在生物教學中加強培養學生的科學思維

謝亦馳

當今社會，人們對于人才的評價不僅看他占有知識的多寡，還要看其創新能力，這是社會對基礎教育提出的新要求。現代社會要求學生具備較強的獲取知識和處理信息的能力，具有豐富的個性和開放的思維，打破傳統、被動的思維習慣，能像科學家一樣進行思考。

1 鼓勵學生思考、培養問題意識

問題的提出既是思維的起點，又是思維的動力。讓學生在已有知識基礎上提出新的問題、從新的角度審視舊的問題，教師要在教學過程中精心創設新的情景。因此，教師在教學中要讓學生主動提問、主動探究，將學習的內容與他們的經驗、需要、興趣建立聯系。

如“可溶性還原糖鑒定”實驗中，教師可提出問題，為什么選擇蘋果汁或梨汁？西瓜汁行不行？接著，教師抓住契機鼓勵學生尋找答案。

心理學認為“疑”最容易引起定向探究反射，有了這種反射，思維也就應運而生。教師要抓住學生的好奇心，充分發揮生物學與實際聯系緊密的特點，適時地提出一些讓學生感興趣的問題，以誘發學生積極思維。如在學習光合作用和呼吸作用時，結合實際，提出問題：為什么新疆的哈蜜瓜特別甜？如何提高溫室栽培蔬菜的產量？在學習減數分裂時，則提出“為什么配子中染色體數目減半”等問題，讓學生帶著疑問去聽課，激發并維持學生積極思考的意識。

2 注重認知過程教學，培養科學思維方法

科學的思維方法體現在對科學知識的認知過程中，教師只有把認知過程充分合理地展示出來，才能讓學生自覺或不自覺地學到科學的思維方法。因此，教師在生物教學中首先應注重“過程式”教學，再現科學家的思維過程。如講述遺傳的基本規律時，教師可以遵循“選材→試驗觀察→分析現象→提出假說→驗證假說→得出結論”這一研究過程教學，讓學生從科學家的思維過程中體會到生物學科學的思維方法。

其次，在教學過程中，教師要展示自己的思維過程。模仿是創新的開始，學生模仿的對象首先是教師。教師展示自己的思維過程，無疑可以使學生在潛移默化中形成自己的思維方法。如講遺傳系譜圖習題時，教師可以引導學生先判斷顯、隱性性狀，再判斷控制性狀的基因的位置，最終確定有關個體的基因型及出現的概率。這樣幫助學生總結出一般的解題思路，變無序思維為有序思維。

3 培養學生養成良好的科學態度，建立靈活的創新思維

良好的科學態度是創新思維的基礎，科學來不得半點虛假，在尋求客觀事物的規律中，需要嚴密和實事求是的科學態度，需要及時分析試驗過程中出現的種種現象，哪怕是一個偶然的發現，否則就會與新成果擦肩而過。如摩爾根在果蠅雜交實驗中，偶然發現一只白眼雄果蠅。但是，摩爾根沒有因其偶然性而放過，而是設計了回交實驗，從而成為第一個提出基因定位于染色體的人，并進一步發現了遺傳的連鎖互換規律。

創新思維是創新素質的核心。在教學中，教師必須有意識地培養學生逆向思維能力和發散思維能力。在生物學教學中，教師可通過適當的點撥和有關情境的創設，有意識地讓學生利用逆向思維去思考問題，發展學生的逆向思維。逆向思維是有意識地從常規思維的反方向去思考問題，在一定程度上需要有一定的勇氣，在這方面許多科學家作出了榜樣，如伽里略有名的比薩斜塔的實驗，哥白尼的日心說等。同樣在學習中，學生也應有這樣的勇氣。如高中生物課本中關于葉綠體色素的提取過程中，需加入碳酸鈣、二氧化硅、無水酒精，教師可以引導學生思考：如果在這一過程中不加碳酸鈣、二氧化硅、無水酒精，會出現什么結果呢？學生大膽實踐，最后自己得出結論。教師在此基礎上進行總結，得出科學的結論。這樣學生通過自己的實踐，所得到的知識會更清晰、記憶的會更牢固。

發散思維是多方向、全面展開的輻射型思維方式，是創新思維最可貴的思維方式。這種思維方式克服了常規思維的單一性。如在學習“生態系統的成分”時，教師引導學生思考：“假如缺少其中某一種成分，將會出現什么結果？”學生在討論分析后，掌握生態系統的組成成分及其作用可謂是水到渠成。

