高中生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

【摘

要】高中生物學(xué)教學(xué)改革方向主要為創(chuàng)新，是對教學(xué)方式的創(chuàng)新，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識方法的創(chuàng)新。因此，教師需要在創(chuàng)新教育的理念下注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新的積極性，從而提高學(xué)生的生物學(xué)思維能力，讓學(xué)生在自主認(rèn)知生物學(xué)知識的課堂中感受到學(xué)習(xí)樂趣?！娟P(guān)鍵詞】高中生物學(xué)；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革所謂創(chuàng)新能力，也就是學(xué)生利用自己掌握的知識理論，在藝術(shù)與科技等各個領(lǐng)域中，通過不斷的實踐活動而創(chuàng)造出的經(jīng)濟(jì)價值與社會價值等。創(chuàng)新能力是不斷發(fā)現(xiàn)新技術(shù)與挖掘新方法的前提，個體只要擁有一定的創(chuàng)新能力，就可以推動社會的發(fā)展。然而個體認(rèn)知理論知識的主要場所是課堂，形成創(chuàng)新思維的主要陣地也是課堂，因此，教師應(yīng)該在高中生物學(xué)課堂不斷優(yōu)化教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生活躍思維，讓學(xué)生基于生物學(xué)這門科目的特征，加強對生物學(xué)理論知識的掌握，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。一、多樣化教學(xué)手段，增強學(xué)生創(chuàng)新能力大多數(shù)教師給學(xué)生講解生物學(xué)知識時，總是從自己的主觀思維出發(fā)，而不考慮以學(xué)生的理解能力是否可以充分掌握知識理論，導(dǎo)致課堂的枯燥無趣，教師也很難在教學(xué)實踐中找到學(xué)生的發(fā)光點，培養(yǎng)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。因此，教師可以在生物學(xué)教學(xué)中采用多元化教學(xué)手段，提高課堂趣味性，讓學(xué)生產(chǎn)生積極探究生物學(xué)知識的欲望，增強學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師可以將學(xué)科知識照進(jìn)現(xiàn)實，將學(xué)生的生活實踐作為課堂的切入點，盡可能地讓學(xué)生聚精會神地在課堂學(xué)習(xí)知識。例如，在教學(xué)時，教師需要對教學(xué)手段進(jìn)行創(chuàng)新，并通過多樣化的教學(xué)方式增強學(xué)生的創(chuàng)新能力。比如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對自身的生理進(jìn)行思考：肚子餓了就會咕嚕咕嚕叫，這是由于胃里的食物消化完了后仍然分泌胃液，這時胃的收縮便會逐漸擴(kuò)大，胃里的液體和氣體便會相互作用，這就導(dǎo)致肚子餓時咕嚕咕嚕叫；剛出生的嬰兒會哭個不停的主要原因不是嬰兒感到不開心，而是嬰兒在大口大口地呼吸第一口空氣等。這種生活中的案例可以在無形中減少學(xué)生對生物學(xué)知識的陌生感，調(diào)動學(xué)生主動探究生物知識的欲望。教師還能把社會熱點問題引入生物學(xué)教學(xué)中，突出生物學(xué)這門學(xué)科對社會發(fā)展的重要性。教師指導(dǎo)學(xué)生分析生活案例或新聞熱點話題時，采用自己掌握的生物學(xué)知識，從專業(yè)角度出發(fā)探究問題本質(zhì)，可以不斷提高學(xué)生解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。二、培養(yǎng)問題意識，增強學(xué)生創(chuàng)新能力“學(xué)起源思，思源于疑?！彼伎梢砸l(fā)學(xué)生的探究反射，而促進(jìn)學(xué)生進(jìn)入思考狀態(tài)的是問題。問題是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)思維的前提，學(xué)生須具備一定的問題意識，才有利于增強學(xué)生深入探討、活躍學(xué)生生物思維。教師應(yīng)該在生物學(xué)教學(xué)根據(jù)課堂內(nèi)容為學(xué)生設(shè)計問題情境，通過提出合理問題的方式，使學(xué)生能夠?qū)ι飳W(xué)知識進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，促使學(xué)生有效提高自身的思考能力，從而形成問題意識。比如，在“克隆技術(shù)”的生物學(xué)課堂中，教師給學(xué)生講解克隆技術(shù)這項生物技術(shù)的前景非常遠(yuǎn)大，但是爭議較多。給學(xué)生講解知識內(nèi)容之后，向?qū)W生提出問題：“你可以從各個領(lǐng)域闡述克隆技術(shù)為人類的發(fā)展帶來的是什么嗎？”