生物学学说理论与创造性思维教学                               《商洛学院学报》 2001年第4期

                      生物学学说理论与创造性思维教学
                                      汪 玉 琳
                          (商洛学院 陕西商州 726000)


    摘 要 生命科学理论中诸多的学说理论,具有微观性、实验性、综合性、互补性、发展性及辩证性特点,运用这些特点施以创造性思维教学,能够培养学生的创造能力,提高学生的全面素质。
    关键词 学说理论;创造性思维教学;创新

    生命科学理论中包含着诸多的学说理论,从广义上讲,不仅包括已经确定且公认的学说,而且还应包括生物学研究中提出的假说、论点、模型等,为研究和揭示生命现象、生命本质与规律提供了重要的理论支撑,也是构成生物学教学内容不可或缺的部分。充分利用这些学说理论的特点,施以创造性思维教学,能够发挥其科学精神教育与全面素质教育的独特功能。
1 学说理论的基本特点与创造性思维
    1.1 微观性。生命科学研究已在宏观领域取得了全面突破,许多微观领域的本质与规律也逐步被揭示出来。但由于研究手段、技术等因素制约,因而在许多有关生命本质与规律的研究中无法彻底突破,因此产生了微观领域内的学说理论,诸如膜结构模型、酶与底物的“钥匙—锁模型”、肌丝滑行学说、基因调控的操纵子学说、成花素假说、免疫细胞发生过程中的克隆选择学说、体温调节原理的调定点学说、激素作用原理的第二信使学说和基因调节学说等,都是从微观领域揭示生物学问题。学说理论的微观性特点决定了非直观教学,必然要求教学以抽象思维教学为主线,鼓励应用想像力。
    1.2 实验性。科学的发现来自于科学实践。诸多的学说理论都是建立在多人实验研究基础之上,如孟德尔遗传学说是建立在对豌豆和果蝇等生物大量的遗传学实验基础上,这是生物学研究的基本方法。要进行实验,首先必须对研究对象所表现出的现象提出某种可能的解释,也就是提出设想或假说,然后设计实验来验证之。如果实验结果证明假说是正确的,那么假说就成为定律或学说。每一学说理论都有一定的实验依据或理论旁证依据,也都有其学说理论萌芽、创立和逐步修正完善的过程,每一学说理论的背后都蕴含着诸多研究者艰辛的探索之路。因此,学说理论的实验性特点为教学提供了创造性思维的先导模式,提供了创新思想之路,提供了分析问题和解决问题的信度与依据,提供了进行科学精神教育的基本素材。
    1.3 综合性。许多学说理论不仅超越了生物学单一学科范畴,涉及到生命科学中各种生物类群、各种生命过程及研究的层次和手段的交叉,而且会涉及到数学、物理、化学等其它各学科及其分支学科,尤其是近代生物学的综合性发展更加注重了学科知识与技术的综合运用。如植物吸水的内聚力学说、植物体内物质运输的压力流假说模型、耳蜗音频分析的行波学说和共振学说、尿液浓缩的逆流倍增学说等。学说理论的综合性为教学中发散思维及问题的定向、求解和突破创新扩展了更为广泛的思维空间。
    1.4 多样互补性。在某一生命现象研究中,往往存在多向多派的研究,他们从不同的角度或不同的研究思路,基于不同的理论或实验依据,提出不同的学说理论,这些不同学派的学说理论均有其特定的理论要素,从不同方面诠释着同一生命本质或生物学规律,各有优势与不足,形成相互补充、相互联系的理论架构。如膜分子结构中的单位膜模型、液态镶嵌模型、晶格镶嵌模型[1],关于生命本质的特创论、活力论、机械论、还原论、整体论及反还原论,在生命起源本质中的神创论学说、自然发生说、宇生论学说 ,在生物进化过程中的达尔文自然选择学说、分子进化与中性学说、综 合 进 化 学 说 、Goldschmidt的 大 突 变 学 说 及N·Eldredge和S·Gould的间断平衡进化学说[2]。学说理论的多样互补性为学生提供了创新思维的空间和甄别的依据,也为培养学生的科学态度提供了丰富的素材。
