徐生鑫
【摘 要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展依賴于培養(yǎng)更多的創(chuàng)新性人才。培養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性能力就要在多個層面用多種方式多管齊下。本文通過教材分析、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)課堂等幾個方面結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容淺談生物教學(xué)中如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力;教材;實(shí)驗(yàn)教學(xué);生物課堂
普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)指出“發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文精神、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力、國際視野與民族精神、社會責(zé)任感與人生規(guī)劃能力,對國家的興盛、社會的進(jìn)步、個人的終身發(fā)展都具有重要意義”??茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展依賴于更多的創(chuàng)新性人才的培養(yǎng),生物科學(xué)的發(fā)展能有效的促進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及其他相關(guān)科學(xué)的發(fā)展。促進(jìn)生物科學(xué)的發(fā)展,要在生物教學(xué)活動中要注重應(yīng)用能力、操作能力、觀察分析和解決問題的能力等多方面培養(yǎng)。
一、發(fā)掘拓寬教材,深入解析教材
現(xiàn)行高中生物教材(以人教版為例)分為必修和選修兩部分。必修1、2、3和選修1、2、3各部分獨(dú)立成為一個體系,又相互聯(lián)系組成了高中生物的整個部分。教師在教學(xué)中要深入分析教材,理解教材安排的意圖,才能引導(dǎo)學(xué)生有目的的學(xué)習(xí),達(dá)到“提高生物科學(xué)素養(yǎng)、面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重于現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的要求。例如必修1的主線是:細(xì)胞由哪些元素和化合物組成,這些元素和和化合物構(gòu)成了細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu),這些元素和化合物如何進(jìn)入細(xì)胞,參與了細(xì)胞的哪些代謝活動,需要哪些條件,細(xì)胞要經(jīng)歷怎么樣的生命歷程。再如高中生物很多內(nèi)容以科學(xué)研究的先后順序安排,細(xì)胞學(xué)說的提出、光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程、生長素的發(fā)現(xiàn)過程、豌豆雜交實(shí)驗(yàn)等。教師在教學(xué)活動中要深入了解科學(xué)研究的歷史背景、研究方法和研究成果,只要這樣才能引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)發(fā)展的歷程進(jìn)行學(xué)習(xí),從而理解科學(xué)研究的方法,體會科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)研究的態(tài)度。
高中教材只展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展中主要線索或重要貢獻(xiàn)者,但不是全部過程。例如孟德爾之前有哪些人做了哪些實(shí)驗(yàn),生長素的發(fā)現(xiàn)中的達(dá)爾文和生物進(jìn)化中的達(dá)爾文是不是同一個人,施萊登和施旺怎樣提出了細(xì)胞學(xué)說,摩爾根果蠅雜交試驗(yàn)的完整過程是怎樣的,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出有哪些科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)等。在教學(xué)中學(xué)生只有很好的了解科學(xué)發(fā)展的全部過程,才能體會科學(xué)發(fā)展史的發(fā)展過程,明白科學(xué)家在探究過程中所采用方法的原因,在學(xué)習(xí)過程中才能明白一個結(jié)論的得出的歷史原因。例如摩爾根在做果蠅雜交實(shí)驗(yàn)時,為何只用了兩次雜交實(shí)驗(yàn)就能得出“控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含它的等位基因”?摩爾根研究果蠅雜交實(shí)驗(yàn)前,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)果蠅的性別和X染色體的數(shù)量有關(guān)而與Y染色體無關(guān),XX、XXY為雌性,X0或者XY為雄性。理解了果蠅性別決定的方式才能理解摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。只有深入發(fā)掘教材,才能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰡栴},解決問題的能力,有助于培養(yǎng)科學(xué)的探索精神和科學(xué)素養(yǎng)。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重發(fā)揮學(xué)生的自主能力
生物科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)的核心部分,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)要讓學(xué)生在分析問題、解決問題、操作能力,資料查閱、概括總結(jié)等多個方面得到發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生完成教材指定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生要查閱相關(guān)資料,明白實(shí)驗(yàn)的原理、過程方法、注意事項(xiàng)、結(jié)果結(jié)論等;在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生要協(xié)調(diào)配合,嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)步驟,科學(xué)操作,仔細(xì)記錄;在實(shí)驗(yàn)后要認(rèn)真總結(jié),相互比較,分析存在的問題和解決辦法,探討該實(shí)驗(yàn)有無改進(jìn)方法,進(jìn)行再次深入實(shí)驗(yàn)探究。
