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中图分类号：G623.15文献标识码：A文章编号：1000-0186(2008)09-0064-05
修回日期：2008-05-13
教育部在《基础教育课程改革纲要(试行)》中提出，新课程的培养目标要全面贯彻党的教育方针，全面推进素质教育，体现时代要求，要使学生具有初步的创新精神、实践能力。面对这样一个时代的要求，基础教育应当选择将知识与思维两个目标有机结合的理念，发展学生的思维能力。
一、思维和创造性思维结构各要素的含义
思维是人脑对客观事物的本质属性和事物之间的内在联系规律性所作出的概括与间接的反映。人的思维是以大脑为物质基础的一种高级物质运动和精神活动形式。
北京师范大学何克抗教授在最近的著作中提出了创造性思维结构的六要素：发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维、辩证思维和横纵思维。由于横纵思维是要为高难度复杂问题的解决提供心理加工策略，就一般中小学生思维能力的培养而言，这一要素可暂不考虑。下面仅就其余五个要素来说明其含义。
发散思维是思维的目标指向，即引导思维主体朝着与传统的观念、理论、方法不一致的方向去思维。形象思维是人类思维的一种基本形态，主要是运用直观形象和表象解决问题的思维。人类的观察力、想象力和联想力是形象思维能力的三个基本要素。逻辑思维是基于言语概念的心理加工能力，其心理加工的方式包括运用言语概念进行分析、综合、抽象、概括、判断、推理等多种。直觉思维是人类创造性活动中一种复杂的心理现象和精神现象，常具有瞬间突发性与偶然巧合性的特征。辩证思维是一种全面地、联系地、发展地看问题的思维方式，是唯物辩证法在思维中的应用，也是人们遵循辩证法的规律来进行思考的过程。
发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维和辩证思维这五个要素并非互不相关、彼此孤立地拼凑在一起，也不是平行并列地、不分主次地结合在一起，而是按照一定的分工，彼此互相配合，每个要素发挥各自不同的作用。其中基于言语概念的逻辑思维、基于属性表象的形象思维和基于关系表象的直觉思维是人类思维的三种基本形式，并且构成创造性思维的核心或主体；发散思维用于解决思维的方向性，而辩证思维则提供宏观的哲学指导思想和微观的心理加工策略。
二、生物教学中教会学生思维的资源与策略
袁振国认为，对于中小学校的教师而言，关注学生思维发展的问题，懂得如何在知识教学的同时对学生进行思维能力的培养是极为重要的教育话题。有学者提出，以应试为中心的教育，在给我们的学生一代以爆炸性知识积累的同时，确实没有给他们以相应的思维能力的养育和人生智慧的提升。基础教育是思维的养成教育。教育的最终目的是让学生不仅学到知识，而且能够掌握思维的方法，培养解决问题的能力，成为有智慧的人，成为能够独立思考的创造者。研究表明，学生的思维能力是通过各门课程的学习和整个教学过程逐步培养起来的。因此，将教会学生思维作为教学活动的主要目标之一，必须选择适宜的教学内容，且要充分利用教材中适于进行思维训练的资源。
(一)生物教学中教会学生思维的资源案例
1.发散思维能力培养的资源
现代心理学认为，思维是从问题开始的。人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》(以下简称《生物》)必修模块的每一节都是由图片、情境描述、讨论题组成的“问题探讨”专栏开始。60个“问题探讨”，让教师和学生享用到了包含发散思维能力培养在内的，创造性思维结构五个要素均有侧重体现的独特资源。可以说，每一个“问题探讨”专栏，都有各种思维能力培养的侧重点。如必修模块2第3章第1节“DNA是主要的遗传物质”的问题探讨，首先呈现了一个曾经在科学界争议了很久的DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质的问题，提出如下两个讨论题：“你认为遗传物质可能具有什么特点”“你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些”。提出这两道讨论题的目的不是让学生马上得出标准答案，而是让学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生关注科学家当年对这个问题的思考、研究的过程和方法。不难看出，这两道讨论题都包含有训练学生发散性思维的因素。
