初中生物實驗課中的思維訓練

涂慶貴

生物科學實驗是以認識生命運動的本質(zhì)和規(guī)律為目標的實踐。生物科學實驗有利于把學生帶入發(fā)現(xiàn)問題的情景，使學生在分析實驗問題之中和在解決實驗問題中鍛煉思維能力。

科學的思維能力是科學素質(zhì)的重要方面，而科學素質(zhì)的培養(yǎng)又是全面實現(xiàn)素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。本文結合初中生物實驗關于培養(yǎng)學生的思維能力問題談幾點看法。

一、啟發(fā)學生的思維積極性

興趣是思維活性的觸發(fā)劑，求知的需要是學習動機的基礎。當學生對某個問題發(fā)生興趣時，就會圍繞著這個問題積極地思考起來。要想保持學生持久的興趣，就要善于“創(chuàng)造”種種誘因。比如，從生產(chǎn)實際和學生生活實際引出實驗課題，不斷明確實驗目的的意義，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學生思考，等等。

實踐證明，有意識地創(chuàng)設發(fā)現(xiàn)問題的情景是引導學生積極思維的好方法。我們要善于利用實驗中的[觀察與思考]、[討論]等欄目中的問題，以及在輔導實驗的教學中用有啟發(fā)性的問題巧妙地引導和調(diào)動學生思維的積極性。

二、幫助學生掌握科學研究的基本過程

科學思維方法的首要問題是明確科學研究的基本過程，既解決問題的程序。

例如，（觀察鼠婦活動）的試驗設計思路。

首先，通過發(fā)現(xiàn)問題。為什么在花盆下、石塊下等處容易找到鼠婦？這些地方有什么特點？

其次，提出假設（對發(fā)現(xiàn)的問題大膽提出猜測和解釋）。

（1）鼠婦的活動可能與光照條件有關。

（2）鼠婦的活動還可能和水分，以及其他外界因素有關，等等。

第三步，設計實驗，驗證假說。在這個階段，實驗的目的任務、方法、材料、裝置等等都是根據(jù)假設來確定的。

（1）先檢驗“光照”對鼠婦活動有無影響。

（2）為了消除無關變量的干擾，突出自變量，找出自變量和因變量的因果聯(lián)系，必須創(chuàng)造一個除“光照”以外其他條件均相同的、只有明暗兩處相同的場所。把一定數(shù)量的鼠婦放在其中，觀察鼠婦在明暗兩處的數(shù)量分布情況。

第四步，分析、討論實驗結果，推到結論驗證假設的真?zhèn)巍?/p>

通過“鼠婦實驗“，要幫助學生感受和理解科學研究的基本過程：問題?假設?實驗?結論 。初中所有的生物實驗幾乎都體現(xiàn)了這條思路，這里不再重復。

三、訓練學生的思維操作技能

思維操作技能包括分析、綜合、比較、抽象和概括等幾個步驟。首先，是對要研究的事物進行分析。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點，任何一個生命體或一種生命現(xiàn)象都是由部分、層次、要素組成的開放的有序整體。比如，在研究“影響鼠婦活動的外部條件”時，必須先把“外部條件”分析成光、水、化學物等單個因子，然后逐一考察和鼠婦的活動的關系。

綜合，在頭腦中把生命體的各部分，把生命現(xiàn)象的各個方面和屬性聯(lián)合起來，形成對生命體和生命現(xiàn)象整體的認識，這就是綜合。比如在了解了細胞膜、細胞質(zhì)、細胞器、細胞核等構造之后，再把它們聯(lián)合起來就形成了一個完整的生活的細胞的概念。分析和綜合是相輔相成、緊密聯(lián)系的對立統(tǒng)一的關系。它們是思維活動的基礎。

比較，是把生物各部分構造、功能和某些屬性加以對比，并確定它們之間的異同點。這就為進一步認識生命的本質(zhì)和規(guī)律、進行抽象和概括打下基礎。例如，比較各種細胞在形態(tài)結構、功能等方面的相同點和不同點，比較各種種子的構造，比較淀粉酶在不同條件下對淀粉的做作用影響，等等，這些都是比較的過程。

抽象和概括，是找出各種生物體或生命現(xiàn)象中共同的本質(zhì)和屬性，或找出各部分構造之間，功能與構造之間，生物與環(huán)境條件之間的因果關系，而拋開

次要的、非本質(zhì)屬性和非因果的偶然聯(lián)系。比如，在研究了植物的各種花之后，舍去顏色，形狀等次要屬性而抽取出都有“花蕊”及擔負“有性繁殖”功能這兩個最本質(zhì)的特征，形成花的一般概念，這就是對花的抽象和概括。

分析、綜合、比較、抽象和概括等在同一次思維活動中都是共同參與，緊密結合。一般說來，分析、比較、綜合是抽象和概括的基礎，而抽象和概括是思維的核心。只有通過抽象和概括才能認識事物的本質(zhì)和規(guī)律，形成概念和原理，從而達到對事物理性的認識。

四、培養(yǎng)學生思維的邏輯性

思維的邏輯性主要指能正確運用概念、判斷、推理的形式進行思維和表達思維的結果。生物學的基本概念和概念體系是生物科學知識的基礎，所以，我們必須重視基本概念的教學。堅持讓學生給概念下定義，讓學生推導實驗的結論，實際上是訓練了學生的思維的邏輯能力。

生物實驗中經(jīng)常用到的思維方法主要有歸納推理和演繹推理。這就為學生的推理能力創(chuàng)造了有利條件。

歸納法是從個別實例概括出一般原理的思維方式。比如，一個鼠婦喜暗怕光，兩個鼠婦喜暗怕光……從多數(shù)的鼠婦喜暗怕光，歸納出所有鼠婦都喜暗怕光。再比如，花、種子等許多生物學概念均是簡單枚舉歸納推理的結果。

演繹推理是從一般原理到特殊事例的推理。它有三種類型，其中以“三段論”應用最為廣泛。比如，檢驗光合作用產(chǎn)物之一——淀粉，就運用了“三段論”的思維形式.

大前提 所有遇碘變藍的物質(zhì)都是淀粉，

小前提 如果光合作用產(chǎn)物之一遇碘變藍，

結論 那么，光合作用產(chǎn)物之一就是淀粉。

演繹和歸納是科學研究的兩種基本方法。在同一次科學探索中，二者是相輔相成，緊密聯(lián)系著的。但是，二者又有區(qū)別：

（1）歸納是始于觀察提出假設，演繹是始于假設提出推斷;

（2）歸納是從特殊到一般，演繹是從一般到特殊

（3）歸納是發(fā)展，演繹是證實。

培養(yǎng)學生的思維能力，要充分開發(fā)生物實驗中的有利因素，明確目標，堅持訓練，訓練要得法，教會思維方法，化成能力，注重實效。