生物教学过程中增强学生创新能力的培养
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作者: 马丽兵
“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。“重点培养人的学习能力、实践能力、着力提高人的创新能力”。在科学技术日新月异的今天，创新水平的高低、创新能力的强弱、创新人才的多寡，已成为一个国家和地区发达程度的重要标志和决定性因素。因此教师必须在课程教学中实施创新，努力培养学生的创新能力。基于生物学科的特点，我在创新所需要的怀疑、批判等创新精神，直觉、求异等创新思维能力等诸方面做了有益的尝试。
一、给学生创新活动提供平台
在传统的中学生物学教学中，教师传授的知识都是“得到公认”的“正确无误”的科学结论与事实，而实验、练习等其它内容，只是附带的，或者干脆没有。其中的结论被视为颠扑不破的“科学真理”，表现出不可动摇的权威性。因此当科学进展，有些结论发生了变化，甚至被推翻淘汰时，教师仍只照本宣科，致使学生把谬误当成真理。新课改的实施和推进，使生物学课堂发生了巨大的变革。“面向全体学生”、“以学生发展为本”的教学理念已深入每位教师的心中。自主、合作、探究的学习方式在教学活动中得到了广泛的应用，课堂教学已旧貌换新颜。生物教师必须着力促进学生学习方式的转变，促进科学素养的全面发展。
1.给学生的创新活动提供必要的素材。
例如：植物的向光性与感应性实验设计，将设计教学引入课堂。教学过程中我注意引导：不透光的盒子完全可以让学生自行设计，以提供创新的余地，又可检验其实验条件设计的严谨性，有的学生就选择塑料盒，这一选择过程锻炼了学生严谨的科学思维能力。又如：在光合作用一节的教学过程中，我首先告诉学生：“光合作用对我们人类，对于自然界都是极其重要的，光合作用为我们提供了大量的食品，以及许许多多的物质原料，如果我们掌握了光合作用的原理，就可以改变许多产品的生产方法，比如用工厂化的方法生产粮食，但遗憾的是，到目前为止我们对光合作用仍不是很清楚。如果现在把这个课题交给你，你将从什么方面入手、怎样研究光合作用呢？”学生在这种引导下，思维非常活跃，提出应该从光合作用的时间、场所、条件、过程、原料、产物、速度……多方面来进行研究，远远超出了书中所叙述的内容。接着我进一步引导学生思考怎样用实验来研究这诸多方面呢？大部分学生都针对某一个问题设计了自己的实验，有的学生甚至设计了四五种实验方法。由于客观条件的限制，大部分实验还只能按书上的安排去做，但经过这一系列思考讨论后再做实验，学生对实验的理解加深了，对实验结果的分析更加准确和深刻了，学生学习的积极性也大大提高了。
2.给学生的创新活动提供典型的榜样或范例。
学生进行创新活动是培养其创新能力的重要途径，由于缺乏经验和必要的技能，教师必须给他们提供榜样，使其从仿效创新开始，逐步发展到独立的原创创新。诸如DNA双螺旋发现、克隆羊诞生的过程等就能比较清晰地勾画出一个个创新活动的基本过程，特别是创新要求如何重组，新构想、新观点、新方案如何闪现等。教材中一系列体现创新过程的实例，我们应保证其作用得到充分发挥。
3.引导学生对特定课题进行探索，实现创新。
学生创新当然是要他们自己独立提出先前从未有过的想法、观念、方案、模型、实物等，但学生的创新能力毕竟是从零开始，从低到高逐步发展的，决不可能指望他们在某一天内突然具备高超的创新技能。要想促进学生创新能力尽快发展，就需要加以引导。例如植物向光性实验的设计，要求学生不能仅用一侧小孔做出的结果得出结论，而要用前后左右四个孔做四组或先后四次实验，才能综合得出实验结论，最后还要再在盒子顶端开孔，把四个侧孔全封闭加以验证。由此锻炼学生通过验证加理性思维才能从实验结论得到一般结论的科学思维。创新能力也从朦胧的原始意识发展到能实用的阶段。