沒有求異，就無所謂創新。在平時的教學中，教師還應鼓勵學生大膽質疑，不迷信書本和教師，鼓勵他們有自己獨到的見解。對學生的思維成果，即使是荒誕的教師也不要隨便否定，而是應想方設法找出其中的合理因素加以肯定和鼓勵。所謂發散思維就是思考者根據已有知識、經驗，從不同的角度，沿不同的方向，進行各種不同層次的思考，多觸角、全方位地尋求與探索新的方法和結論的開放式思維。在課堂教學中，教師應有意識地讓學生跳出已有條條框框，打破思維定勢，進行知識的遷移重組，不要把學生的思維凝固在所謂的標準答案、知識系統上。如學完一對等位基因的遺傳規律——“基因的分離規律”后，教師引導學生思考：“兩對或多對等位基因又將如何遺傳？”通過學習“色盲的遺傳”，教師總結了X染色體上的隱性遺傳病的特點后，要求學生討論分析：在X染色體上，與色盲基因相對應的，控制正常色覺的顯性基因又有何遺傳特點？如果致病基因在Y染色體上又將如何遺傳？

在一定的程度上，教師能否提出或啟發引導學生提出具有探索性、開放性、應用性、挑戰性的問題，是培養學生發散思維的關鍵。

4 鼓勵反思，提升創新思維品質

教學的價值不僅僅是為了讓學生在學習的過程中獲取知識與技能，更重要的是讓學生在學習的過程中對自己的思維過程進行反思，不斷提升自己的創新水平，讓學生理解反思在自己成長道路上的價值，為實現自我創造條件。

關于創新思維培養，教師還應該注意：① 客觀合理地看待學生的創新思維。學生在學習中的創新研究不能與科學家的那種專業化的創新研究相提并論，它要求的著重點并不是學生有沒有創新，而是有沒有形成創新思維與創新意識，進而培養學生創新能力，即強調的是過程而不是結果。② 客觀合理地要求學生的創新思維。創新思維并不一定針對所有的生物知識。而對一些簡單的、一目了然無創新必要且也無創新可能的生物知識教學，教師不能隨意地貼上創新的標簽，否則將背離創新思維的本質意義。

5 做好探究實驗，培養科學素質

生物學是一門實驗科學，實驗是生物科學基本的研究方法。“探究性實驗”以實驗探究為核心，充分調動學生的各種感官和思維，有助于培養其學習興趣，激發其學習的主動性和積極性，讓學生在“實驗探索”中提高能力；有助于學生形成客觀、實事求是的科學態度，認識科學實驗的基本方法；有助于提高學生的各種能力，尤其是實驗能力、觀察能力和思維能力；有助于培養學生的科學精神、創新精神與創造能力。新教材中有許多探究性實驗，教師扎扎實實實施“探究性實驗”教學是培養學生科學素質的有效途徑和方法。

在進行生物探究性實驗時，教師需要特別注意以下問題：①積極創造實驗條件。盡量想辦法，做好教材中的實驗；對一些演示實驗可將其改為學生實驗。可根據情況適當增加課本沒有的實驗。將一些驗證性實驗改為探究性實驗。對一些經典的而又難以進行的實驗，利用錄像、投影、多媒體等手段進行模擬。② 充分發揮學生的主體作用及教師的主導作用。教師要積極引導學生參與實驗的全過程，實驗的準備、實驗的設計、實驗的觀察、實驗的分析、實驗的改進都要融入學生的智慧，讓學生有充分的動腦、動手、動口、動眼的機會。

總之，在高中生物課堂中進行科學思維的培養是生物教育發展的必然趨勢，是學生終生發展的需求，是國家生物技術發展的需求。學生的生物學習能力的提高并不是僅靠已有知識的拼湊，而是依靠發展良好的科學思維能力。科學思維是一種能力，需要在日常的生物學習中進行長期的訓練。在生物課堂中，進行科學思維培養將對教師提出更高的要求。教師要把握學習活動中每一處有助于培養學生創新思維的教育契機，運用靈活多變的教學方法，創設情境，全方位地捕捉學生創新思維的火花，激活創新思維的欲望，培養學生的創造性思維，滿足學生終生發展的需求。