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创造性思维,对人一生的发展至关重要。古今中外有突出贡献的科学家,在青少年时期大都已具有超常的创造性思维。中科院院士、北京大学校长陈佳洱教授最近指出:“获得诺贝尔奖,需要积累,需要有很好的教育。我国的教育,从小学开始,就存在着严重的问题,除教育的知识面太窄,缺乏基本素质的训练等多种不足外,最根本的问题是缺乏对学生创造性思维的培养。”因此,培养学生的创造性思维,应成为各学科教学改革的重点之一。下面就谈谈在生物教学中培养学生创造性思维能力的一些途径。
一、通过联想训练,培养创造性思维能力
联想是由所感知的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。
1.接近联想
比如当看到根的结构的挂图时,可能会想到茎的结构,甚至会想到叶的结构,这就是接近联想。
2.相似联想
相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。
3.对比联想
对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化碳 水→有机物 氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物 氧气→二氧化碳 水 能量)。
4.因果联想
因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以由原因想到结果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾体内释放了一种性信息素所致,由此,他通过深入研究,成功提取了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳,被国家认定为重大发明。
二、通过想象训练,培养创造性思维能力
想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种:再造想象、创造想象和幻想。
1.再造想象
再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰骋,各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。
2.创造想象
创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学生动手组装成结构模型,恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管蘸些色素提取液立在圆形滤纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测,直到进行实验的全过程中,都必须经过自己的创造想象。
三、通过发散思维训练,培养创造性思维能力
发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维,是指在思维过程中,不拘泥于一点或一条线索,而是从已有信息出发,尽可能向各个方向扩展,不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束,并且从这种扩散、辐射和求异的思维中,求得多种不同的解决办法,衍生出多种不同的结果。
我们可以经常让学生进行扩散列举的训练,就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可能死,神经受损可能死,失血过多可能死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死……再如学了生物与环境的知识以后,可让学生列举有利于可持续发展战略实施的一切可能措施。诸如控制人口数量,提高人口素质;合理利用动植物资源;保护环境,防治污染;绿化荒山,植树造林;通过生物工程寻找新能源、改良新品种;农业生产工厂化等。经常进行扩散列举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。
以上从三个方面列举了在生物教学中培养学生创造性思维能力的一些途径,还很不全面、很不完善。创造性思维能力仅是创造能力的一部分,而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容,在生物教学中要全面实施创造性教育,还有很多问题值得研究。
一、通过联想训练,培养创造性思维能力
联想是由所感知的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。
1.接近联想
比如当看到根的结构的挂图时,可能会想到茎的结构,甚至会想到叶的结构,这就是接近联想。
2.相似联想
相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。
3.对比联想
对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化碳 水→有机物 氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物 氧气→二氧化碳 水 能量)。
4.因果联想
因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以由原因想到结果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾体内释放了一种性信息素所致,由此,他通过深入研究,成功提取了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳,被国家认定为重大发明。
二、通过想象训练,培养创造性思维能力
想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种:再造想象、创造想象和幻想。
1.再造想象
再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰骋,各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。
2.创造想象
创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学生动手组装成结构模型,恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管蘸些色素提取液立在圆形滤纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测,直到进行实验的全过程中,都必须经过自己的创造想象。
三、通过发散思维训练,培养创造性思维能力
发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维,是指在思维过程中,不拘泥于一点或一条线索,而是从已有信息出发,尽可能向各个方向扩展,不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束,并且从这种扩散、辐射和求异的思维中,求得多种不同的解决办法,衍生出多种不同的结果。
我们可以经常让学生进行扩散列举的训练,就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可能死,神经受损可能死,失血过多可能死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死……再如学了生物与环境的知识以后,可让学生列举有利于可持续发展战略实施的一切可能措施。诸如控制人口数量,提高人口素质;合理利用动植物资源;保护环境,防治污染;绿化荒山,植树造林;通过生物工程寻找新能源、改良新品种;农业生产工厂化等。经常进行扩散列举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。
以上从三个方面列举了在生物教学中培养学生创造性思维能力的一些途径,还很不全面、很不完善。创造性思维能力仅是创造能力的一部分,而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容,在生物教学中要全面实施创造性教育,还有很多问题值得研究。