二、在生物教学中如何培养学生的思维能力

思维能力，是智力的活动方式，是智力的核心。要运用和发展智力，就必须启发学生的思维能力。学生的学习是一个艰苦的脑力劳动过程，是由不知到知，由知少到知多的过程，是由具体思维（形象思维）上升到抽象思维

（辩证思维）的过程，其表现形式为由表象、联想和想象上升为比较、推理、分析、综合、判断和概括的过程。

学习生物学知识，一种是在生活实践中，通过观察自然，认识自然的过程获得感性知识，这是思维的起点。我在教学中利用课余时间带领学生到大自然中去，到河北省的名山大川和自然保护区去观察植物形态、生活习性， 进行植被考查和群落、生态的调查，并采集各种动、植物制做标本，培养学生的观察能力，使学生在认识自然的过程中开发学生的形象思维能力，但更重要的还是在课堂教学中学习前人在长期实践中总结的各种概念、规律和理

论。因此，我在教学中，根据教材性质、学生认知水平，采用适当的教学方法，引导学生从形象思维（低级的分析、综合）逐步提高到抽象思维（高级的分析、综合）上来。

从生物学角度分析，人的抽象思维活动是通过语言、文字等第二信号的刺激，在大脑皮层上建立的思维过程。

为了使学生更好地掌握生物科学的基本知识和基本概念，我在生物教学中，采用比较、分析、综合、归纳、推理和判断等形式，引导和启发学生主动、积极地学好知识。

（一）对比法教学

比较是把多种事物、现象加以对比，确定它们之间的相同点与区别点的思维方式。任何学科的知识或事物之间总有相同的一面，也有不同的一面， 有比较才能有鉴别，只有通过比较才会认识事物的特征，才能加深对知识的理解，揭示事物的本质特征。

我在教学过程中，采用的对比方法，是将同属于一章和同一类的知识加以对比，新旧知识之间、理论与事物之间，通过对比，找出教材的内在联系

（共性），同时总结出它们之间的不同特征（特殊性）。

例 1 在讲高中生物新陈代谢的基本类型一节时，关于异化作用的两种呼

吸类型，我进行了需氧呼吸和厌氧呼吸的比较。如表 1 所示：■

  1. 有氧呼吸第一阶段：

  • C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4H +少量能量（2ATP） 第二阶段：

  • 2C3H4O3+6H2O（利用 H2O 中的氧彻底分解）

■→2OH+6CO2↑+少量能量（2ATP） 第三阶段：

  • 24H+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）
  1. 无氧呼吸（厌氧呼吸） 第一阶段：
  • C6H12O6（葡萄糖）→2 丙酮酸（2C3H4O3）+4H

+少量能量（2ATP） 第二阶段：

酶、无氧 2 酒精（2C2H5OH）+2CO2

  • 2 丙酮酸（2C3H4O3）→ 细胞质 2 乳酸（2C■3H6O3）

经过比较就可以总结出它们之间的相同点与不同点：（1）相同点：有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段（糖酵解阶段）是完全相同的，即场所相同（都是在细胞质中）；条件相同（都在无游离氧参与时）和呼吸酶催化下完成的， 其产物也都相同，即都产生 2 分子丙酮酸（■2C3H4O3），放出少量的氢（4H） 和少量能量（2ATP）。由此分析出两种呼吸的第一阶段是场所相同、条件相同和产物相同。可用下式表示：

  • C6H12O6→2C3H4O3+4H+2ATP

（2）不同点：见表 2：

表 2 需氧呼吸和厌氧呼吸的区别内容/类型/需氧呼吸/厌氧呼吸

发生部位/细胞质和线粒体/细胞质

游离氧参加/在第三阶段有游离氧参加/全过程都没有游离氧参加释放能量/放能多（38ATP）/放能少

分解程度/有氧参加，分解彻底/无氧参加，分解不彻底

生成物/无机物，CO2 与 H2O/不彻底氧化物酒精（C2H5OH）乳酸（C3H6O3） 通过对比方法，容易使学生深刻理解两种呼吸的实质。

例 2 我在讲述细胞繁殖时，引导学生对三种分裂方式（无丝分裂、有丝分裂和减数分裂）进行比较，特别是减数第一次分裂与有丝分裂的比较，清晰地阐明了两者之间的本质，见表 3：

