生物教學中學生思維能力培養的途徑

張云柏

【摘 要】培養學生的能力是新課標提出的一個非常重要和突出的教學目標之一，它對學生的終身發展有著非常重要的意義。在生物教學中可在生物概念教學、生物實驗教學、使知識系統化中、引導學生理解事物的本質中、引導學生分析研究科學家發現定律的過程中等途徑對學生進行思維能力的培養。

【關鍵詞】思維能力；培養；途徑

現代的中學生物學教學目標涵蓋了知識目標、能力目標和情感目標三個方面，其中培養學生的能力是生物學教學中的一個非常重要和突出的目標之一，它對學生的終身發展有著非常重要的意義。本文就在生物學教學中學生思維能力培養的途徑談幾點認識。

一、在概念教學中對學生進行思維能力的培養

在概念形成之前、形成之中和形成之后都可以對學生進行思維能力的培養。

1.在概念形成之前可對學生進行探索能力的培養

一個新概念往往是在舊知識與新問題的矛盾中產生的。在新概念形成之前，就包含著發現矛盾，探索解決矛盾的過程。我們如能創設矛盾情境，給學生以發現矛盾、積極探索、解決矛盾的機會，引導學生親身參與概念形成過程，就能對學生進行探索能力的培養。例如，在引進同源染色體的概念之前，先復習姐妹染色單體和姐妹染色體的概念。接著讓學生看一個四分體的示意圖，在圖上對四個染色單體依次標上a、a、b、b，對照圖提問a與a、b與b是否是姐妹染色單體。接著教師對示意圖補充說明，a與a、b與b分別是由染色體A和B復制來的。并向學生提問染色體A和B大小、形狀相同，它們是姐妹染色體嗎？在學生回答后教師引導學生思考：A和B的形狀、大小雖然相同，但是它們是由同一條染色體復制來的嗎？進而引導了同源染色體概念的產生。在此概念產生之前的探索過程中培養了學生的觀察和探索能力。

2.在概念形成過程中對學生概括能力的培養

培養學生的歸納概括能力，是培養思維能力的重要內容。經過觀察、分析、比較，學生對新概念有了一定的直觀形象，在此基礎上便可進行概括。學生對新概念概括時經常會出現一些含糊不清的說法和多種錯誤，遇到這種情況，我們就要因勢利導，或仔細分析，或編制反例，使學生能從多方面去正確地認識概念，從而得出確切的結論。例如，關于頂端優勢概念的教學，可以先給出頂芽優先生長而側芽受抑制的圖解，然后給出剪去頂芽使側芽發育成側枝的圖解，在引導學生仔細觀察比較后要求學生自己概括出頂端優勢的概念。隨著科學、嚴密、全面的新概念的形成，學生的概括能力得到了培養。

3.在概念形成之后可對學生整體思維能力的培養

整體思維是指在更高的觀點上認識事物的本質，把握事物的全貌以及有關事物間的相互關系。生物學教科書是一個有機的整體，該書中的一切原理、概念，都不可能一下子闡述清楚，而是根據中學階段的學習要求和學生可以接受的深度，把有關概念分散地配置在有關教材的章節中，逐漸闡明，逐步擴充與加深連貫起來，并指明它和別的概念之間的聯系，最后達到課程標準要求的程度為止。因此在新的概念形成后，應注意引導學生從概念的體系中，從有關概念的本質聯系中，從對比有關概念的區別中去理解把握概念，以逐步提高學生的整體思維能力。例如，核酸的概念，高中生物教科書在“組成原生質的化合物”一節中初步提到過它。但只說明了它分為DNA和RNA兩類物質，且都與遺傳變異有關。在講到“細胞的結構”一節時，又指明DNA和RNA都存在于細胞的有關部位。以后在“遺傳和變異”的一章中又分別介紹了DNA是遺傳的物質基礎，DNA的結構與復制，基因與蛋白質的生物合成等問題。教材對涉及核酸的概念是逐步加深呈現的，我們教師在對這些知識組織教學時，應及時讓學生回顧舊概念，把它和新概念“串”聯起來。隨著教學過程的進行不斷地“串”聯，最后把有關的概念“串”聯成一個整體，這樣不僅實現知識的系統化，而且也培養了學生的整體思維能力。

二、生物實驗教學中對學生進行思維能力的培養

生物學是以實驗為基礎的科學，加強實驗教學是提高生物教學質量的基本環節，也是培養學生能力的有效途徑。而且不同的實驗能培養學生不同的思維能力。

1.通過驗證性模仿實驗能培養學生的模仿性思維

模仿是學習的手段，也是學習的結果。這里所說的驗證性模仿實驗包括教師演示、邊講邊做和學生驗證性實驗。通過驗證性模仿實驗能培養學生的實驗操作和模仿性思維能力。如對初一學生制作洋蔥表皮細胞臨時裝片實驗的教學，在教學過程中，教師不僅要學生了解實驗的注意事項，而且還要讓學生多思考幾個為什么。諸如，為什么要用稀釋的碘酒染色？為什么在蓋蓋玻片時要先讓蓋玻片的一側與水滴的邊緣相接觸？且在放蓋玻片時要輕輕放平而不能直接放平？由此，在教學過程中我們讓學生明白一個道理時，如能讓學生模仿這種思維邏輯去推論另一個基本操作的道理，就能不斷提高學生的模仿性思維能力。

