高中生物学观察与分析能力的培养策略

贵州 付忠义

通过观察生命现象、图形、图像等，分析并总结出生命活动规律和生命特征，是高中生物学学习的重要方法和途径。经过调查笔者发现，部分学生的观察能力、分析能力有待提高。很多学生对于“学习观察”没有自主意识，对于观察任务也无从下手，因此无法从观察对象中获取有用的信息，即便观察到了一些现象，也难以通过分析概括得出合理的结论。当然，这些影响都是综合因素导致的，而不是单一因素导致的。

对于学习困难的学生而言，影响其学习效率的因素是多方面的，但毋庸置疑的是，观察能力和分析能力会对高中生物学学习产生影响。因此在教学中，除了基础知识的学习和积累以外，教师更需要注重培养学生的各项能力。通过对观察能力和分析能力进行针对性培养，提高学生获取信息的敏锐性和分析信息的逻辑性，是提升学生高中生物学学习效率的重要手段。

一、观察与分析能力的内涵与联系

1.观察能力的基本内涵

观察能力是指大脑通过观察事物等，对声音、气味、温度、形态、大小等事物属性产生新的认识的能力。观察是一种以视觉为主，其他知觉为辅的综合性感知。在学生的多种学习能力中，观察能力是最为关键，也是最为基础的学习能力。培养学生的观察能力，可以有效地提高学生对新事物的认知、理解和接受能力。在高中生物学的学习中，观察能力是学生认识新事物、构建新概念的关键能力之一。对客观事物的认知首先就是从观察开始的，只有经过大量的观察，充分掌握事物的客观属性，才能通过归纳、概括、抽象等思维过程形成生物学概念，构建完整的生物学概念体系。

2.分析能力的基本内涵

观察能力强调客观性，而分析能力则具有很强的主观性。它是指人脑通过思维把客观对象的整体从不同要素、不同层次、不同规定性等元素分解为若干部分，并进行研究、认识的技能和本领。在学习过程中，分析能力与观察能力、阅读能力等是相互配合的，因为学习活动本身就是一项极具复杂性的认知活动，尤其生物学的学习过程，在很大程度上就是人类对客观世界的认知过程。分析能力的重要性体现在只有通过合乎逻辑的推理与分析、归纳与概括等过程，人脑才能将观察到的信息综合成特定的概念，形成人类对实物固有属性的客观认知。但分析能力因为具有很强的主观性，所以在分析、归纳、概括等过程中，有可能发生偏差，从而导致人类对事物的认知产生错误。因此，合理地培养学生的分析能力，发展学生的科学思维，是促进学生通过认识客观世界树立正确的世界观、人生观和价值观的重要途径。

3.观察能力与分析能力的内在联系

通过观察获得的信息是客观事物的基本属性，是人脑对客观事物的原始认知，只有经过合理的分析与归纳等才能形成深层的认知。因此，本文将观察能力与分析能力在对“客观事物”等的认知层面上进行整合，以期通过分析找出促进学生观察能力及分析能力发展的长久、有效的方法，并能有效地提升学生学习高中生物学的效率。

二、研究现状分析

通过对上述概念的分析，笔者认为在人类认识客观世界的过程中，分析能力是观察能力的有力延伸和拓展，因此将观察能力与分析能力进行对比联合研究是具有一定积极意义的。

许贤双在《论高中生物学生观察能力的培养》一文中指出“通过观察性实验等活动，在培养学生观察能力的同时，也能促进学生的思维发展”。此外，董秀娟、王宪杰、刘建丽等学者从不同的角度阐述了观察能力在高中生物学学习中的重要性，并从激发观察兴趣、培养观察意识、传授观察方法等方面介绍了提高学生观察能力的措施。陈胤榕、黄冰瑶、商文、杨红娟、段庆仿等学者也从文本分析、试题分析、实验分析、图表分析等角度阐述了分析能力对高中生物学学习的重要性和培养学生分析能力的方法。

综上，不论是关于“观察能力”还是关于“分析能力”的研究，都指向一个共同的方向，就是生物教学必须具备直观性和客观性。也就是说，提高学生的观察能力和分析能力都必须尊重事实，从客观世界出发。二者有共性的出发点和方向，这使得本研究有了一定的理论基础和现实意义。

