《普通高中生物新課程標準》明確要求,在教學中要重視和培養學生的能力和素質。生物教學如何結合學科的內容和特點,強化創新,注重探索,為學生綜合能力的培養做一些有益的探索,我認為不妨從以下幾個方面入手。
一、加強求異思維訓練,培養創新思維能力
在學生的創新心理諸品質中,求異思維是至關重要的方面。因此,在生物教學活動中,一定要采取切實有效的措施,加強對學生求異思維能力的訓練。一是通過一題多解,引導學生用不同的思維方法解決同一問題,鍛煉學生多角度、多方位地分析和解決實際問題的能力。二是鼓勵學生在生物實驗中大膽改進實驗,包括實驗材料、實驗方法步驟的改進等。對改進失敗的,不要責備,而要引導學生分析失敗的原因,達到在失敗中增長知識、增長才干、增強能力。對改進成功的,要給予表揚,以增強創新的勇氣和信心。如:在可溶性還原糖的鑒定實驗中改利用組織樣液為徒手切片,既可大量節省材料和時間,也可培養學生的創新思維能力;三是提出生物學上社會熱點問題(如轉基因技術給人類帶來的利弊),組織學生討論,發表各自的見解,比誰的觀點新且符合科學、符合客觀實際。
二、注重生物實驗教學,培養學生觀察、實踐能力
科學研究表明,人的創新能力和右腦有著密切的聯系,只有大腦左右半球的功能都得到平衡發展,兩大腦半球的活動相互密切配合,人的創新能力才能得到高度發展。而右大腦半球功能的開發主要靠能體現形象性、直觀性等特點的各種實踐活動,因而實踐活動在培養創新能力方面有著重要的、不可替代的作用。著名美籍華裔物理學家、諾貝爾獎得主楊振寧教授曾經指出:“對人類來說,畢竟百分之九十的科學活動是實驗,而且科學中最重要的基礎是實驗,對那些特別擅長動手的學生來說,應認為擅長動手是一件非常榮幸的事,因為有這種能力,他們就很有可能在適當的學科中從事很有意義又很重要的事業,取得扎扎實實的進展。”生物學是一門實驗性很強的學科,生物教學必須緊緊依托實驗,才有利于學生創新能力的培養。一是做好課堂演示實驗,引導學生學會觀察,善于觀察,培養學生創新觀察能力。二是創造條件、改進實驗,開齊開好所有的學生分組實驗,面向全體學生,讓每一位學生都能獨立動手操作,使學生的創新實踐能力得到充分的培養。三是調整分組實驗的時間,改新課后的驗證性實驗為新課中的探索性實驗(如“葉綠素的提取與分離”實驗)。通過調整,能夠鍛煉學生的觀察力,培養學生的探究、分析、歸納能力。四是指導學生設計實驗方案,訓練學生的實驗思維能力。如:在《如何用植物來鑒定大氣污染》的課題中,如果直接利用一些現有的環境監測儀器是可以檢測大氣污染狀況的,但利用植物進行監測就有些難度了。有些學生考慮觀察植物葉片氣孔開閉情況,有些學生考慮通過植物細胞滲透壓的變化了解污染情況,還有學生利用物理知識通過測定植物體內木質部上下兩端電阻值的變化,來檢測大氣污染。在近兩個星期的摸索中,學生們盡管遇到一些挫折,有些實驗方法也存在一些欠缺,但是在整個過程中充分發揮了主觀能動性,鍛煉了實驗設計能力,培養了觀察、實踐和自主創新能力。
三、滲透相關學科的知識和思維方法,培養學生遷移能力
培養學生遷移能力跟培養創新能力并不矛盾。創新需要借助于多學科的理論知識和思維方法、研究方法。比如,揭示光合作用機理,就借助了物理學、化學的理論知識和研究方法。在生物教學中,教師適時滲透相關學科的知識和思維方法,本身也是一種創新。它不僅能培養學生遷移能力,而且能激發學生創新的熱情。前蘇聯著名教育家沙塔洛夫說過:“教師的創造性是學生創造性的源泉。”如:在講授“內環境的穩定性”時,滲透化學平衡原理,分析人體內存在的緩沖物質(H2CO3-NaHCO3)為什么能使內環境的pH值保持恒定。又如:在遺傳學中,應用數學概率和排列組合的思維方法,來理解DNA的多樣性。通過這樣的滲透,學生的思維得到了拓展,得到了激活,也培養了遷移能力。
