在生物教学中加强培养学生的科学思维

谢亦驰

当今社会，人们对于人才的评价不仅看他占有知识的多寡，还要看其创新能力，这是社会对基础教育提出的新要求。现代社会要求学生具备较强的获取知识和处理信息的能力，具有丰富的个性和开放的思维，打破传统、被动的思维习惯，能像科学家一样进行思考。

1 鼓励学生思考、培养问题意识

问题的提出既是思维的起点，又是思维的动力。让学生在已有知识基础上提出新的问题、从新的角度审视旧的问题，教师要在教学过程中精心创设新的情景。因此，教师在教学中要让学生主动提问、主动探究，将学习的内容与他们的经验、需要、兴趣建立联系。

如“可溶性还原糖鉴定”实验中，教师可提出问题，为什么选择苹果汁或梨汁？西瓜汁行不行？接着，教师抓住契机鼓励学生寻找答案。

心理学认为“疑”最容易引起定向探究反射，有了这种反射，思维也就应运而生。教师要抓住学生的好奇心，充分发挥生物学与实际联系紧密的特点，适时地提出一些让学生感兴趣的问题，以诱发学生积极思维。如在学习光合作用和呼吸作用时，结合实际，提出问题：为什么新疆的哈蜜瓜特别甜？如何提高温室栽培蔬菜的产量？在学习减数分裂时，则提出“为什么配子中染色体数目减半”等问题，让学生带着疑问去听课，激发并维持学生积极思考的意识。

2 注重认知过程教学，培养科学思维方法

科学的思维方法体现在对科学知识的认知过程中，教师只有把认知过程充分合理地展示出来，才能让学生自觉或不自觉地学到科学的思维方法。因此，教师在生物教学中首先应注重“过程式”教学，再现科学家的思维过程。如讲述遗传的基本规律时，教师可以遵循“选材→试验观察→分析现象→提出假说→验证假说→得出结论”这一研究过程教学，让学生从科学家的思维过程中体会到生物学科学的思维方法。

其次，在教学过程中，教师要展示自己的思维过程。模仿是创新的开始，学生模仿的对象首先是教师。教師展示自己的思维过程，无疑可以使学生在潜移默化中形成自己的思维方法。如讲遗传系谱图习题时，教师可以引导学生先判断显、隐性性状，再判断控制性状的基因的位置，最终确定有关个体的基因型及出现的概率。这样帮助学生总结出一般的解题思路，变无序思维为有序思维。

3 培养学生养成良好的科学态度，建立灵活的创新思维

良好的科学态度是创新思维的基础，科学来不得半点虚假，在寻求客观事物的规律中，需要严密和实事求是的科学态度，需要及时分析试验过程中出现的种种现象，哪怕是一个偶然的发现，否则就会与新成果擦肩而过。如摩尔根在果蝇杂交实验中，偶然发现一只白眼雄果蝇。但是，摩尔根没有因其偶然性而放过，而是设计了回交实验，从而成为第一个提出基因定位于染色体的人，并进一步发现了遗传的连锁互换规律。

创新思维是创新素质的核心。在教学中，教师必须有意识地培养学生逆向思维能力和发散思维能力。在生物学教学中，教师可通过适当的点拨和有关情境的创设，有意识地让学生利用逆向思维去思考问题，发展学生的逆向思维。逆向思维是有意识地从常规思维的反方向去思考问题，在一定程度上需要有一定的勇气，在这方面许多科学家作出了榜样，如伽里略有名的比萨斜塔的实验，哥白尼的日心说等。同样在学习中，学生也应有这样的勇气。如高中生物课本中关于叶绿体色素的提取过程中，需加入碳酸钙、二氧化硅、无水酒精，教师可以引导学生思考：如果在这一过程中不加碳酸钙、二氧化硅、无水酒精，会出现什么结果呢？学生大胆实践，最后自己得出结论。教师在此基础上进行总结，得出科学的结论。这样学生通过自己的实践，所得到的知识会更清晰、记忆的会更牢固。

发散思维是多方向、全面展开的辐射型思维方式，是创新思维最可贵的思维方式。这种思维方式克服了常规思维的单一性。如在学习“生态系统的成分”时，教师引导学生思考：“假如缺少其中某一种成分，将会出现什么结果？”学生在讨论分析后，掌握生态系统的组成成分及其作用可谓是水到渠成。

