王富剛
摘要:隨著經濟社會的飛速發展,具有創新能力的應用型人才更為時代所迫切需要。大學是培養人才的主要場所和神圣殿堂,創新能力的培養需要從創新思維開始,大學要培養學生的創新思維。研究者就創新思維及在大學植物生理學教學中如何培養創新思維進行了探討,從植物生理學理論教學和實驗教學兩個方面培養學生的創新思維。在理論教學方面,教師可以列舉生活中的實例以激發學生的興趣,注重知識點之間的區別與聯系以引導學生思考等。在實驗教學方面,教師要讓學生參與實驗準備以提高獨立思考能力與探究能力等。
關鍵詞:創新思維;植物生理學;應用型人才
高等教育作為國家知識創新和技術創新體系的基礎,承擔著培養具有創新能力人才的重任。隨著經濟社會的飛速發展,國家對應用型人才的需求也越來越大,因此,國家要引導一部分高校向應用型高校發展。在應用型人才培養模式下,大學課堂教學需要更加注重培養學生的創新意識,提高學生的創新能力,尤其是創新思維能力。創新思維是指以新穎、獨特的思路來解決問題,從而產生創新性成果的思維。創新思維是多種思維方式的綜合體。創新的過程既需要發散思維,也需要收斂思維;既需要概念思維,也需要意象思維;既需要潛意識思維,也需要顯意識思維。任何一種創新活動都不是依靠單一的思維方式獲得結果的。研究者探討了在大學植物生理學教學中培養學生創新思維的途徑,主要從植物生理學理論教學和實驗教學兩個方面展開探討。
一、植物生理學理論教學中創新思維的培養
(一)列舉生活中的實例,激發學生興趣
教師可以列舉學生生活中的實例,以引導學生積極思考,讓他們發現身邊的植物生理學知識,激發他們的學習興趣,培養他們的創新思維能力。比如,教師在講解呼吸代謝末端氧化酶的多樣性時,可以舉“蘋果咬一口后,過一會兒會變成褐色”的例子,讓學生結合幾種酶的特點思考導致這一現象的原因。教師在講解葉綠體色素時,可以舉“秋天樹葉會變黃”的例子,結合幾種色素的特點,引導學生查閱資料并思考“有的樹葉為什么會變紅”的問題。還有一種比較有趣的現象,就是平安果上的“圣誕快樂”、壽桃上的“壽”等,這些字是怎么形成的呢,教師要啟發學生的好奇心,然后讓學生自己查閱資料,主動思考學習,這樣學到的知識,會讓學生印象更深刻。
(二)注重知識點之間的對比,引導思考記憶
教師要引導學生學會思考、分析知識點之間的區別與聯系。學生經過認真思考得出的知識更容易理解記憶,更有助于創新思維能力的培養。比如,光合作用中的光合磷酸化、光合鏈與呼吸作用中的氧化磷酸化、呼吸鏈之間的組成結構、電子傳遞路徑和功能等方面的思考比較。經過認真的思考,學生不僅學得了知識,自身的創新思維與創新能力也有了很大的提高。
(三)拓展書本知識,進行思想教育
教師要將課本中的知識與國際、國內、當地新聞或學生思想行為等結合,讓學生類比思考,培養學生的發散思維能力。比如,將“神舟十一號”飛船和“天宮二號”上進行的擬南芥生長實驗與植物生長生理知識結合,延伸課本上的知識,讓學生了解時事,激發他們科學研究的興趣。由植物生長的逆境與植物的抗逆性,學生可以發散思考自己成長過程中的逆境和對待逆境的態度,可以得出同樣的道理:適者生存。學生理解記憶知識的同時,也受到了思想教育的洗禮,達到了教書育人的目的。
(四)分組自學、集體展示,調動學生主動性
教師將學生分成幾個小組,部分章節的知識可以進行小組自學,然后集體匯報展示,這樣就充分調動了學生學習的主動性與積極性。比如,節水灌溉一節,學生通過查閱文獻資料,了解最新的節水灌溉方法及原理,并在匯報展示課上,每組通過PPT介紹一種節水灌溉方法。
二、植物生理學實驗教學中創新思維的培養
實驗教學對于提高大學生的綜合素質,培養大學生的創新精神與實踐能力具有非常重要的作用。培養高素質的創新型人才,培養學生在實踐中發現問題、解決問題的能力,培養學生的創新思維是大學實驗教學的目的。
(一)讓學生參與實驗準備,培養學生的獨立思考與探究能力