四、開展研究性學習,培養學生的探究能力
研究性學習,是依照科學研究的過程來學習和探究科學內容,在獲取知識的同時,體驗、理解和應用科學研究的基本方法,獲取科學思維,掌握解決問題能力的一種獲得性學習方法。實踐表明,研究性學習可讓學生自己去思維、探究、改革和創新,能夠很好地培養學生的創新精神和實踐動手能力,使學生成為真正意義上的探究者、創新者,這是課堂教學所不及的。如:在《水質污染對水生生物的影響》探究實驗中,對于滴加KCl溶液后水蚤心率是快還是慢的問題,學生們做出不同的結果,在鼓勵學生闡述實驗過程,肯定自己實驗結果的同時,也使全體學生發現滴加KCl溶液濃度的變化和觀察時間的變化都會改變實驗結果,最后由學生們設計新的實驗內容,通過改變KCl濃度和記錄觀察時間,詳細了解不同濃度的KCl對水蚤心率的影響。這不僅使得學生通過探究發現問題,同時讓學生學會找到通過實驗解決問題的方法。
五、激發學生質疑意識,培養創新能力
古人云:“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進。”愛因斯坦指出:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要。”陶行知先生在一首詩中也曾寫道:“發明千千萬,起點是一問。”所有這些都表明了質疑對學習和創新的重要性,“疑”是人類打開宇宙大門的金鑰匙。教師在教學過程中,要千方百計地激發學生質疑,使之養成質疑的好習慣,大力培養學生創新潛能。生物學的研究對象是五彩繽紛的生物界。奧妙的生命活動規律和形形色色的生命現象為學生質疑提供了豐富的源泉。作為生物學教師,首先要創造一個優良的教學氛圍,構建一個民主、平等、和諧的師生關系,同時教師要向學生講明主動提出問題的好處,可列舉一些名人和同學中由于善思好問而取得巨大成就和優異成績的例子,為學生提供學習的榜樣。其次,要鼓勵學生大膽質疑。應對敢于大膽提問的學生給予表揚。對于提問者,即使問題很簡單,都必須認真解答,與此同時,認真研究學生的思路,并抓住時機引導學生怎樣問才更有意義,教給他們提問的方法。對于學生提出的富有思考性的問題可根據情況因勢利導,及時組織大家討論。對于學生提出的問題,教師如果一時難以回答,要實事求是地給學生講清原因,并在課后給予回答。總之,學生能否質疑,質疑水平的高低,教師的態度和方法非常關鍵,正確的態度永遠應當是鼓勵和引導。通過鼓勵,使學生從不敢提問到“敢于”提問;通過引導,使學生逐步做到“善于”提問。例:在輔導植物光合作用內容時,看到有關C3、C4植物維管束鞘細胞內是否有葉綠體基粒片層結構,以及是否存在淀粉粒時,不同的輔導書上的相關內容有些矛盾,這引起了學生之間的爭議,最后學生將如此作為研究課題,通過觀察C3、C4植物,設計實驗,最終得出結論。這樣的爭論使學生敢于質疑課本知識和傳統觀念,大膽提出假設并用實驗加以證明,充分發揮了學生的自主性,在獲得結論的同時更獲得了探索知識的方法和樂趣。
通過多方面的培養,學生能夠主動學習,善于思考,勤于動手,勇于探索,敢于創新,達到提高綜合能力的目的。