2.形象思维能力培养的资源
教材中培养形象思维能力的资源不胜枚举。以《生物》必修模块2第3章第2节“DNA分子的结构”为例，本节的“问题探讨”是以坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑为题引导学生的学习活动。考虑DNA分子比较抽象，学生的想象比较困难，所以选择学生比较熟悉的DNA雕塑引入，可以拉近DNA与学生的距离。同时提出问题“你知道为什么将它作为高科技的标志吗”，激发学生的联想：DNA在生物科学发展以至高科技发展中具有重要意义。在情境描述中又适时地抓住“DNA分子双螺旋结构发现50周年(2003年)”的纪念实事，让学生通过各种途径收集有关DNA的信息资料与同学和教师交流共享。
3.逻辑思维能力培养的资源
资料显示，形象思维、直觉思维和逻辑思维是人类的三种基本思维形式，这三种思维形式之间只有思维材料和思维加工方式的不同，而没有高低等级之分。这三种基本思维形式是相互联系、相互支持、不可分割的。基于表象的形象思维和直觉思维有逻辑思维的指引、调节和控制，才有可能实现新的突破和创新。还以“DNA分子的结构”为例。教材讲述DNA分子结构特点之前，采取提供“楷体字+图片+黑体字”故事资料的方式，以威尔金斯、富兰克林、DNA衍射图谱、沃森和克里克四幅图片为研究DNA的主要关键人物和成果为线索，逐步呈现DNA双螺旋结构模型的要点。学生阅读故事资料的过程中，会自然而然地循着科学家的观察(DNA的X射线衍射图谱)、分析、思考、推算(DNA分子呈螺旋结构)、联想和想象(DNA双螺旋和三螺旋结构模型)、访问、学习、判断、推理、纠正、创新和突破(形成DNA分子双螺旋结构模型)的研究过程和方法。教材最后又提出学生“做中学”，让学生亲自动手尝试制作DNA双螺旋结构模型，进一步运用形象思维巩固逻辑思维能力。
4.直觉思维能力培养的资源
表面看来，直觉似乎是“偶然所得”，其实是“长期积累”的必然结果。由于长期研究、思考某一个问题，搜集大量资料，做无数次的实验，付出辛勤的劳动，易使得大脑因疲乏而处于抑制状态，思维变得迟钝。这时，如果适当地放松，让大脑得到休息或调整，把注意力转移，大脑就会重新处于兴奋状态，思维活动就能变得敏捷，就有可能豁然开朗、恍然大悟，产生认识上的突破和飞跃。所以，直觉思维并不神秘，更不偶然。如《生物》七年级下册中关于“维生素C发现史”的介绍，就充满着直觉思维。教材中有一幅几百年前的欧洲航海船图，上绘长期在海上航行的水手，正遭受坏血病的折磨。图中船上手持新鲜柑橘、紧锁眉头的医生似乎在思考着：水手为什么会常常牙龈出血，皮肤淤血和渗血，甚至死亡呢？新鲜的水果和蔬菜为什么会有使坏血病很快痊愈的神奇本领呢？这样的问题情境牵动着学生的直觉思维，推测着新鲜的水果和蔬菜中的物质与坏血病的关联。
5.辩证思维能力培养的资源
只有对问题对象进行辩证的思考，才能认识其本质和发展规律，把握客观真理，从而更正片面的思想，确定正确的思考方向。如《生物》七年级下册第7章第1节“分析人类活动破坏生态环境的实例”中“科学·技术·社会——生物入侵及其危害”专栏；又如八年级上册第6单元第3章“保护生物的多样性”中“资料分析”和“角色扮演——辩论和协商怎样保护白头叶猴”专栏；还如《生物》必修2模块第6章第2节“基因工程及其应用”的“资料分析——转基因生物和转基因食品的安全性”专栏。以上这些栏目均给教师和学生在生态环境、生物保护和生命安全方面，提供了认识科学技术是一把“双刃剑”的例证。特别要运用辩证思维认识基因工程在给人类的生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于转基因生物的安全性等方面的担忧。
思维其实是一种智慧技能，和动作技能一样，需要学生自己主动的练习才能成功。要多创造让学生主动思维的机会。在教会学生思维的过程中，不仅要系统地、全面地看待发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维和辩证思维，还要根据不同的思维类型采用能与其各心理加工方式相适应的不同教学策略。
