初中生物實驗教學中創造性思維的培養

劉金菊

[摘 要]創造性思維是一種具有開創意義的思維活動，即開拓人類認識新領域、開創人類認識新成果的思維活動，即當人遇到問題時，能從多方面、多層次、多角度、多結構去思考和解決問題的思維方式，具有發散性、批判性、獨特性、廣闊性、深刻性、靈活性、綜合性等特點。在知識經濟時代，創造性思維的培養訓練尤為重要。針對目前初中階段的學生創造性思維弱的特點，在生物實驗教學中通過創設有趣情境激發學生的好奇心，通過設問激疑培養學生的發散思維，通過鼓勵質疑培養學生的批判思維，通過打破思維定勢培養學生思維的獨特性，通過歸納總結培養學生思維的廣闊性和深刻性等途徑，達到培養和訓練學生創造性思維的目的。

[關鍵詞]生物實驗;創造性思維;科學探究

《生物學課程標準》指出：“生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。”這對生物教學提出了新的要求。目前初中階段對于學生科學思維的培養沒有擺在重要的位置，其原因是多方面的，有升學的壓力、課時的限制以及教師的因素等。按照新課程標準的要求，要在生物教學中重視對學生進行科學思維的培養，特別是創造性思維的培養。

一、實驗前創設有趣情境，激發學生的好奇心和求知欲

古希臘哲學家柏拉圖和亞里士多德都認為：積極的創造性思維，往往是在我們感到驚奇時，在產生強烈的探索興趣的時候開始的。要激發學生的創造性思維，首先要讓學生對學習產生強烈的好奇心和求知欲。生物學是一門自然科學，如果教師能巧妙地把一個個神奇過程搬到生物實驗課上，學生的熱情定會被激發起來。例如，在“觀察葉片的氣孔”實驗中，教師先出示蘭花售賣處的一張提示語——“我討厭煙味，您要經常給我換氣”。難道蘭花有“鼻孔”嗎？從而激發學生的好奇心。然后通過電子顯微鏡投影出蘭花神奇的“鼻孔”即氣孔，它是由兩個像上下嘴唇一樣的細胞構成，在呼吸時也能像我們聞氣味一樣張合孔道，接著教師演示其一張一合的奇妙過程。強烈的求知欲使學生迫不及待想走進葉片內去一探究竟。再如，“驗證綠色植物進行光合作用產生氧氣”實驗中，教師先取出一瓶氣體“故弄玄虛”，讓學生猜猜里面是什么奇妙的東西，等把學生的“胃口”吊足后，再將帶火星的衛生香伸入瓶內，見證奇跡的時刻：衛生香“騰”的一下重新燃燒起來了，學生大呼神奇。有了這樣的情境作鋪墊，為培養學生的創造性思維提供了最佳平臺。

二、實驗中設問激疑，培養學生思維的發散性

人人都有創造的潛能，往往缺乏的是產生創造性思維的意識。一個日常勤于思考的人，易于進入創造思維的模式，易于激活創造意識，從而產生創造靈感。因此，教師要培養學生善于思考、勤于思考的習慣，在教學過程中適當設疑，激發學生的發散思維。例如，在學習“探究種子萌發需要哪些環境條件”實驗時，我把探究問題中的“環境”一詞去掉，改成“你認為種子的萌發需要哪些條件”，看似簡單的問題，其涵蓋的內容卻很多，學生以此問題為中心發散思維，找到越來越多的適當答案。學生認為種子萌發的條件有：水、空氣、溫度、肥料、土壤;有一位同學說“鹽”，其他同學哄然大笑，我也善意地笑了，但并沒有否定該同學的想法，而是鼓勵他通過做實驗來驗證自己的想法。其他同學備受鼓舞積極思考，又有的說還有“愛心”、種子的狀態、種子自身的生命力等等。我趁熱打鐵，問學生“既然實踐是檢驗真理的唯一標準，那么你有什么好辦法來驗證你的觀點呢？”學生繼續開始頭腦風暴。經過這樣的設問激疑式思維訓練，既有利于培養學生的發散思維，又有利于培養思維的流暢性、靈活性和獨創性。