由于教學(xué)條件的限制,很多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是單純的淪為為完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)而做實(shí)驗(yàn),忽視了實(shí)驗(yàn)其實(shí)就是一個讓學(xué)生模擬科學(xué)家探究科學(xué)的過程,是一個容許出錯,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的過程。在實(shí)驗(yàn)中老師拋出問題或者學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,讓學(xué)生大膽探索,比如為何舊教材在鑒定還原糖時要求沸水浴加熱,而新課標(biāo)則在50~65℃?我們在保證學(xué)生安全的前提下,應(yīng)該倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“放羊式”實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究的能力要比得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更重要,只有讓學(xué)生的思維得到充分的發(fā)展,在以后的工作中面對新問題才能有好的解決方案。
三、生物課堂要天馬行空般的想象
生物教學(xué)對過程的理解要遠(yuǎn)比對結(jié)果的記憶更重要,生物科學(xué)在不斷發(fā)展和修正,教材中的描述未必能恰如其分的表達(dá)出生物現(xiàn)象,比如在減數(shù)第I次分裂中期同源染色體是排列在赤道板上還是在赤道板的兩側(cè)?減數(shù)分裂是一個連續(xù)的動態(tài)變化,只是為了更好的理解和教學(xué),認(rèn)為劃分為減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂,教學(xué)和理解是不能斷裂式的理解,在大腦中要有一個連續(xù)的動態(tài)的畫面。再如對必修1中細(xì)胞全能性和選修3中細(xì)胞全能性概念的理解。生物教學(xué)現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校采用交互式白板教學(xué),對很多難以描述的或者微觀的用flash動畫展示,比如細(xì)胞分裂、受精作用、基因控制蛋白質(zhì)的合成等。這樣直觀的展現(xiàn),使得復(fù)雜的過程變得清晰明了,極大的促進(jìn)了教學(xué)中知識目標(biāo)的達(dá)成。但是這樣對于培養(yǎng)學(xué)生的思維想象能力未必是件好事,禁錮了學(xué)生的思維想象能力,只是記住了教材上有的圖示和教師展示過的動畫,但如果內(nèi)容少有改變就不能理解,這就好比是不看原著而只看電視劇一樣,不利于學(xué)生思維的發(fā)展。讓學(xué)生畫細(xì)胞圖都是千篇一律,為什么會這樣?因?yàn)檎n本上就是那樣畫的!
在教學(xué)時有學(xué)生問:為何雄性的符號是“♂”而雌性的符號是“♀”,遺傳系譜圖中為何男性用“□”表示而女性用“〇”表示?看得出學(xué)生們進(jìn)行了獨(dú)立的思考。在教學(xué)中如果把很多過程說的很死就禁錮了學(xué)生的思想和對生物學(xué)問題的探究興趣,比如在講細(xì)胞全能性時很多老師會講:動物細(xì)胞沒有全能性,但是動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。為何沒有全能性,有沒有可能讓動物的體細(xì)胞發(fā)育成一個完整個體?如何才能很好的解釋并且引起學(xué)生的興趣呢?在教學(xué)前教師應(yīng)該對學(xué)生可能會有疑問的地方提前做好準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)好應(yīng)該如何引導(dǎo)學(xué)生思考,如何把問題拋給學(xué)生,讓學(xué)生自己來解決有疑問的內(nèi)容,是否需要在課后查閱相關(guān)資料等。如果加以正確的引導(dǎo)就會培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和查閱資料的能力并激發(fā)對生物學(xué)的興趣。
高中生物教學(xué)中提倡“面向全體學(xué)生”,注重全面發(fā)展和終身發(fā)展,就要培養(yǎng)創(chuàng)新能力,而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就要與國家人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略要求和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求相結(jié)合,不僅在平時的教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力,更要把所學(xué)知識與生活實(shí)際相結(jié)合,應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中,比如農(nóng)村大多數(shù)養(yǎng)有馬,驢和騾子,可以結(jié)合生物進(jìn)化和基因重組的內(nèi)容比較觀察馬,驢和騾子的形態(tài)結(jié)構(gòu),生活習(xí)性的相似性和差別。通過教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,能夠把所學(xué)知識內(nèi)化為能夠應(yīng)用的能力,能運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象并解決生活中遇到的問題。培養(yǎng)創(chuàng)新能力并非一朝一夕之功,也并非單一方法就能辦到,這需要不斷在教學(xué)中探索和總結(jié)。
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