没有求异，就无所谓创新。在平时的教学中，教师还应鼓励学生大胆质疑，不迷信书本和教师，鼓励他们有自己独到的见解。对学生的思维成果，即使是荒诞的教师也不要随便否定，而是应想方设法找出其中的合理因素加以肯定和鼓励。所谓发散思维就是思考者根据已有知识、经验，从不同的角度，沿不同的方向，进行各种不同层次的思考，多触角、全方位地寻求与探索新的方法和结论的开放式思维。在课堂教学中，教师应有意识地让学生跳出已有条条框框，打破思维定势，进行知识的迁移重组，不要把学生的思维凝固在所谓的标准答案、知识系统上。如学完一对等位基因的遗传规律——“基因的分离规律”后，教师引导学生思考：“两对或多对等位基因又将如何遗传？”通过学习“色盲的遗传”，教师总结了X染色体上的隐性遗传病的特点后，要求学生讨论分析：在X染色体上，与色盲基因相对应的，控制正常色觉的显性基因又有何遗传特点？如果致病基因在Y染色体上又将如何遗传？

在一定的程度上，教师能否提出或启发引导学生提出具有探索性、开放性、应用性、挑战性的问题，是培养学生发散思维的关键。

4 鼓励反思，提升创新思维品质

教学的价值不仅仅是为了让学生在学习的过程中获取知识与技能，更重要的是让学生在学习的过程中对自己的思维过程进行反思，不断提升自己的创新水平，让学生理解反思在自己成长道路上的价值，为实现自我创造条件。

关于创新思维培养，教师还应该注意：① 客观合理地看待学生的创新思维。学生在学习中的创新研究不能与科学家的那种专业化的创新研究相提并论，它要求的着重点并不是学生有没有创新，而是有没有形成创新思维与创新意识，进而培养学生创新能力，即强调的是过程而不是结果。② 客观合理地要求学生的创新思维。创新思维并不一定针对所有的生物知识。而对一些简单的、一目了然无创新必要且也无创新可能的生物知识教学，教师不能随意地贴上创新的标签，否则将背离创新思维的本质意义。

5 做好探究实验，培养科学素质

生物学是一门实验科学，实验是生物科学基本的研究方法。“探究性实验”以实验探究为核心，充分调动学生的各种感官和思维，有助于培养其学习兴趣，激发其学习的主动性和积极性，让学生在“实验探索”中提高能力；有助于学生形成客观、实事求是的科学态度，认识科学实验的基本方法；有助于提高学生的各种能力，尤其是实验能力、观察能力和思维能力；有助于培养学生的科学精神、创新精神与创造能力。新教材中有许多探究性实验，教师扎扎实实实施“探究性实验”教学是培养学生科学素质的有效途径和方法。

在进行生物探究性实验时，教师需要特别注意以下问题：①积极创造实验条件。尽量想办法，做好教材中的实验；对一些演示实验可将其改为学生实验。可根据情况适当增加课本没有的实验。将一些验证性实验改为探究性实验。对一些经典的而又难以进行的实验，利用录像、投影、多媒体等手段进行模拟。② 充分发挥学生的主体作用及教师的主导作用。教师要积极引导学生参与实验的全过程，实验的准备、实验的设计、实验的观察、实验的分析、实验的改进都要融入学生的智慧，让学生有充分的动脑、动手、动口、动眼的机会。

总之，在高中生物课堂中进行科学思维的培养是生物教育发展的必然趋势，是学生终生发展的需求，是国家生物技术发展的需求。学生的生物学习能力的提高并不是仅靠已有知识的拼凑，而是依靠发展良好的科学思维能力。科学思维是一种能力，需要在日常的生物学习中进行长期的训练。在生物课堂中，进行科学思维培养将对教师提出更高的要求。教师要把握学习活动中每一处有助于培养学生创新思维的教育契机，运用灵活多变的教学方法，创设情境，全方位地捕捉学生创新思维的火花，激活创新思维的欲望，培养学生的创造性思维，满足学生终生发展的需求。