(二)生物教学中教会学生思维的策略案例
1.教会学生发散思维能力的策略
教会学生发散思维能力的策略可以概括为八个字：求异、逆向、多向、辐射。只要能沿着这八个字指引的方向去培养发散思维，就能速见成效。如“探究——酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”是《生物》八年级下册的最后一个实验，许多生物教师和学生常常因缺少实验用具计数器或无资金购买计数器等因素，而放弃此项实验探究活动。重庆市某中学的初中生物教师和学生们，在遇到这个困难时，通过发散性思维创造性地解决了这个问题。他们发明了既简单便携，又适于城乡中学生物课使用的“计数器”。他们的想法是，由于计算器比较普遍，易找得到，于是他们共同讨论、共同商量，发明了在计算器上连续使用“+”键的手动计数法，或用手指在桌面打点(点击)计数法。
鼓励学生大胆发表自己的独特见解，以个性化的方式展示自己的学习成果也是培养学生发散思维的一个有效策略。如“角色扮演——辩论和协商怎样保护白头叶猴”的活动，为了使学生能够在“辩论和协商”活动中身临其境，教师鼓励学生运用求异、逆向和多向思维，从新的角度、新的观点写出自己“怎样保护白头叶猴”的方案。从辩论中得知学生拿出的保护方案各有特色。扮演白头叶猴的学生提出，我们世代生活在地球上，愿意与人类共同生存。扮演农民的学生提出，将我们迁走，当地政府给农民建立新的家园，或改善农民现在烧柴取暖、做饭等生活来源，不与白头叶猴争夺食物，与白头叶猴和谐相处；关掉开山放炮的采石场，政府出钱或募捐或筹备资金建立自然保护区。扮演政府官员和科学家的学生提出要加大宣传和倡导对世界濒危动物白头叶猴的保护，增加科学研究资金等。不同的辩论声音和方案显然是发散思维能力在发挥作用，同时也体现着辩证思维能力的提高。
2.教会学生形象思维能力的策略
形象思维能力的基础是观察能力、联想能力和想象能力。这是因为形象思维的基本加工材料是通过感知获得的，这就需要依靠观察和积累。观察和积累的表象越多、越完整，联想和想象就越丰富、越深入。因此，形象思维能力的培养可以通过观察能力、联想能力和想象能力的培养来实现。
《生物》实验教科书的“技能训练”专栏，可称之“教会学生思维的钥匙——一种新型的探究活动”。例如，七年级上册的第一个“技能训练”，“通过观察找出相同点和不同点”，教师先告诉学生观察的方法，即从相似之处观察不同点，从显著差异中找出相同点；又以“若观察一对十分相似的双胞胎，怎样入手去观察呢”为辅助性引导，学生初步明白了“技能训练”之一的方法和要求，掌握了思维入门的钥匙，很快地沿着观察对象(马—驴，马—牛)的外形特点找出其相同点和不同点；教师又鼓励学生发挥联想和想象能力，对三种动物的生活习性，在生产、生活实践中的应用等进行了多方面比较，培养学生的联想和想象等思维品质。
3.教会学生逻辑思维能力的策略
逻辑思维是通过运用言语概念进行分析、综合、抽象、概括、判断、推理等多种心理加工的方式。《生物》必修1模块“生物膜的流动镶嵌模型”一节内容，凸现了形象思维、直觉思维和逻辑思维的创造性思维过程。下面摘录的一节课堂实录片断，较好地体现了教材编者的意图，在教会学生逻辑思维能力方面更为突出。
“师：首先，我们到达本次探索历程的第一站，时间是19世纪末。
1895年欧文顿(E.Overton)用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取五百多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的研究，发现：脂溶性分子易透过细胞膜，而非脂溶性分子则难以通过。根据这上万次实验的结果，我们可以做出什么推测？
生：(学生分析回答)细胞膜中含有脂质成分。
师：请注意：此时我们能不能说细胞膜上一定含有脂质？
生：(引导学生分析回答)不能，还没有真正提取得到细胞膜。(思维能力的推理过程训练。)
师：此结论还只是一种推测，或者说是一种假说。难道欧文顿没有意识到这个问题吗？为什么不直接提取细胞膜来研究呢？(教师使用问题串，进一步刺激学生的大脑皮层，激发学生的求知欲，促进逻辑思维能力的综合、推理心理加工方式的运用。)
