初中生物實驗課中的思維訓練

 
   生物科學實驗是以認識生命運動的本質和規律為目標的實踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導下的變 革現實的實踐活動。在每一個實驗的過程中，從實驗意念的產生到實驗方案的設計，從實驗結果的分析到實驗 報告的完成，每一步都有思維活動，每一步都是思維的結果。所以，生物科學實驗有利于把學生帶入發現問題 的情境，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的重要方面，而科學素質的培養又是全面實現素質教育的重要內容。本文結合 初中生物實驗關于培養學生的思維能力問題談幾點看法。 
    一、啟發學生的思維積極性 
    興趣是思維活性的觸發劑，求知的需要是學習動機的基礎。當學生對某個問題發生興趣時，就會圍繞著這 個問題積極地思考起來。但是，單純由“實驗”表面的“魅力”所引起的，只是直接的興趣，如果沒有更深層 次內涵的吸引，維持不了多久。要想保持學生持久的興趣，就要善于“創造”種種誘因。比如，從生產實際和 學生生活實際引出實驗課題，不斷明確實驗目的意義，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學生思考，等等 。通過這些手段，及時地把學生的直接興趣發展為間接興趣。 
    思維總是在觀察和解決問題的過程中進行的。當一個人產生必須排除困難的需要，或要了解某一問題時， 思維就活躍起來。實踐證明，有意識地創設發現問題的情境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性的問題巧妙地引導和 調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，即解決問題的程序。 
    例如，〈觀察鼠婦活動〉的實驗設計思路。 
    首先，通過觀察發現問題。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（對發現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，以及其它外界因素有關，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、裝置等等都是根據假設來確 定的。所以，實驗的理論依據主要是假設（當然還有賴于學生對有關科學知識的掌握情況）。 
    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系，必須創造一個除“光照”以 外其它條件均相同的、只有明暗兩處相通的場所。把一定數量的鼠婦放在其中，觀察鼠婦在明暗兩處的數量分 布情況。 
    第四步，分析、討論實驗結果，推導結論驗證假設的真偽。 
    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了這條思路，這里不再重復。 
    需要說明一點，科學的“假設”絕不是無根據的憑空捏造，而是要有科學根據的。這種根據來源于頭腦中 已有的知識，或者來源于別人的研究成果，或者來源于對客觀實際的觀察。例如，在研究“消化”的實驗里所 提出的假設：“細胞膜只能透過小分子物質，食物中的大分子物質必須先變成小分子物質才能透過細胞膜�！� 這個假設的理論根據是：①人和動物都是由細胞構成的；②生活的細胞需要從外界吸收營養物質；③營養物質 是通過細胞膜進入細胞里的；④人和動物的營養物質來源于食物；⑤食物營養成分中有大分子物質。通過生物 實驗使學生理解科學研究的基本過程，經過反復訓練，完全可以把這種思考問題的程序內化為學生的思維習慣 。 
    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。在生物實驗中要實現對某生命現象的本質 和規律的認識，就要對實驗中的感性材料進行一系列的思維操作才能實現。