三、观察与分析能力培养的一般策略与分析

观察能力与分析能力在思维上存在必然的内在联系，因此通常可以利用同一个情境相继促使两项能力的共同发展。在逻辑上一般是先观察再分析，因此从能力发展来看，分析能力是在观察能力的基础上发展起来的，是观察能力在思维层面上的延伸。

1.观察能力的培养

1.1以实物和模型为基础培养观察能力

实物和模型是生物学教学中不可缺少的辅助教具。观察实物或模型能够促进学生客观地认识生物学事实，尤其对实物的观察，是人类认识客观世界的重要手段。如动、植物的体态、外观特征、生活习性等，一般可以通过直接观察实物来获得相关的信息。但是由于某些物体的实物的体积、形态、分布等可能不便于直接观察，这就需要借助模型等材料来辅助观察，如草履虫的形态不便于观察，则可以借助草履虫结构模型进行观察；DNA分子无法通过肉眼或普通显微镜观察，就需要借助DNA分子结构模型来观察等。

通过对实物或模型的观察，教师首先可以教会学生如何观察客观事物，然后在基本方法的指导下尝试举一反三，通过反复训练，达成提高学生观察能力的目的。

1.2以标本和图片为基础培养观察能力

标本和图片是实物和模型的特殊形式。标本通常是由生物体的部分器官或组织制作而成的，从材料种类上一般可以分为动物标本、植物标本、化石标本、矿石标本；从制作手法上一般可以分为浸制标本、腊叶标本、立体标本、插针标本、玻片标本等。图片实际上也是物理模型的一种形式，如细胞结构模式图等。标本和图片的观察也是生物学教学中一项重要的任务和关键的手段，是对实物和模型观察的关键补充。

标本的观察更具有操作性，通常不受生物的时空限制，在室内就可以快速地完成大量的观察。例如对动物的内部结构(骨骼、肌肉等)的观察，通常可采取解剖实物观察、标本观察、图片观察等，宏观的观察可以通过实体标本来完成，而显微结构可以通过玻片标本来观察。

图片的观察相对实物、标本、模型的观察来说，在立体的空间认识上会有一定的欠缺，但图片观察对教学来说是必备的，因为观察图片资料是受限程度最小的，而且图片也是人类学习过程中传递信息的重要手段，不论是教材编写还是纸笔测试中都会用到大量的图片。

1.3以实验和实践为基础培养观察能力

实验和实践活动是生物教学中很重要的部分。不论是观察类实验对生物材料的直接观察，还是探究类实验对实验结果的观察，都是一项重要的能力。观察类实验即通过观察生物材料(实物、模型、标本等)来获得相关的信息；探究类实验则是通过控制变量等方法，产生特定的现象，通过对实验现象的观察和记录得出实验结论，如鉴定还原糖的实验中，通过观察溶液颜色的变化来判断溶液中是否含有还原糖，观察到的现象若为“蓝色→棕色→砖红色”，则说明溶液中含有还原糖。

实验过程中的观察也是需要细致入微的，既要观察正常的现象，也要观察异常的现象。只有正确的观察并记录实验现象，才能分析得出合理的结论，或者正确地找出实验失败的原因。

2.分析能力的培养

2.1以观察能力为基础培养分析能力

分析是观察的延伸，观察是分析的基础。以观察到的信息为基础，通过推理、归纳、概括等分析过程，可以在生物学事实的基础上形成生物学概念，这是生物学学习中极为重要的一步，是将外界的零散信息内化为自身知识体系的主要途径。

2.1.1对实物、模型、标本、图片观察的分析

尽管实物、模型、标本、图片有很大的差异，但总体来说观察的角度和分析的方法都有相似之处。一般都需要从“形态”“结构”“颜色”“大小”“数量”“分布”等方面进行观察，观察所得到的信息即来自生物界的“直接信息”，是生物界的客观事实，不具有讨论的空间。但基于这些事实的分析，一般都落脚于“为什么”，比如“为什么线粒体内膜大量向内折叠形成嵴”，而回答这些问题的切入点则是“是什么”，即该结构的功能是什么。所以，所谓的分析，主要就是针对“结构与功能的关系”的探讨。