教師指導(dǎo)學(xué)生分別從工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域表達(dá)克隆技術(shù)帶來的優(yōu)勢。接著，又向?qū)W生提出問題：①你可以根據(jù)自己的語言闡述對克隆技術(shù)概念的理解嗎？②你可以說出培養(yǎng)克隆羊“多利”的過程嗎？③你認(rèn)為克隆技術(shù)的發(fā)展會對人類的進(jìn)步帶來哪些不良之處？④你認(rèn)為克隆羊“多利”的外貌特征應(yīng)該更像誰？教師通過提出問題的方式，引導(dǎo)學(xué)生積極思考與探究，進(jìn)一步了解“細(xì)胞核決定遺傳物質(zhì)”的理論知識，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新思維。又如，在“減數(shù)分裂和有性生殖”的生物學(xué)課堂中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生設(shè)疑：“精子與卵細(xì)胞的融合涉及細(xì)胞膜的什么特性？”“你認(rèn)為不同種類的生物的精子和卵細(xì)胞能否完成受精作用？”“人類的性別是在什么時候決定的？”學(xué)生分別回答：“涉及了細(xì)胞膜的流動性?！薄耙话悴荒?，精子和卵細(xì)胞可以依靠細(xì)胞膜上的糖蛋白相互識別，卵細(xì)胞一般不與不同種類生物的精子融合。”“受精完成時決定的。如果含Y的精子與卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵，則發(fā)育成男性，如果含X的精子與卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵，則發(fā)育成女性?！比缓蠼處熞龑?dǎo)學(xué)生在特定的問題情境思考：“學(xué)習(xí)生物學(xué)知識之后可以發(fā)現(xiàn)，人體細(xì)胞共有46條染色體，那么在有絲分裂的狀況下產(chǎn)生了卵細(xì)胞與精子，你認(rèn)為會發(fā)生怎樣的結(jié)果？”通過課堂問題的提出，能夠幫助學(xué)生深刻了解與吸收減數(shù)分裂的具體概念，從而培養(yǎng)學(xué)生生物創(chuàng)新思維的形成。思維發(fā)散是學(xué)生創(chuàng)新能力科學(xué)培養(yǎng)的關(guān)鍵，教師要激發(fā)學(xué)生探索的熱情，對其思維和智力有一定的啟發(fā)，啟迪多元培養(yǎng)下的創(chuàng)新意識，借助新舊知識的結(jié)合驗證自己的想法，創(chuàng)新能力得到很大的提高。為此，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢豐富生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容。三、設(shè)計實驗探究，增強學(xué)生創(chuàng)新能力“實踐出真知?！毖芯匡@示，通過實驗活動得出的知識理論更容易被學(xué)生所接受與理解，學(xué)生在教師的積極指導(dǎo)下，在完成實踐任務(wù)的過程中可以不斷增強學(xué)生解決生物知識的能力，進(jìn)而逐漸提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。然而生物學(xué)這門科目的主要特征就是以實驗為主，教師應(yīng)在教學(xué)實踐中組織實驗活動，幫助學(xué)生養(yǎng)成探究意識及增強學(xué)生的創(chuàng)新思維。比如，在“影響酶促反應(yīng)速率的因素”的生物學(xué)課堂中，教師想通過實驗的方式幫助學(xué)生理解這節(jié)課的生物學(xué)理論，可以將學(xué)生分成合作小組，引導(dǎo)學(xué)生以小組方式積極探究，根據(jù)教材知識自主設(shè)計實驗環(huán)節(jié)以及實驗方案，盡可能地讓學(xué)生從實驗之初到實驗結(jié)束的整個環(huán)節(jié)都親自動手實踐，開拓學(xué)生的發(fā)展空間，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中突破固有思維，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。教師要求一個小組將自己設(shè)計的實驗環(huán)節(jié)在講臺上分享：首先，檢查實驗材料與實驗試劑是否充分，是否有足夠的蒸餾水、蔗糖酶液以及唾液淀粉酶液等，檢查試劑是否具有干擾因素。接著，取出三支試管并分別標(biāo)上編號，仔細(xì)觀察溫度對酶促反應(yīng)速率的影響。在之后的實驗步驟分別觀察pH對酶促反應(yīng)速率的影響以及激活劑與抑制劑對酶促反應(yīng)速率的影響。如探究pH對酶促反應(yīng)速率的影響步驟，將若干同樣大小的濾紙片1cm2浸入酵母菌液中，然后取出晾干備用。取四只相同的燒杯，各注入等量體積分?jǐn)?shù)為2的不同pH的H2O2溶液，將相同數(shù)量的濾紙片逐片放入四只燒杯中觀察并記錄現(xiàn)象有少量氣泡產(chǎn)生，并附在濾紙片上……最后學(xué)生發(fā)現(xiàn)，低溫影響酶的活性，但不會使酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞。