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生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的途徑
思維能力是人的各種能力的核心，而創(chuàng)造性思維又是思維的最高形式，所以創(chuàng)造性思維能力是人的最高層 次的能力。古今中外有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，在青少年時(shí)期大都已具有超常的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維，對(duì)人一 生成就的大小至關(guān)重要。人類社會(huì)正在進(jìn)入高科技信息時(shí)代，在未來的社會(huì)里創(chuàng)造性勞動(dòng)將成為重要的勞動(dòng)形 式。這種勞動(dòng)性質(zhì)給學(xué)校的教育和教學(xué)提出了新的要求，使得培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性成為未來教育的一個(gè)非常重要 的任務(wù)。然而，當(dāng)前學(xué)校教育的現(xiàn)狀，與這種形勢(shì)是很不適應(yīng)的。中科院院士、北京大學(xué)校長(zhǎng)陳佳洱教授最近 指出：“獲得諾貝爾獎(jiǎng)，需要積累，需要有很好的教育。我國(guó)的教育，從小學(xué)開始，就存在著嚴(yán)重的問題，除 教育的知識(shí)面太窄，缺乏基本素質(zhì)的訓(xùn)練等多種不足外，最根本的問題是缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)�！币� 此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，應(yīng)成為各學(xué)科教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。下面就談?wù)勗谏锝虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思 維能力的一些途徑。一、通過聯(lián)想訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力
聯(lián)想是由所感知或所想的事物想起相關(guān)的事物的思維活動(dòng)。聯(lián)想雖然并不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價(jià)值的新的形 象，但它卻為能夠產(chǎn)生新形象的想象思維活動(dòng)提供一定的基礎(chǔ)。通過自由想象可探索各種解決問題的方案，通 過強(qiáng)制聯(lián)想可找到實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的途徑。聯(lián)想的主要類型有接近聯(lián)想、相似聯(lián)想、對(duì)比聯(lián)想和因果聯(lián)想。
1.接近聯(lián)想
接近聯(lián)想是指由于時(shí)間或空間上的接近而引起的不同事物間的聯(lián)想。例如提起有絲分裂中期的細(xì)胞特點(diǎn)（ 紡錘體清晰可見，染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板上），就可能聯(lián)想到細(xì)胞分裂后期每一個(gè)著絲點(diǎn)一分為 二，兩個(gè)姐妹染色單體也隨著分開，紡錘絲不斷地收縮變短，牽引著分開的兩個(gè)染色體移向兩極。這就是一種 時(shí)間接近聯(lián)想。當(dāng)看到根的結(jié)構(gòu)的掛圖時(shí)，可能會(huì)起到莖的結(jié)構(gòu)，甚至?xí)氲饺~的結(jié)構(gòu)。這就是空間接近聯(lián)想 。
2.相似聯(lián)想
相似聯(lián)想是指由于外形或意義相似引起的聯(lián)想。比如，當(dāng)看到油菜的花時(shí)，就會(huì)想到白菜的花和蘿卜的花 ，這就是外形相似聯(lián)想；當(dāng)看到人身體上的血管時(shí)，就會(huì)想到植物的導(dǎo)管和篩管，這是意義相似聯(lián)想。
3.對(duì)比聯(lián)想
對(duì)比聯(lián)想是指由于事物間完全對(duì)立或存在某種差異而引起的聯(lián)想。比如，當(dāng)看到光合作用的公式（二氧化 碳＋水→有機(jī)物（儲(chǔ)存能量）＋氧氣）時(shí)，立即會(huì)想到呼吸作用的公式（有機(jī)物＋氧氣→二氧化碳＋水＋能量 ）。
4.因果聯(lián)想
因果聯(lián)想是指由于兩事物間存在的因果關(guān)系而引起的聯(lián)想。這種聯(lián)想往往是雙向的，既可以由原因想到結(jié) 果，也可以由結(jié)果想到原因。在科學(xué)研究中，得益于因果聯(lián)想的例子很多，我國(guó)植保專家李連昌發(fā)明微粒塑料 性誘芯就是典型一例。當(dāng)李連昌手捏著一只棗粘蟲的雌蛾時(shí)，總有一群雄蛾追隨，這使他聯(lián)想到，一定是雌蛾 體內(nèi)釋放了一種性信息素所致，由此他研制成功了棗粘蟲性信息素，并制成微粒塑料性誘芯，殺蟲效果甚佳， 被國(guó)家認(rèn)定為重大發(fā)明。
二、通過想象訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力