   1.5 发展性。学说理论是随着科学技术的发展和研究者的研究水平而逐步发展和完善的。以遗传学三大定律为例,在未被实验证实前都是假说,孟德尔第二定律是从第一定律上发展而来,这种发展本身就凝聚了多人的研究。摩尔根等人对果蝇遗传的研究提出连锁、互换、伴性遗传的染色体学说(基因学说),是对孟德尔定律的发展,由此创立遗传学第三定律。这种学说理论的发展性广泛存在于许多学说领域,为创造性思维的递进和发展奠定了基础。
    1.6 辩证性。学说理论从认识论角度看都存在辩证的两面性。一方面,每一学说理论都有其先进性,都能从某个角度解释或揭示生命活动的本质或规律。但却都有其不能解释的一面或有缺点;另一方面,有的学说理论能够被大多数学者认同接受并作为生物学理论被传授,但它仍然不能作为生命本质的真实事实。有的学说理论纯属推测或假说,用模型或假说代替研究对象来进行实验,或提出抽象的猜想。因此,它们都有待于去发展、去验证甚或被否定、被创新。例如在解释细胞衰老原理时,内生因素说、外生因素说、遗传因素说、有机体分子衰老说、大分子合成错误成灾说[1]等学说理论,都有其符合细胞衰老过程中某一方面生理生化变化的事实依据,但又同时具有不全面性和不确定性,即都有疑问。这就给教学中学生发现问题、发现困惑、激发创新、引导思维提供了可能。
2 运用学说理论进行创造性思维教学的策略
    创造性思维教学(creative thinking instruction)是教师通过课程的内容及有计划的教学活动,以激发和增长学生创造行为或创造能力的教学模式[3]。利用创造性思维的策略,配合课程内容,让学生有应用想像力的机会,以培养学生敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密思维能力。由于生物学学说理论的上述特点,因此是用于创造性思维教学的最佳内容素材。按照创造性思维教学原理与方法,将教学过程与策略设计如下。
    第一阶段,提出问题,提供线索,创设情景。首先提出要解决的生物学问题是什么,要达到什么样的目的,即揭示什么生命本质或规律,设置一种问题情景,激发学生质疑问难、探索求解的欲望与动力。通过学生的发散思维后,意识到会有诸多的问题有待解决,通过教师提供线索的引导,学生会收敛思维到困惑性的根本问题,使学生思有定向,激发创造探索激情。
    第二阶段,发现资料,介入背景,问题定向。将有关该问题的前人研究背景、实验方法、理论基础、科研历程介绍给学生,让他们发现资料,从中发散思维,并收敛到自己认为重要的资料定向。此时,教师向学生发问,能从这些资料中得出什么结论?在此过程中,学生已经进行了创造性思维。可能每个学生思考的方向,得到的疑问或给出的结论不同,即问题定向不同,这也为学说理论的多样互补性找到了现实例证。
    第三阶段,提出各学说理论,发现问题。在学生各种回答的基础上总结归纳,提出有关该问题的各种学说理论,学生通过再次发散思维到收敛思维的过程,对比学说理论与自我认识的差距,对照生物学问题的目标,运用学说理论去分析解释,学生必然会发现每个学说的核心及其存在的问题。此时,教师再次诱导发问,让学生类比各学说,找出其存在的矛盾或不能解决的问题,学生将运用多学科知识发散思维,收敛出新问题。
    第四阶段,发现构想,多向求解,实现突破创新[3]。当学生发现学说理论不能完全解决所要解决的生物学原理问题时,教师要积极引导,给予时间和空间 ,让学生查找资料,自我设计新的构想,激发创造潜能,按自己的思路多向求解。要允许学生突破思维定势,敢于打破已有学说理论架构的限定,创造性地提出新的学说理论,实现突破创新。
    第五阶段,发现解答,验证反馈,寻求接受。教师收集汇总每个学生新的构想与求解,或是在某一点上完善了学说理论,或是否定了某一学说理论观点,或是提出新的论点等,都是一个创造性过程。教师要充分肯定学生的创造行为与成果,加以综合评估,分析利弊得失,使学生验证自己的创造思维的信度与价值。如果学生提出的创意能更好地解释生物学原理,问题得以解决,学生接受知识。如果无法解释甚或荒唐,不可打击其创造人格,要引导他们再次总结思维,再次发现新问题,再次创造。