2.通過獲得性獨立實驗培養學生的程序性思維

獲得性獨立實驗是學生模仿教師獲得掌握的基本操作經過多次反復形成技能后，開始進入較高級的獨立實驗階段。程序性思維是在一定的目標指導下，按照一定的思維邏輯程序制定實施方案。如在高中生物“水分代謝”一節的教學中就可以設計測定洋蔥表皮細胞細胞液濃度的實驗。學生在獨立解決這個實驗時往往感到無從下手，教師可啟發學生分析該實驗的原理，并進而思考與此原理相同或相似的實驗時，學生就會很容易想到“觀察植物細胞的質壁分離及其復原的實驗”，而且會通過聯系解決“觀察植物細胞的質壁分離及其復原的實驗”的方法使“測定洋蔥表皮細胞細胞液濃度的實驗”很快得到解決。由此可見，學生在獨立解決獲得性獨立實驗課題時，往往不能夠很快看出如何著手解決這個問題，不妨讓學生想想與該問題相似的但較簡單的問題。然后借用解決簡單問題的方法來解決較復雜的問題，或從教師的點拔中受到啟發，借鑒教師解決問題的程序性思維作為解決自己實驗課題的方案。由此，學生的程序性思維就能得到培養。

3.在啟發性探索實驗的教學中培養學生的創造性思維

啟發性探索實驗是讓學生在實驗和觀察的基礎上，通過科學抽象和邏輯思維，自己概括歸納得出理性認識的一種教學形式。如在初、高中教材中都有許多探究性學習課題。學生在這些課題的學習中從提出問題開始，到形成生物概念，解決問題為止，學生始終處于探索的學習情境中，有助于激發學生學習積極性，同時還使學生受到科學方法的系統訓練，使學生的創造性思維能力得到培養。

三、在使知識系統化中培養學生的思維能力

中學生物學各部分知識存在著內在的聯系，指導學生把分散在不同章節的知識系統化，可以培養學生綜合思維能力。例如在講授綠色植物新陳代謝時，首先概括其全貌，從而使學生明確綠色植物的新陳代謝是由四個方面組成的：水分代謝，礦質代謝，有機物和能量的代謝。然后根據這四個方面依次系統地學習。由于本節的知識系統化程度高，教師在教學過程中應該指導學生使每節課都要注意前后聯系，承上啟下。在高中生物教材中名詞概念多，從概念性質看，有結構性名詞、生理性名詞、物質性名詞（如酶、載體）、疾病性名詞、人物名詞等。從名詞概念間關系來說有相鄰的名詞（如二倍體、多倍體）、相反的名詞（自養型、異養型）、從屬名詞（DNA、基因）、并列名詞（擬態、保護色）等。學生在每學完一單元后，引導他們對名詞概念進行分類歸納，建立起概念系統，使知識系統化。如對基因概念的教學教師可以以基因為核心，引導學生分析基因的化學組成、結構、特性、功能、類型、新基因來源，綜合概括出基因的本質特征：“基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構功能單位， 是有遺傳效應的DNA片段。”進而揭示出基因活動的傳遞規律，引導學生建立基因概念系統。在知識系統化的過程中學生的分析綜合思維能力得到了很好的培養。

四、引導學生理解事物的本質，培養學生的思維能力

理解是揭露事物本質，使學生掌握知識的重要環節。在對事物本質的理解中可以培養學生抽象和概括的思維能力。如為了使學生理解“生物”的含義，教師可先引導學生分析比較動物、植物和微生物這三類生物在形態結構、生理功能、生活習性上的共性和特殊性，比較生物同非生物（水、巖石）之間的相同點和區別。從而概括出生物和非生物的相同點在于都是由物質組成的，區別點是生物必須同外界環境保持密切聯系，能適應環境和影響環境，對刺激能產生反應，能繁殖后代，后代與親代之間既基本相似，又總有些差異。進而概括出生物體具有新陳代謝、生長發育、生殖、遺傳變異、應激性和適應環境、影響環境等基本特征。

五、引導學生分析研究科學家發現定律的過程，對學生進行思維能力的培養

現行教材中有許多科學家進行的探索性的實驗。如科學家通過燕麥胚芽鞘頂端彎向光源生長的實驗概括出植物的向光性，通過噬菌體侵染細菌的實驗，證明DNA是遺傳物質等等。通過這些內容的教學，在教師的引導下不斷運用分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷、推理的思維方法，來揭示生物的本質和規律，既可培養學生的科學精神和獻身精神，對學生思維能力的培養也具有重要的意義。

綜上所述，培養學生思維能力的途徑很多，教師在教學過程中如能轉變教學理念，根據教學實際，注意學生的能力培養，將會使生物教學收到很好的效果。