(儲存能量)+氧氣”時，立即會想到呼吸作用的公式“有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量”。

4.因果聯(lián)想

因果聯(lián)想是指由于兩事物間存在的因果關(guān)系而引起的聯(lián)想。這種聯(lián)想往往是雙向的，既可以由原因想到結(jié)果，也可以由結(jié)果想到原因。在科學(xué)研究中，得益于因果聯(lián)想的例子很多，我國植保專家李連昌發(fā)明微粒塑料性誘芯就是典型一例。當李連昌手捏著一只棗粘蟲的雌蛾時，總有一群雄蛾追隨，這使他聯(lián)想到，一定是雌蛾體內(nèi)釋放了一種性信息素所致，由此他研制成功了棗粘蟲性信息素，并制成微粒塑料性誘芯，殺蟲效果甚佳，被國家認定為重大發(fā)明。

二、通過想象訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力

想象是人腦在原有形象的基礎(chǔ)上加工改造，形成新形象的思維過程。想象的具體類型主要有三種，即再造想象、創(chuàng)造想象和幻想。

1.再造想象

再造想象是根據(jù)一定的詞的描述(言語、文字)或圖樣(圖表、圖解符號、模型等)的示意在頭腦中形成相應(yīng)的新形象的想象。例如，生命起源的教學(xué)，由于生命起源過程學(xué)生無法直接感知，只有借助于教師的語言和畫面給學(xué)生創(chuàng)造一個想象的情景和氣氛，使他們仿佛置身于遠古的地球，思維隨著畫面的變化而自由馳騁，各種表象在大腦中變化、組合，學(xué)生在理解生命起源過程的同時，也完成了再造想象。

2.創(chuàng)造想象

創(chuàng)造想象是不依據(jù)現(xiàn)成的描述而獨立地創(chuàng)造出新形象的想象。例如，將DNA的結(jié)構(gòu)模型拆卸成零件，再讓學(xué)生動手組裝成結(jié)構(gòu)模型，恰如科學(xué)家當年創(chuàng)造這些模型一樣，啟發(fā)學(xué)生也重新來一次創(chuàng)造。再如讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案來驗證某些生命現(xiàn)象和規(guī)律。有的學(xué)校在做完“葉綠體中色素的提取和分離實驗”后，教師鼓勵學(xué)生依據(jù)分離原理設(shè)計出其他方

案。學(xué)生提出:①用汽油做層析液;②用毛細玻璃管沾些色素提取液立在圓形濾紙中心;⑧以粉筆取代濾紙條做實驗。在此基礎(chǔ)上，組織學(xué)生對這些設(shè)計進行分析討論，從中選出可行的方案進行實驗，以檢驗是否成功。這樣學(xué)生在獨立進行形象分析、實驗設(shè)計、結(jié)果預(yù)測、實驗操作的全過程中，都必須經(jīng)過自己的創(chuàng)造想象。

3.幻想

幻想是創(chuàng)造想象的一種特殊形式，是一種與主觀意向相結(jié)合并指向未來的想象。由于幻想的結(jié)果超越現(xiàn)實太遠，有的甚至很難實現(xiàn)，所以人們往往把幻想同不切實際等同起來。其實許多幻想并非是真的不能實現(xiàn)，而只是受制于人的認識水平，才被人舍棄的。培養(yǎng)現(xiàn)實的幻想精神，對于開發(fā)智力確實是不可忽視的，在生物教學(xué)中，應(yīng)經(jīng)常提出一些能激起學(xué)生幻想的問題。如講完新陳代謝可提出如下問題:對于大多數(shù)生物來說，新陳代謝越緩慢其壽命越長，為了提高人的壽命，你能想出哪些方法?

三、通過發(fā)散思維訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力

發(fā)散思維也稱擴散思維、輻射思維、求異思維，是指在思維過程中，不拘泥于一點或一條線索，而是從已有信息出發(fā)，盡可能向各個方向擴展，不受已知的或現(xiàn)存的方式、方法、法規(guī)、范疇的約束，并且從這種擴散、輻射和求異的思考中，求得多種不同的解決辦法，衍生出多種不同的結(jié)果。發(fā)散思維可以使人思路活躍、思維敏捷、辦法多而新穎，能提出大量可供選擇的方案、辦法和建議，特別能提出一些別出心裁、完全出乎意料的新鮮見解，使問題奇跡般地得到解決。在生物教學(xué)中發(fā)散思維訓(xùn)練的主要內(nèi)容有擴散列舉、同解變型和引申發(fā)揮等。

1.擴散列舉

擴散列舉就是圍繞一個問題舉出多種可能相關(guān)的因素。例如，在學(xué)完家兔的知識后，讓學(xué)生考慮有哪些因素可以使家兔死亡。沒有食物可能餓死，沒有氧氣可能憋死，心臟壞了可能死，神經(jīng)受損可能死，失血過多可能死，積毒過量也可能死，人殺可死，狗咬可死……再如學(xué)了生物與環(huán)境的知識以后，可讓學(xué)生列舉有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的一切可能措施，諸如控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì);合理利用動植物資源;保護環(huán)境，防治污染;綠化荒山，植樹造林;通過生物工程尋找新能源、改良新品種;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化等。經(jīng)常進行擴散列舉訓(xùn)練，學(xué)生的思維會越來越活躍和開闊。