生：(学生分析回答)19世纪末，技术条件限制了欧文顿前进的脚步。
师：要想验证欧文顿的假设是否正确，需要怎样的技术支持呢？
生：提取纯净的细胞膜的技术。(学生经过思维能力的推理过程训练，逻辑思维能力获得进步。)
师：……20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。
生：说明细胞膜上不但有脂质还有蛋白质存在。(思维能力的分析、推理过程的结果。)
师：在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析呢？
生：因为红细胞无核膜、细胞器膜。(利用学生的知识背景，提高逻辑思维的分析、判断和推理能力。)
师：……通过观察分析，提出假说，然后再以实验验证，是一种重要的科学方法。……经过进一步的化学分析，人们发现在细胞膜上的最重要的一种脂质是磷脂。下面我们就来认识一下磷脂分子。
接下来，教师利用投影片介绍磷脂分子的结构特点，提问“根据磷脂分子的结构特点，如果将磷脂分子平铺在水与空气交接面，会看到什么现象？如果将磷脂分子放进水中，磷脂分子以什么形式排布？细胞膜上的磷脂分子的排列又是什么形式？现在我们可以做出各种推测。实验验证假说的设计思路是什么？”学生对这些问题的思考过程，就是以逻辑推理为主的思维过程……最后，教师以让学生完成“课外制作——利用废旧物品制作生物膜模型”，进一步发挥和巩固学生的创造性思维结构的其他要素。
4.教会学生直觉思维能力的策略
直觉思维能力是一种基于关系表象的心理加工能力，是创造性思维的一个重要组成要素。直觉思维有三方面的基本特征：一是对事物之间关系(内在关系)的整体把握；二是直观透视、空间整合与模式匹配；三是瞬间作出的快速判断。需要说明的是直觉思维虽然是在瞬间作出的快速判断，但并非是毫无根据的臆断，而是依据丰富的实践经验和知识积累，运用直觉思维的第一和第二个特征对事物之间的内在联系规律作出的判断，所以在教会学生直觉思维能力的过程中，可尝试采用以下策略：先给学生创设问题情境，鼓励学生设计解决问题的方案并预测最终结果，再让学生应用逻辑推理方法去验证。
例如，“技能训练”栏目中“发现问题，提出问题——观察猫和兔的双眼在头部的位置”的教学中，考虑到学生习惯了过去被教师提问，被动地等待教师的答案的实际情况，教师根据直觉思维活动的特点和过程，启发学生利用自己的生活经验和经历，运用直观透视、空间整合和关系匹配等心理加工方式，对猫和兔两种动物之间的生活习性、生理特点和进化趋势等内在联系，提出问题，展开讨论，作出推断。
5.教会学生辩证思维能力的策略
资料表明，高中一年级第二学期至高中二年级第一学期是高中学生思维发展的初步成熟期。这一时期对培养学生的辩证思维能力是非常关键的。在《生物》必修2模块中有这样一道思维拓展题：“有关资料称孟德尔曾经给达尔文写过一封信，信中说明了自己通过豌豆杂交实验所得出的结论。但是，这封信没有引起达尔文的重视，他甚至都没有将信封拆开。假如达尔文拆阅了这封信，并接受了孟德尔的理论，他会对自己的自然选择学说做怎样的修改？设想你就是当年的达尔文，请给孟德尔写一封回信。”写信的过程就是学生运用唯物辩证观点分析问题的过程，也是学生进行思维的锻炼，意识到自己的思维发展和反思自己的思维，使思维有所提升的过程。此时，教师在检测前给学生提供有关“孟德尔发现遗传规律的背景资料；达尔文的自然选择学说对生物学发展、对人们思想观念的影响和历史的局限性”等资料，并注意发现学生在分析问题和思维发展活动中的合理因素与不合理因素，给予及时的帮助，会对培养学生的辩证思维能力有重要的作用。
“让教育成为充满智慧的活动”，这是多么令人激动和神往的教育教学的图景。然而，这也恰恰是教育改革中始终困扰和制约我们的实践性难题。抓住学科中思维训练的机会，就是为每一个学生思维品质的发展注入“催化剂”。在把核心概念及概念间的相互联系放在教学重要位置的同时，将核心概念知识与思维能力培养的两者教学有机地融合，面向所有的学生，从学生的课堂学习开始，渗透到任何一门学科中，实践证明是可行的。因此，教会学生思维要贯穿整个课程的始终。对此，教师应当做到心中有数，并且进行适当的规划。
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