想象是人腦在原有形象的基礎(chǔ)上加工改造，形成新形象的思維過程。想象的具體類型主要有三種，即再造 想象、創(chuàng)造想象和幻想。
1.再造想象
再造想象是根據(jù)一定的詞的描述（言語、文字）或圖樣（圖表、圖解符號(hào)、模型等）的示意在頭腦中形成 相應(yīng)的新形象的想象。例如，生命起源的教學(xué)，由于生命起源過程學(xué)生無法直接感知，只有借助于教師的語言 和畫面給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)想象的情景和氣氛，使他們仿佛置身于遠(yuǎn)古的地球，思維隨著畫面的變化而自由馳聘， 各種表象在大腦中變化、組合，學(xué)生在理解生命起源過程的同時(shí)，也完成了再造想象。
2.創(chuàng)造想象
創(chuàng)造想象是不依據(jù)現(xiàn)成的描述而獨(dú)立地創(chuàng)造出新形象的想象。例如，將DNA的結(jié)構(gòu)模型拆卸成零件，再讓學(xué) 生動(dòng)手組裝成結(jié)構(gòu)模型， 恰如科學(xué)家當(dāng)年創(chuàng)造這些模型一樣，啟發(fā)學(xué)生也重新來一次創(chuàng)造。再如讓學(xué)生自己設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證某些生命現(xiàn)象和規(guī)律。有的學(xué)校在做完“葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”后，教師鼓勵(lì)學(xué) 生依據(jù)分離原理設(shè)計(jì)出其他方案。學(xué)生提出：①用汽油做層析液；②用毛細(xì)玻璃管沾些色素提取液立在園形濾 紙中心；③以粉筆取代濾紙條做實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，組織學(xué)生對(duì)這些設(shè)計(jì)進(jìn)行分析討論，從中選出可行的方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)是否成功。這樣學(xué)生在獨(dú)立地進(jìn)行形象分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果預(yù)測(cè)、直到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的全過程 中，都必須經(jīng)過自己的創(chuàng)造想象。
3.幻想
幻想是創(chuàng)造想象的一種特殊形式，是一種與主觀意向相結(jié)合并指向未來的想象。由于幻想的結(jié)果超越現(xiàn)實(shí) 太遠(yuǎn)，有的甚至很難實(shí)現(xiàn)，所以人們往往把幻想同不切實(shí)際等同起來。其實(shí)許多幻想并非是真的不能實(shí)現(xiàn)，而 只是受制于人的認(rèn)識(shí)水平，才被人舍棄的。培養(yǎng)現(xiàn)實(shí)的幻想精神，對(duì)于開發(fā)智力確實(shí)是不可忽視的，在生物教 學(xué)中，應(yīng)經(jīng)常提出一些能激起學(xué)生幻想的問題。如講完新陳代謝以后可提出如下問題：對(duì)于大多數(shù)生物來說， 新陳代謝越緩慢其壽命越長(zhǎng)，為了提高人的壽命，你能想出哪些方法？
三、通過發(fā)散思維訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力
發(fā)散思維也稱擴(kuò)散思維、輻射思維、求異思維，是指在思維過程中，不拘泥于一點(diǎn)或一條線索，而是從已 有信息出發(fā)，盡可能向各個(gè)方向擴(kuò)展，不受已知的或現(xiàn)存的方式、方法、法規(guī)、范疇的約束，并且從這種擴(kuò)散 、輻射和求異的思考中，求得多種不同的解決辦法，衍生出多種不同的結(jié)果。發(fā)散思維可以使人思路活躍、思 維敏捷、辦法多而新穎，能提出大量可供選擇的方案、辦法和建議，特別能提出一些別出心裁、完全出乎意料 的新鮮見解，使問題奇跡般的得到解決。在生物教學(xué)中發(fā)散思維訓(xùn)練的主要內(nèi)容有擴(kuò)散列舉、同解變型和引申 發(fā)揮等。
1.擴(kuò)散列舉
擴(kuò)散列舉就是圍繞一個(gè)問題舉出多種可能相關(guān)的因素。例如在學(xué)完家兔的知識(shí)后，讓學(xué)生考慮有哪些因素 可以使家兔死亡。沒有食物可能餓死，沒有氧氣可能憋死，心臟壞了可能死，神經(jīng)受損可能死，失血過多可能 死，積毒過量也可能死，人殺可死，狗咬可死……。再如學(xué)了生物與環(huán)境的知識(shí)以后，可讓學(xué)生列舉有利于可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的一切可能措施，諸如控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)；合理利用動(dòng)植物資源；保護(hù)環(huán)境，防 治污染；綠化荒山，植樹造林；通過生物工程尋找新能源、改良新品種；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化等。經(jīng)常進(jìn)行擴(kuò)散列 舉訓(xùn)練，學(xué)生的思維會(huì)越來越活躍和開闊。
2.同解變型