2.同解變型

同解變型就是對同一內(nèi)容設(shè)計出多種形式的問題。通過變換方式求出答案能夠培養(yǎng)思維的靈活性，從而達到訓(xùn)練發(fā)散思維的目的。例如，針對基因分離規(guī)律，圍繞減數(shù)分裂過程中等位基因隨著同源染色體的分開而分離這個實質(zhì)，可以變換成:在高莖DD和高莖Dd，哪一對是等位基因?為什么?基因型不同為什么表現(xiàn)型相同?在減數(shù)分裂過程中，等位基因是怎樣分離的?又如針對自由組合規(guī)律，圍繞等位基因互相分離，非等位基因之間自由組合這個實質(zhì)，可以編寫多種習題:根據(jù)子代同一對相對性狀的表型比直接推知親代基因型;根據(jù)親代基因型推知子代表型比和基因型:根據(jù)子代基因型組合數(shù)推知親代基因型等。

3.引申發(fā)揮

引申發(fā)揮就是在思考問題時想到更深一層的相關(guān)內(nèi)容。例如，講植物的根，教材上指出，由胚根直接發(fā)育而成的根叫主根，從主根上依次生出的根叫側(cè)根。如果要學(xué)生引申發(fā)揮的話，在講清概念的基礎(chǔ)上，可以發(fā)出引申性提問:是不是所有的根都是由胚根發(fā)育而來的呢?這樣就可以通過日常接觸的實物如玉米、甘薯、秋海棠等植物的不定根，說明不是所有的根都是由胚根發(fā)育而成的。經(jīng)常進行這樣的引申發(fā)揮就能提高學(xué)生的發(fā)散思維。

四、通過逆向思維訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力

逆向思維是為了達到某一目標，將通常考慮問題的思路反轉(zhuǎn)過來，以背逆常規(guī)、常理、常識的方式，出奇制勝地找到解決問題的良策的一種思維方法。逆向思維的形式主要有逆向反轉(zhuǎn)、背逆常規(guī)和重點轉(zhuǎn)移等。

1.逆向反轉(zhuǎn)

逆向反轉(zhuǎn)包括功能性反轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)性反轉(zhuǎn)和因果關(guān)系反轉(zhuǎn)。下面僅以因果關(guān)系反轉(zhuǎn)為例來說明逆向反轉(zhuǎn)。因果關(guān)系反轉(zhuǎn)是指通過改變已有事物的因果關(guān)系來引發(fā)新的設(shè)想和解決問題的新思想。例如，當生物學(xué)家研究了基因控制蛋白質(zhì)合成的過程之后，認識到轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。有人就想既然能夠以DNA為模板來合成RNA，那么能不能以RNA為模板來合成DNA呢?1970年發(fā)現(xiàn)某些致癌病毒中有一種酶，叫逆轉(zhuǎn)錄酶，在這種逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下能夠以RNA為模板合成DNA。

2.背逆常規(guī)

背逆常規(guī)就是用反常規(guī)的方法去思考問題。近年來比較流行的逆反健身就是背逆常規(guī)的一種表現(xiàn)。逆反健身是指一種反人體正常狀態(tài)的鍛煉方法，如倒立、倒吊、倒走等。人們平常大都處于直立狀態(tài)，此時頭腦供血受阻，氧氣、養(yǎng)分供應(yīng)不足，以至于神經(jīng)系統(tǒng)易疲勞;同時，長時間直立行走、正坐容易造成下肢靜脈曲張及疝氣、痔瘡等疾病。有人通過練習倒立、倒吊，居然效果顯著。一方面，倒立使頭腦供血增多，新陳代謝加快，疲勞隨之消除;同時此舉還能強化胸腹腔內(nèi)臟周圍的支持組織的功能，防止胃下垂、腎下垂、下肢靜脈曲張、疝氣、痔瘡等因重力影響形成的疾病。

3.重點轉(zhuǎn)移

重點轉(zhuǎn)移就是把問題的重點從一方面轉(zhuǎn)換到另一方面。在科學(xué)研究或日常生活中，常會出現(xiàn)一些出乎意料的現(xiàn)象，如能不為原有的思維所束縛，抓住偶然現(xiàn)象跟蹤追擊，則可能導(dǎo)致新奇的創(chuàng)造發(fā)明。英國細菌學(xué)家弗萊明為了深入研究葡萄球菌，便對葡萄球菌進行人工培養(yǎng)，但在培養(yǎng)的過程中，因青霉孢子的侵入，葡萄球菌被殺傷，使培養(yǎng)失敗。這時弗萊明便把注意力轉(zhuǎn)移到破壞他實驗的青霉孢子身上，最終發(fā)明了可以使人類平均壽命延長10年的抗菌素。

以上從四個方面列舉了培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的一些途徑，還很不全面、很不完善。并且創(chuàng)造性思維能力僅是創(chuàng)造能力的一部分，而培養(yǎng)創(chuàng)造能力也只是實施創(chuàng)造性教育的部分內(nèi)容，在生物教學(xué)中，要全面實施創(chuàng)造性教育，還有很多問題值得研究。

(責任編輯 黃春香)