表 3 有丝分裂与减数第一次分裂的比较

分裂周期/异同点/有丝分裂/减数第一次分裂

间期/相同点/染色体复制，DNA 复制，有关蛋白质合成/与有丝分裂间期相同

前期/相同点/染色质丝螺旋成染色体；纺锤丝出现形成纺锤体；核仁、核膜解体/与有丝分裂相同

/不同点/同源染色体配对（联会）、四分体出现和染色单体的交叉现象分裂周期/异同点/有丝分裂/减数第一次分裂

中期/相同点/纺锤丝可在显微镜下见到，染色体数目可数/与有丝分裂相

同

/不同点/纺锤丝连在染色体着丝点的两侧，染色体着丝点排在细胞中

央，形成赤道板/四分体排在细胞中央；纺锤丝连在一侧染色体的着丝点上后期/相同点/纺锤丝向细胞两端收缩/与有丝分裂相同

/不同点/着丝点分裂；染色单体分离，形成两组染色体；染色体数目增加一倍；两组染色体平分到细胞两极/着丝点不分裂同源染色体分开，分向细胞两极染色体数目不加倍

末期/相同点/纺锤体消失核仁，核膜出现染色体解旋成染色质丝子细胞形成/纺锤体消失；核膜出现；次级性母细胞产生

/不同点/染色体分散成染色质丝染色体平均分配；子细胞形成染色体数目与母细胞相同（2n→2n)/染色体不分散成染色质丝同源染色体分离到两个子细胞中染色体数目减半（2n→n）

通过上表的比较，对高中生物中既重点也是难点的减数分裂内容的分析，建立以下概念：

  1. 减数分裂是染色体减半的特殊有丝分裂过程。

  2. 减数分裂中染色体数目减半是在减数第一次分裂时完成的，而减数第二次分裂只是正常的有丝分裂过程。（3）减数分裂过程是染色体复制一次，

    而细胞连续分裂两次的分裂过程。而有丝分裂只是一次分裂。（4）减数分裂过程中，染色体数目减半的根本原因在于减数第一次分裂的前期中出现了同源染色体的配对（联会）和四分体的现象。（5）减数分裂一般发生在性细胞的形成过程中。而有丝分裂一般发生在体细胞形成的过程中。（二）抽象概括法教学

抽象是将各种事物综合研究，得出本质的特征而舍弃非本质的思维过程。概括是通过对比，把诸多研究对象的共同特征加以综合分析，抽出事物的本质和规律性的思维过程。在教学中引导学生抽象概括，帮助学生从各知识中总结出规律性的内容，使教学效果有很大的提高。

例如，我在讲授细胞核遗传中的基因分离规律和自由组合规律时，向学生提出下列三个问题：

  1. 当性母细胞中具有一对等位基因时，这个细胞经减数分裂产生的配子中，基因会有几种类型？（答案为 2 种，比例为 1∶1）在初学时，许多学生均会得出正确的回答，但进一步分析其原理时，便会发现其推理过程却是错误的，因为一个植物体产生的配子中基因类型也是两种，与一个细胞产生的配子中基因类型的数目，正好互相吻合。

  2. 一个性母细胞中如果有两对等位基因独立分配时，这个细胞经减数分裂产生的配子中基因有几种组合？（答案为 2 种，比例为 1∶1）因为一个细胞在减数第一次分裂的中期，染色体只能有一种排列方式（而不是两种）， 所以配子中基因的组合还是 2 种。而初学时，学生对此问题多数回答是错误的（4 种，1∶1∶1∶1）。其错误的根本原因是将一个细胞与植物体在减数分裂后，配子中的基因类型混为一谈。

  3. 一个性母细胞具有三对等位基因时，进行减数分裂产生的配子中基因有几种组合？（答案为 2 种）由于有以上 2 个例子的抽象概括的思维活动，

学生很容易将一个细胞与植物体区别开来，所以立刻回答为 2 种。

以上三个例题主要是培养学生的抽象思维能力。用于鉴别一个性母细胞与一个植物体内基因分离与自由组合的概念的区别。在以上三题的抽象思维之后，我又将植物体性母细胞基因分离与基因自由组合规律加以概括。结果见表 4：

表 4 杂合体细胞与杂合生物体减数分裂结果的比较细胞内同源染色体数/配子中基因组合类型数

一个杂合体细胞，进行减数分裂时的变化/1 对/2 种

//2 对/2 种

//3 对/2 种

//“n”对/2 种

一个杂合生物体，进行减数分裂时的变化/1 对（D、d）/21=2（1∶1）

（D∶d）

//2 对（A、a 和 B、b）/22=4（1∶1∶1∶1）（AB、Ab、aB、ab）

//3 对（A、a、B、b 和 C、c）/23=8（1∶1∶1∶1∶1∶1∶1）（ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc）

//“n”对/2n

（三）归纳法教学

归纳是从特殊到一般的思维方法。在学习中，学生掌握的知识，如一系列的概念（公式、定理、法则、原理和规律）等必须从具体的概念中进行归纳，从中发现其内在的、本质的知识，才能说完全彻底地掌握了某项知识。例如，我在讲述基因三大规律时，应用染色体在减数分裂中的变化规律

进行归纳，统一讲述，学生比较容易真正理解这些知识。见表 5：