2.1.2对实验观察的分析

对实验观察的分析不能局限于对实验现象的分析，还应该包括对实验材料、试剂、实验步骤以及实验误差等的分析。

①实验材料和试剂的分析：实验选材是成功的关键，分析实验选材的必备特点和要求，正确地选取实验材料，才能提高实验的成功率。

许多工程施工单位都在档案管理人员的分配上存在着较大的问题和矛盾。第一，专职档案管理人员较少。现在一些工程施工管理单位的档案管理人员具有以下特点：业务技术人员兼职多、年轻从业人员多、专职人员较少，甚至没有。这样的情况极为普遍，而且这些从业人员大多没有专业的培训经验，缺乏相应的档案管理知识和技能，很难满足档案管理的工作需求。第二，业务技能掌握不熟练。道路工程档案管理人员的文化水平普遍不高，并且有很大一部分人还缺乏相应的工程技术知识和工程管理经验，致使在实际的档案管理工作中归档质量不高、档案材料积累不全、卷宗收集质量较差、档案整理不规范的现象比比皆是，严重影响了道路工程档案的归档效率。

如“观察细胞的减数分裂”的实验，所选的材料必须能进行减数分裂，如蝗虫的精巢等，若选择植物的根尖等不能进行减数分裂的材料，则不能观察到减数分裂；“检测植物组织中的还原糖”的实验，因为涉及溶液颜色的变化，所以所选材料应该是接近无色的，此外所选材料还应该含有丰富的还原糖；“探究pH对酶活性的影响”的实验，因为淀粉在酸性条件下会发生水解，因此不能选择淀粉作为底物；“探究温度对酶活性的影响”的实验，因为过氧化氢受热会分解，因此不能选过氧化氢作为底物；“探究温度对淀粉酶活性的影响”的实验，因为斐林试剂的作用需要加热，会改变实验的“自变量”，导致实验结果出错，因此不能用斐林试剂检测淀粉的水解产物的量，而是要用碘液检测淀粉的剩余量；不同实验中盐酸、酒精等试剂的作用、浓度等。

②实验步骤的分析：准确的实验操作是实验成功的保障，分析实验的正确操作步骤可为实验设计奠定基础。

如“制作临时装片”的实验中，对于不同的材料有不同的操作要求，新鲜的植物材料需要滴加清水再放材料，新鲜的动物材料需要滴加生理盐水再放材料，动物血液应采用“涂”的方式等；“显微镜的操作”相关实验中，要先用低倍镜观察再用高倍镜观察，光圈和反光镜的选择、粗准焦螺旋和细准焦螺旋的调节等；斐林试剂和双缩脲试剂的使用顺序和原因；血球计数板的使用方法：先盖上盖玻片再滴加培养液等。

对实验步骤的分析不一定要面面俱到，但对于特殊的环节一定要细致入微。细节决定成败，往往一些细小的错误容易使整个实验功亏一篑。

③实验结果的分析：对实验结果的分析是基于实验原理进行的，正确的分析实验结果是为了得出合理的实验结论。

2.2以文本阅读为基础培养分析能力

对文本的分析是科学思维的重要组成部分。不论是学习、考试，还是科研过程等，都有大量的文本需要阅读，并需要对文本内容进行客观地分析以获取有效的信息。这里的文本包括文字类文本、表格类文本、图形、图示等。

对于文本阅读有关的分析能力，首先需要从材料中直接获取信息，与观察类分析的区别主要是信息的来源不同。这类分析能力的训练主要以教材为基本素材，教师通过深度挖掘教材中的图表信息、拓展资料、生物学史，一方面可以拓展学生的视野，增加知识储备；另一方面也能在素材分析的过程中指导学生总结分析素材的基本方法。此外，适当的补充与生物学相关的社会热点、科学前沿等信息，结合科技论文等进行信息题的综合训练也是提高学生获取信息和综合分析能力的重要手段。

四、结束语

生物学包含大量的“事实性”知识，这些知识的获得除了通过文字信息直接习得以外，也能通过观察客观世界来获得，且通过自身观察得到的知识更有利于构建知识体系。而通过对观察所得的信息进行分析，形成特定的生物学概念，构建完整的生物学学科知识体系，又是生物学学习的基本途径。教师在教学中有意识地通过对实物、模型、标本、图片、实验的观察，促进学生观察能力的发展，同时从多个角度对信息进行综合分析，不仅有利于构建知识体系，还能提高学生的分析能力。因此，多维度、全方位地培养学生的观察与分析能力是提高学生生物学学习效率的有效途径。