第六阶段,赋予挑战,发展创造性思维。经过上述创造性思维的发散思维到收敛思维的反复过程后,抑或很少有人提出合乎原理的新的创造性构想,然而发现的这些问题和在学生心理上产生的创造动机,将赋予学生在以后的学习研究中新的挑战,激发新的创造,逐步发展和扩大其创造性思维空间,从而培养学生终生创造性思维技能。
    总之,生物学学说理论占有生物学教学内容的很大部分,正确运用其特点,施以创造性思维教学,可以使学生在获取和接受知识的同时受到科学素质教育及科研技能培养。这种教学模式要求教师做到五个方面:一是充分了解学说理论产生的时代背景、研究条件、研究历程及研究者基本情况;二是全面分析学说理论的精髓与不足,找出其立论依据与缺失;三是要掌握创造思维教学的基本原则、策略、方法、发问技巧,能够引导学生进行发散思维与收敛思维,设置科学合理的发问、归纳、评估与施教策略;四是教师要创设学生思维的时间和空间,重视学生的好奇心、冒险心、挑战心与想象力,重视学生提出的不同意见或设想,支持各种与众不同的构想,给予心理和人格上的鼓励与支持;五是要善于运用学说理论的相关素材及创造性思维模式对学生进行科学素养和全面素质教育。
3 教育功能
    运用生物学学说理论进行创造性思维教学,可以在五个方面培养学生并发挥素质教育功能:一是运用科学先驱们不屈不挠的研究经历和取得的研究成果,激发学生对生命科学探索的兴趣,培养学习动力,挖掘创造潜能;二是培养学生严谨的科学态度,运用他们对学说理论的认识、分析、找误、完善过程,认识到生命科学的基本方法与科学态度;三是促使学生广泛涉猎各学科知识,掌握知识的获取、积累、凝炼、运用的技能;四是启发科学思维,引导科学创新的功能。每个学说理论的创立、完善过程就是一个科学创新过程,学生在创造性思维教学过程中,运用了自身潜在的创造力,实现了知识的运用与创新,将对学生创造人格培养与创造性思维技能的发展起到非凡的作用;五是引导教法创新。创造性思维教学总是与传统的其它教学方法和模式并用且相辅成,在教学过程中,教师往往将实验法、模拟法、启发法、发现法等合并使用,而且可能会突破传统课堂教学模式时空的限制,将会使教法在许多层面上创新。同时,教师指导学生创造思维的过程本身也是教法创新的过程。
    生命科学还有许多未知的领域,还有许多学说理论有待于更多有创造力的人去发现、去创新和完善。我们需要创造的人,需要人创造,在生命科学普及教育中,更应注重创造人才的培养,运用创造性思维教学,将极大地促进教师教学方法的创新与学生创造力的培养,促进科学的再创造和知识的创新。

参考文献
[1] 郑国昌,细胞生物学,北京,人民教育出版社,1980年,77—80,325—327.·
[2] 陈阅增,普通生物学,北京,高等教育出版社,1997年,477—479,470—474.
[3]陈龙安,创造性思维与教学,北京,中国轻 工业出版社,1999年,41,62.


                       Teory of biology and Creative Thinking Teaching
                                         WANG Yulin
                    (Shangluo Teachers College,Shang zhou,Shaanxi,726000)
Abtract:There are many theories in biological science,and these theories have some features such as microcosmic,experimental,comprehensive,mutually heipful,developing and dialectical.By combining these features with creative thinking teaching,we can foster students' creativity and improve their qualitivies in every aspect.
Key Words:theory;creative thinking teaching;creative