4.增强探索性实验。
探索性实验是指学生在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究，得出结论，从而形成科学概念的一种认识活动，由于这种实验条条框框少，不限制学生思维，因此它不仅能激发学生对所学知识的浓厚兴趣，而且能培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力，对于培养学生良好的科学素质及逻辑思维、创造思维能力大有好处。但这种实验对教学提出了很高的要求，它要求教师有较强的组织能力，有较好的随机应变的能力，有较广博的知识，否则，在学生发散的思维面前就很难应对自如。例如在学习了呼吸作用时，我要求学生设计：请根据所学知识设计实验（一组或几组）说明动植物的呼吸需要氧气。学生自己通过查阅资料相互商讨，提出了自己的方案。如大人吸烟时，当吸一口气时烟头一亮，说明有氧气进入；把小白鼠放到钟罩中，一段时间后死亡，把点燃的蜡烛放入，蜡烛熄灭；把萌发的种子放入广口瓶中，一段时间后把点燃的蜡烛放入，蜡烛熄灭；鱼在水中不停地吞水；把一株植物和一只小白鼠放入一个钟罩内，另一个钟罩内只放一只小白鼠，观察有植物的小白鼠活着，另一只死亡等实验方案。对于这些方案我们不要急于评定其优劣，最好让他们通过实验去证明自己方案的可行性。虽然他们探究的实验早有定论，但他们乐此不疲地去探究、去发现，能真正体验和领悟到科学探究的乐趣。
二、改进语言的表述方式
对于重要的知识概念，教师不能死抠字眼地以不容置辩的定义形式教，要求学生原封不动地接受。这种貌似严谨的表述方式，实际上严重阻碍了学生创新精神和能力的发展。例如在谈到细胞核核孔时教师写道“大分子物质可以自由通过核孔而进入细胞质内”。这种绝对结论式的表述，有可能误导学生认为大分子物质都可以自由通过核孔，必然影响他们今后对核孔选择性运输功能的理解。在教学过程中，教师要注重参考借鉴下列表述方式。
1.不同观点对比表述。
学生的创新离不开批判性思维，求异思维。适当引进不同观点间的争论，让学生体会科学家是如何提出不同观点，如何进行科学争论的，科学真理是如何从争论中诞生的。例如：有关遗传机理的相互对立的两种理论：孟德尔―摩尔根理论和米丘林理论；有关生物进化的拉马克理论和达尔文理论。我们完全可以进一步探索和改革，问题是要注意选择一些并非全对全错的对立观点，注意体现观点与证据之间的联系，不要急于在文字表述中肯定一方，否定另一方。
2.不强求统一结论的问题式表述。
教师要注重教材中的“看一看，想一想”等活动，“课外读”、“课后实验”之类的栏目，少量知识在处理时，只留下问题，不得出统一结论，让学生自己去思考，有兴趣者还可自己去设法验证。生物科学的飞速发展以大量的事实表明，许多公认的结论具有时间性和阶段性，过了一定时间，便可能得到新的证据，使原有结论发生重大改变，甚至被推翻。如细胞分裂中染色体运动的描述：“纺锤丝牵引着染色体（子染色体）运动。”细胞生物学界对此结论已有许多证据提出反对意见。对这样的问题可用留下问题的方式来表述，因为在染色体运动动力问题不是理解重点内容的关键。留下问题的方法，最大的优点是可以让学生认识证据条件与结论的关系，学会运用证据和条件推导结论，从而具备创新的基本功，有利于学生创新能力的提高。
中学生物学课堂教学，应该能使学生跟上科学创新的步伐，对创新起着直接的推动作用。这就要求每一位教师一定要在课堂教学中，注重学生创新能力的培养，努力提高学生的综合素质。
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