同解變型就是對(duì)同一內(nèi)容設(shè)計(jì)出多種形式的問題。通過變換方式求出答案能夠培養(yǎng)思維的靈活性，從而達(dá) 到訓(xùn)練發(fā)散思維的目的。例如，針對(duì)基因分離規(guī)律，圍繞減數(shù)分裂過程中等位基因隨著同源染色體的分開而分 離這個(gè)實(shí)質(zhì)，可以變換成：在高莖DD和高莖Dd，哪一對(duì)是等位基因？為什么？基因型不同為什么表現(xiàn)型相同？ 在減數(shù)分裂過程中，等位基因是怎樣分離的？又如，針對(duì)自由組合規(guī)律，圍繞等位基因互相分離，非等位基因 之間自由組合這個(gè)實(shí)質(zhì)，可以編寫多種習(xí)題：根據(jù)子代同一對(duì)相對(duì)性狀的表型比直接推知親代基因型；根據(jù)親 代基因型推知子代表型比和基因型；根據(jù)子代基因型組合數(shù)推知親代基因型等。
3.引申發(fā)揮
引伸發(fā)揮就是在思考問題時(shí)想到更深一層的相關(guān)內(nèi)容。例如，講植物的根，教材上指出，由胚根直接發(fā)育 而成的根叫主根，從主根上依次生出的根叫側(cè)根。如果要學(xué)生引伸發(fā)揮的話，在講清概念的基礎(chǔ)上，可以發(fā)出 引伸性提問：是不是所有的根都是由胚根發(fā)育而來的呢？這樣就可以通過日常接觸的實(shí)物如玉米、甘薯、秋海 棠等植物的不定根，說明不是所有的根都是由胚根發(fā)育而成的。經(jīng)常進(jìn)行這樣的引申發(fā)揮就能提高學(xué)生的發(fā)散 思維。
四、通過逆向思維訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力
逆向思維是為了達(dá)到某一目標(biāo)，將通�？紤]問題的思路反轉(zhuǎn)過來，以背逆常規(guī)、常理、常識(shí)的方式，出奇 制勝地找到解決問題的良策的一種思維方法。逆向思維的形式主要有逆向反轉(zhuǎn)、背逆常規(guī)和重點(diǎn)轉(zhuǎn)移等。
1.逆向反轉(zhuǎn)
逆向反轉(zhuǎn)包括功能性反轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)性反轉(zhuǎn)和因果關(guān)系反轉(zhuǎn)。下面僅以因果關(guān)系反轉(zhuǎn)為例來說明逆向反轉(zhuǎn)。因 果關(guān)系反轉(zhuǎn)是指通過改變已有事物的因果關(guān)系來引發(fā)新的設(shè)想和解決問題的新思想。例如，當(dāng)生物學(xué)家研究了 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程之后，認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)錄是指以DNA 的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的 過程。 有人就想既然能夠以DNA為模板來合成RNA，那么能不能以RNA為模板來合成DNA呢？1970年發(fā)現(xiàn)某些致癌 病毒中有一種酶，叫逆轉(zhuǎn)錄酶，在這種逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，能夠以RNA為模板合成DNA。
2.背逆常規(guī)
背逆常規(guī)就是用反常規(guī)的方法去思考問題。近年來比較流行的逆反健身就是背逆常規(guī)的一種表現(xiàn)。逆反健 身是指一種反人體正常狀態(tài)的鍛煉方法，如倒立、倒吊、倒走等。人們平常大都處于直立狀態(tài)，此時(shí)頭腦供血 受阻，氧氣、養(yǎng)分供應(yīng)不足，以致于神經(jīng)系統(tǒng)易疲勞；同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間直立行走、正坐容易造成下肢靜脈曲張及 疝氣、痔瘡等疾病。有人通過練習(xí)倒立、倒吊，居然效果顯著。一方面，倒立使頭腦供血增多，新陳代謝加快 ，疲勞隨之消除；同時(shí)此舉還能強(qiáng)化胸腹腔內(nèi)臟周圍的支持組織的功能，防止胃下垂、腎下垂、下肢靜脈曲張 、疝氣、痔瘡等因重力影響形成的疾病。
3.重點(diǎn)轉(zhuǎn)移
重點(diǎn)轉(zhuǎn)移就是把問題的重點(diǎn)從一方面轉(zhuǎn)換到另一方面。在科學(xué)研究或日常生活中，常會(huì)出現(xiàn)一些出乎所料 的現(xiàn)象，如能不為原有的思維所束縛，抓住偶然現(xiàn)象跟蹤追擊，則可能導(dǎo)致新奇的創(chuàng)造發(fā)明。英國(guó)細(xì)菌學(xué)家弗 來明為了深入研究葡萄球菌，便對(duì)葡萄球菌進(jìn)行人工培養(yǎng)，但在培養(yǎng)的過程中，因青霉孢子的侵入，葡萄球菌 被殺傷，使培養(yǎng)失敗。這時(shí)弗來明便把注意力轉(zhuǎn)移到破壞他實(shí)驗(yàn)的青霉孢子身上，最終發(fā)明了可以使人類平均 壽命延長(zhǎng)10年的抗菌素。
以上從四個(gè)方面列舉了培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的一些途徑，還很不全面、很不完善。并且創(chuàng)造性思維能力僅 是創(chuàng)造能力的一部分，而培養(yǎng)創(chuàng)造能力也只是實(shí)施創(chuàng)造性教育的部分內(nèi)容，在生物教學(xué)中，要全面實(shí)施創(chuàng)造性 教育，還有很多問題值得研究。
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