正文:例1 培养皿里一个细胞经有丝分裂,一分钟后变成两个,两分钟后变成四个,一个小时后变成260个。如果培养皿起初有4个细胞,经有丝分裂变成260个需要多少时间?
这个问题对于有些学生还是比较难的,这时可以引导学生在头脑中想象这样一个画面:一个培养皿和一个表放在一起,如图2
图 2
分针每走一分,培养皿里的细胞变为原来的一倍。开始时只有一个细胞,分针走一分后,变为两个细胞,再走一分后,变为四个细胞细胞……直到走完60分后变为260个。现在培养里有四个细胞,相当于从第二分钟开始计时,那么变为260个,学生自然就会明白应该是58分钟了,因为他的头脑里已经有了这个景象,前面的两分钟不算,总共需要的时间自然就是60-2=58了。
2.4 类比思维
类比思维是根据两个或两类事物在某些属性上相同或相似,进而推出它们在其他属性上也相同或相似的推理方法。类比思维依赖于逻辑思维形式。关于类比思维的经典案例莫过于基因和染色体的关系这一节内容了。笔者就以自己讲这节课的亲身经历做一举例。
案例 在讲这节课之前,笔者先在黑板上引领学生一起回顾了孟德尔两大定律,总结出了基因的四个特点,板书如下。然后留下空白,让学生自己回顾上一节课有关减数分裂的知识,填写如下表格:
表1
基因
染色体
在体细胞中成对存在
一个来自父方,一个来自母方
形成配子时相互分离
自由组合
学生在总结了染色体的知识后,发现基因和染色体是一样的,即左边的表格内容和右边要求填的一摸一样。这时我提问道“同学们,经过上述总结,我们惊奇的发现基因和染色体竟然如此的相像,那么大家推测一下,这可能说明了什么?”这时有一位同学小声说“基因和染色体是同一种物质”。我点评道“好,这位同学的猜想是基因和染色是同一种物质,那么请想一下,人体细胞内染色体只有46条,但是基因却有成千上万个,如果两者是同一种物质,
那染色体也应该有成千上万个,而事实并非如此,可见这位同学的猜想不能解释上述的相似现象”。我又引导道“大家知道,孟德尔虽然知道了基因的遗传规律,但是他不知道基因到底是什么物质,也不知道基因到底在哪里?如果你是费曼,你了解了减数分裂的过程,又知道了孟德尔的困惑,你能猜想到什么?”这时,终于有学生回答“基因在染色体上”。我及时加以肯定,然后做了验证。最后提到费曼其实用的就是类比推理的方法,然后再举了一些不是生物学但是很经典的通过类比思维而导致重大科学发现的例子。让学生进一步的认识了这种思维方法。最后希望学生在实际生活中注意运用类比思维来解决问题。
案例分析 其实这是教材上的内容,我想很多教师都会采用类似方法讲授。但是笔者认为,这是一个培养学生创新思维的不可多得的材料,所以再把知识传授给学生后,又着重强调了类比思维这一思维方法,并举了非生物学科的例子,让学生产生深刻的体会。
2.5反向思维
反向思维又称逆向思维,是从习惯思维的反方向去寻找,分析解决问题的途径。
例2 一位农户承包了一个草鱼塘,他想知道鱼塘里究竟有多少条鱼,那么他该怎么做?
学生在学习了标志重捕法后,按照一般的思维习惯,一般都能想到:从鱼塘里捕捞几条鱼,然后做上标记,放归鱼塘后,重新捕捞,按照比例估算出鱼塘里鱼的总数。其实,还可以引导学生从捕捞的反方向即“放入”思考:想鱼塘中放入几条鱼,只要放入的这些鱼与鱼塘里的鱼不同就行。
反向思维有时在管理学生,和帮助学生方面非常有用。例如高三冲刺阶段,有的学生发现自己尽管很努力,成绩还是没有提高,心理压力很大,心理压力大,就更觉得自己应该努力,成绩可能会更不理想,陷入恶性循环。这时教师要及时开导学生,不妨从努力地反方向思考,将学习适当的放一放,轻松几天,可能成绩反而会有所提升。再如,对于不守纪律经常捣乱的学生,教师因为教育开导无效,大多的做法往往对其视而不见,任由其发展。而教育家魏书生的做法,则恰恰相反:给这些学生在班级中一定职务,使其才能得以展现,反而收效很好。魏书生的做法,就体现了反向思维。
除了以上几种思维以外,创新思维还包括直觉思维和灵感思维。直觉思维,和灵感思维是创新思维的高级形式,中学阶段不需要过于强调,因而笔者在此不做过多阐述。
然而,创新思维,是建立在大量经验和知识的累积之上,也是建立在逻辑思维,形象思维等一般思维能力的基础之上,是一种高级的思维。发展创新思维也有一定的难度。教师要在了解学生的基础之上,采用灵活适宜的方式,对学生进行不同问题情境下的创新思维的培养和训练。
参考文献
[1] 乔俊武.思维论[M]北京:科学技术文献出版社,2009.
[2]张晓芒.创新思维方法概论[M].北京:中央编译出版社,2008.
[3]梁良良.创新思维训练[M]北京:中央编译出版社,2001.
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