傳統實驗教學的設計、板書、試劑配制、材料準備等工作都由教師來完成,這不利于培養學生的獨立思考能力與探究能力。教師讓學生按組輪流參與實驗的準備工作,這樣可以讓學生對實驗原理、實驗設計、實驗過程有更系統、更完整的認識。學生在正式上實驗課時能夠做到胸有成竹,操作起來更加得心應手,對實驗觀察及結果的分析會更加全面和透徹,在實驗方法上能運用創新思維,對比找出最佳的實驗方法。教師要讓學生在參與準備實驗中明確要做什么、為什么要這樣做,啟發他們主動去探究知識、思考問題。比如,在綜合性實驗“植物葉綠素a、b含量的測定”的準備中,教師要讓學生知道提取純化葉綠素a、b為什么分別準備純丙酮和80%的丙酮溶液,讓學生在產生疑問后自己思索原因;同時,教師也要讓學生和“葉綠體色素的提取分離與性質測定”中選用的提取液進行對比分析,然后讓他們歸納總結得到結論。
(二)結合實驗內容和創新思維形式,培養學生的創新思維能力
教師在實驗中要結合實驗內容,從多方位、多角度對學生進行思維訓練,訓練過程中也可以充分發揮創新思維的流暢性、靈活性和獨創性的三個特點。下面筆者結合植物生理學實驗的具體內容,說說如何培養學生的創新思維。
1.對學生發散思維和收斂思維的培養
教師要注意對學生發散思維和收斂思維的培養。比如,實驗“種子發芽率的快速測定”,教師先讓學生在預習時就運用收斂思維思考為何要進行測定,然后思考怎么進行測定,讓學生先不看書,思考可以用哪些方法。學生可以運用發散思維盡可能多地列舉,之后再翻開書對照一下,并查閱相關內容的文獻,然后大家討論。課堂上教師提問學生來檢查預習情況,學生可能會說出“氯化三苯四氮唑法、紅墨水染色法、溴麝香草酚蘭法、紙上熒光法、試種法、發芽法”等方法。然后教師設置問題“如果你身在農村,要幫農民測定,可以用哪些方法?其中,哪個方法能快速測出且不受休眠的影響”,學生通過收斂思維可以思考出答案就是“紅墨水染色法”,教師簡單講解后,學生就可以開始做實驗。這種方式能訓練學生的發散思維與收斂思維,使這兩種思維能力得到鍛煉與培養。
2.對學生概念思維和意象思維的培養
教師要培養學生的概念思維和意象思維。比如,實驗“葉綠體色素的提取和分離”,教師讓學生根據已有的理論知識,運用概念思維推斷“有幾種色素,它們的顏色是否相同,可以用哪些溶劑進行提取”;經過和其他層析實驗的類比,教師讓學生運用意象思維推斷“四種不同顏色的色素可以在濾紙上形成怎樣的帶,為什么會形成”。教師通過設置問題,讓學生大膽思考和回答的方式,能啟發、引導學生的思維發展。
3.對學生綜合思維的培養
綜合性和設計性實驗是培養各種形式創新思維的有效途徑。比如,實驗“K+對氣孔開度的影響”,氣孔運動的原因是保衛細胞的吸水膨脹或失水收縮,其運動機理除和K+有關外,還和Ca2+、H202、ABA等許多因素有關。在完成“K+對氣孔開度的影響”實驗的基礎上教師可以設計一個設計性實驗項目“氣孔運動機理的研究”,綜合探究各種因素對氣孔運動的影響。學生通過思考,可以深刻認識到氣孔運動除和K+密切相關外,還和Ca2+、H202、ABA等許多因素有關,對氣孔運動的機理有了比較深刻的理解。設計性實驗是一種創新思維實驗,不但要求學生綜合多門學科的知識和各種實驗原理來設計實驗方案。而且要求學生運用已經學到的知識來發現問題、解決問題。教師給學生提出明確的實驗目的和實驗要求,提供必要的實驗儀器和試劑、材料,學生按照實驗要求查閱資料、設計方案、寫出步驟,然后完成實驗,最后以小論文的形式完成實驗報告。
當今社會對人才創新能力的要求越來越高,越來越需要具有創新能力的應用型人才。大學時期是培養學生創新能力的關鍵時期。在植物生理學的理論教學和實驗教學中培養創新思維只是一小部分,為滿足社會對應用型創新人才的需求,教師應該從各個方面長期不懈地努力,培養學生的創新能力和創新思維。
責編:夜雨