湖南 陳富成
如何在生物教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能是每一位生物教師必須思考的問題。筆者在大量閱讀創(chuàng)新教育基本理論的同時,與同行進(jìn)行廣泛交流,現(xiàn)結(jié)合筆者在平時教學(xué)中的一些做法,就生物教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力談?wù)剛€人體會。
在生物教學(xué)中,問題探討對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神至關(guān)重要。問題探討往往是在已學(xué)知識基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的問題,繼而要求學(xué)生利用現(xiàn)學(xué)的知識,通過知識遷移、類比、分析,主動去探索新發(fā)現(xiàn)的問題。筆者在教學(xué)過程中非常注重利用問題探討去激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如學(xué)生通過對質(zhì)壁分離相關(guān)知識的學(xué)習(xí),已經(jīng)了解到植物細(xì)胞在一定濃度的蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離,這時候筆者向?qū)W生提出問題:如果將植物細(xì)胞放在一定濃度的KNO3溶液中(如40g/L)會發(fā)生什么樣的現(xiàn)象?如果放在高濃度的KNO3溶液中(如80g/L)又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?這些問題都有一定的思考深度,需要學(xué)生利用已學(xué)的知識進(jìn)行深入探討后才能做出合理解答。
生物教材中有很多科學(xué)史材料,其中往往蘊(yùn)含豐富的科學(xué)思維、科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神,這些都可以點燃學(xué)生對生物學(xué)的激情,使之樹立創(chuàng)新的信念和理想,進(jìn)而產(chǎn)生創(chuàng)新動力。如在學(xué)習(xí)孟德爾的豌豆雜交實驗的相關(guān)知識時,教師可以向?qū)W生做如下介紹:孟德爾出身貧寒,由于家庭困難而中途輟學(xué)成為一名修道士,但出于對自然科學(xué)的熱愛,連續(xù)八年在教堂附近進(jìn)行豌豆雜交實驗,最終總結(jié)出分離定律和自由組合定律;又如在學(xué)習(xí)DNA結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識時,教師可以介紹DNA結(jié)構(gòu)構(gòu)建的過程,并向?qū)W生介紹當(dāng)時有多個實驗組致力于DNA結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,其中一組是由獲得過諾貝爾獎的著名科學(xué)家鮑林領(lǐng)導(dǎo)的,但最終卻是由資歷最淺、年齡最小、科研條件最差的沃森和克里克組率先構(gòu)建成功。這些科學(xué)史的介紹,讓學(xué)生明白只要有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神,不論出身、不論年齡、不論資歷、不論科研條件,最終都有可能登上科學(xué)之巔。
生物教材中許多實驗為驗證性實驗,在教學(xué)安排中往往是先講結(jié)論,然后通過實驗驗證這一結(jié)論是否正確。這種教學(xué)安排易于操作、容易得到結(jié)論,但驗證性實驗限制了學(xué)生思維的發(fā)展,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能的發(fā)展。探究性實驗是在不知曉實驗結(jié)論前提下,學(xué)生通過自己的實驗,探索并得出結(jié)論。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的主動創(chuàng)新精神,更能使他們提高運(yùn)用創(chuàng)新知識的水平、發(fā)展創(chuàng)新思維的能力、增長創(chuàng)新實踐的技能。例如在“酶的作用和本質(zhì)”一節(jié)教學(xué)中,教師可以改變教學(xué)安排,先直接演示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,讓學(xué)生通過實驗探究出酶的特性——高效性,然后進(jìn)行該節(jié)知識的學(xué)習(xí)。這不僅符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,而且很好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
生物教材中有很多讓學(xué)生動手的實驗,筆者認(rèn)為這些實驗不僅僅是為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力,更重要的是讓學(xué)生形成良好的實驗習(xí)慣和實驗思維能力,而這種實驗思維能力有助于學(xué)生提高創(chuàng)新能力。所以筆者在實驗教學(xué)前,除了要求學(xué)生預(yù)習(xí)實驗方案外,往往還要求學(xué)生思考以下幾個問題:(1)本次實驗的原理是什么?(2)本次實驗方案中有哪些實驗步驟可以簡化或改進(jìn)?(3)除了教材提供的實驗方案,你是否能夠提供其他的方案呢?當(dāng)然這些問題對于高中學(xué)生來說有些困難,特別是后兩個問題,并不是所有的學(xué)生都能做到,但這些問題能引導(dǎo)學(xué)生從這些方面思考,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如在綠葉中色素的提取和分離的實驗中,學(xué)生在分離綠葉中色素的時候,往往因為濾紙條滑落使濾液細(xì)線浸沒到層析液中而導(dǎo)致實驗失敗。因此,在實驗教學(xué)的過程中,筆者鼓勵學(xué)生針對這一問題對實驗裝置進(jìn)行改裝;又如在環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響的實驗教學(xué)中,筆者向?qū)W生提出問題:教材提供的方案只能定性探討環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響,能否能對實驗裝置進(jìn)行改裝從而定量分析環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響?有學(xué)生利用課余時間查閱相關(guān)資料,對上述兩個實驗方案(裝置)做了很好的改進(jìn)。筆者認(rèn)為在實驗教學(xué)過程中這些做法有利于對學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng),從而促進(jìn)創(chuàng)新思維的形成。
開展生物研究性學(xué)習(xí)有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從學(xué)習(xí)生活和社會生活中選擇和確定研究專題,主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的活動。筆者在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生物研究性學(xué)習(xí)的時候,讓學(xué)生結(jié)合在生活中發(fā)現(xiàn)的生物學(xué)問題自主的選定課題和設(shè)計方案。學(xué)生自己選定的課題往往都是他們感興趣的,而興趣是產(chǎn)生創(chuàng)新意識的動因,同時學(xué)生為了解決問題,又會主動獲取一定的生物學(xué)創(chuàng)新知識。
總之,在生物教學(xué)過程中有許多培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力的方式,但在實際教學(xué)過程中,許多教師僅注重對知識的傳授,而忽視對學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),這與當(dāng)今的教育觀念相違背。為與當(dāng)下教育理念相符,教師應(yīng)寓創(chuàng)新意識于生物教學(xué)之中,這樣學(xué)生的創(chuàng)造才能和創(chuàng)造潛力才能得以充分的發(fā)揮和發(fā)掘,生物的教學(xué)改革才能結(jié)出豐碩的成果。