溫度升高后，酶仍能恢復(fù)活性，但高溫會導(dǎo)致酶變性，甚至使其永久失活等生物學(xué)理論。因此，教師在實驗環(huán)節(jié)中有針對性地指導(dǎo)學(xué)生探究“影響酶促反應(yīng)速率的因素”的理論點，可以有效增強學(xué)生的動手實踐能力，學(xué)生自主探究生物知識的觀念，從而幫助學(xué)生在實驗過程中獲得理論點，增強學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。四、優(yōu)化課后練習(xí)，增強學(xué)生創(chuàng)新能力教師為了及時獲得學(xué)生在課堂的學(xué)習(xí)反饋，了解學(xué)生對課堂知識的吸收與應(yīng)用狀況，可以通過課后練習(xí)環(huán)節(jié)達(dá)到教育目標(biāo)。教師在設(shè)計作業(yè)內(nèi)容時，也應(yīng)該不斷地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，增強學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，打破學(xué)生對事物的固有思維，從而推動學(xué)生思維發(fā)散的培養(yǎng)。為了達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo)，教師不但應(yīng)該根據(jù)課堂知識與教學(xué)任務(wù)，為學(xué)生設(shè)計適合的作業(yè)內(nèi)容，還應(yīng)該將作業(yè)內(nèi)容設(shè)計得更有趣味性，避免無趣的完成作業(yè)的過程。比如，在“生物膜的流動鑲嵌模型”的生物學(xué)課堂中，教師首先幫助學(xué)生了解生物膜成分的探索歷程，讓學(xué)生感受到歐文頓在19世紀(jì)末提出“細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成”的大膽性。事實上，這一假說并不是隨口而出的，而是歐文頓從現(xiàn)實出發(fā)，根據(jù)實驗結(jié)果嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝茖?dǎo)得出的，事實證明，歐文頓的假說成立。教師要求學(xué)生在探索磷脂雙分子層的課堂環(huán)節(jié)中分析“如果將很多磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布？”，讓學(xué)生從流動鑲嵌模型的構(gòu)建中了解到弗雷和埃迪提出了細(xì)胞膜具有流動性質(zhì)，體會到在實驗技術(shù)的不斷改進(jìn)與創(chuàng)新過程中，個體對生物膜的認(rèn)知更加細(xì)致入微，也對細(xì)胞膜的了解更加清晰等。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生分析“生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺？”等多個問題加強學(xué)生對課堂知識的了解與掌握，有效提高學(xué)生的生物能力。教學(xué)結(jié)束之后，教師為學(xué)生創(chuàng)新性地布置課后作業(yè)，以增強學(xué)生對知識的鞏固，幫助學(xué)生不斷溫習(xí)與復(fù)習(xí)教學(xué)知識。如要求學(xué)生回答：“你認(rèn)為通過對科學(xué)探究過程的分析，怎樣才能體現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一？”要求學(xué)生在課后以小組的形式分別準(zhǔn)備三種材料完成細(xì)胞膜的制作：塑料袋、普通布和彈力布。在實驗的過程中分析：使用結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點分析，用哪種材料做細(xì)胞膜更適合突出細(xì)胞膜的功能？原因呢？又比如，在“激素調(diào)節(jié)”的生物學(xué)課堂中，教師給學(xué)生講解教材知識之后，要求學(xué)生在課后利用網(wǎng)絡(luò)平臺或查閱大量的實驗數(shù)據(jù)等手段，探究“人工胰島素對糖尿病的作用”這一主題的理論，在探究的同時，不斷地記錄數(shù)據(jù)，在下一節(jié)課堂上與其他同學(xué)進(jìn)行分享與交流。因此，教師在教學(xué)實踐給學(xué)生講解知識理論之后，可以根據(jù)課堂知識與學(xué)生的了解狀況有創(chuàng)新性地布置作業(yè)內(nèi)容。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中，有利于開拓生物思維，促進(jìn)學(xué)生思維的不斷發(fā)散，增強學(xué)生獨立探究生物知識能力的同時，有利于提高學(xué)生應(yīng)用生物知識解決問題的能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。簡言之，創(chuàng)新直接影響民族的科技發(fā)展與國家的國力，教師必須在教育教學(xué)領(lǐng)域不