三、實驗中鼓勵質疑，培養學生思維的批判性

古人云：“學貴有疑，小疑則小進，大疑則大進。”質疑需要勇氣，而學生的勇氣往往來自于教師的鼓勵和認可。因此，教師首先要能認識到學生這種質疑精神的可貴之處，積極鼓勵學生善于發現問題，敢于大膽質疑，不怕出錯，不怕失敗;要尊重和保護學生的“初心”，使學生產生的創造之火苗得以燃燒和發展。例如，在驗證“人體呼出的氣體中含有較多二氧化碳”實驗中，教材中設計的是：在吸氣和呼氣時，需要用手來捏不同的橡皮管，使吸入和呼出的氣體通入到甲、乙澄清的石灰水中。但在實際操作中學生總易出錯，有個同學嘟囔著“老師，這個實驗不好，還不如直接吹呢。”“這可是編教材的專家們設計的實驗，你也敢提出質疑，好，你比我有出息！行，那你就直接吹試試唄。”又一有同學說：“直接吹可以，但缺少對照組，得出的結論缺乏說服力呀？”“那怎么辦？”有一同學瞬間反應過來：“再設置一個裝有等量的澄清石灰水的試管，用打氣針和吸管往里注入空氣，這樣不就和吹氣的試管形成對照了嗎。”“你們太厲害了！”教師也可適時創設一些實驗情境為培養學生的批判性思維創造機會。如上面提到的“探究種子萌發的外界條件”的實驗，教師拿出準備好的實驗裝置：燒杯內放一玻璃棒，玻璃棒從上至下分別綁了3粒蠶豆種子，最下面一粒完全浸沒在水中，中間一粒剛好接觸水，上面一粒暴露在空氣中。“同學們覺得我設計得怎么樣？完美吧！”絕大部分學生都點頭，認為老師的設計是好的。但有幾個同學眼神中透著懷疑，我請其中一位來說說看法。“老師，你的設計是很好，通過三組對照可以同時探究水分和空氣兩個變量。但是，你用一粒種子來做實驗，偶然性太大，如果這粒種子本身有問題怎么辦，這不影響整個實驗結果嗎？”“同學們，請為他鼓掌！”掌聲既是對該同學的鼓勵也是對其他同學的激勵，希望通過這種方式能激發更多同學善于發現問題，敢于挑戰權威，勇于表達自己的獨創性的愿望，有意識地發展自己的批判性思維。

四、實驗中打破慣性思維，創造精彩

人的思維定勢往往來源于其自身的經驗或習慣，有經驗和習慣固然是好事，但如果過于依賴這些就容易畫地為牢、固步自封，從而缺乏創造力。當你面前放著一張有一黑點的白紙時，你往往看到的是那個黑點。而一個真正聰明的人，恰恰敢于打破思維定勢，獨樹一幟，在別人看到黑點的時候，他看到了白紙。人只有在突破傳統思維方式的時候，才能發掘創造的潛能。因此，教師除了自身要具有這種智慧和勇氣外，在實驗教學中也要鼓勵那些最具創造力的學生敢于打破常規，與眾不同。例如，“探究螞蟻的覓食行為”實驗中，常規的實驗設計思路是準備一定數量的螞蟻，給它們提供不同氣味的食物，其他條件都一樣，然后觀察螞蟻的覓食行為。這是最常用的實驗方案的設計方法，學生剛開始看時，習慣性思維使他們覺得這個實驗方案很可行。但隨后在教師的引導下，打破常規思維，經過思考和激烈的討論之后提出了兩個疑問：其一被捉來的螞蟻會不會受傷，離開了巢穴會不會不適應;其二不同氣味的食物，比如饅頭、油條、辣椒等，那么它們除了氣味不同外，其他條件很難保證是一樣的，比如顏色等。多么精彩的發現，我自嘆不如。通過集思廣益，這兩個問題最后的解決方案是：其一把實驗搬到室外的螞蟻窩旁進行或者網上購買養殖的螞蟻來做實驗;其二在同一種食物上分別加入糖水、鹽水、辣椒水、清水等。學生能跳出常規的思維方式，求得不同平常的答案，這太讓我興奮和幸福了。

五、實驗后歸納總結，提升學生思維的廣闊性和深刻性

實驗完成后不是學習的結束而是開始，教師要把實踐與理論有機的結合起來，實事求是，科學地進行歸納分析，以提高學生思維的廣度和深度。學生做的每一個實驗都會涉及一些知識點，當一個知識體系內的實驗做完后，要引導學生對知識和實驗進行整合。首先將單點知識放在系統中進行思考;然后再進行全方位多層次多方面的分析與綜合;接著找出與它們相關的，彼此作用，彼此影響，彼此制約的內在聯系，最后根據大量的實驗證據、事實材料及相關知識，發揮思維統攝作用，運用智慧深入分析，找出規律。例如，在學習完綠色植物的三大生理作用即光合作用、呼吸作用和蒸騰作用后，實驗雖然也做了不下十幾個，但通過調查發現學生掌握的知識比較片面、零散，站位低，思維受限，以至于綜合性運用知識的能力差。針對這種情況，我嘗試利用教材上的一個概念圖來引導學生對此部分內容進行歸納總結。首先把三大生理作用放到循環圖解中，然后再從它們的原料、產物、條件、場所、實質等多方面分析彼此之間的聯系，最后再從生態系統的角度分析綠色植物在生物圈中的作用。綜合后的整體大于原來部分之和，最終實現了對知識的升華和思維的飛躍。

總之，在初中生物實驗教學中，我們通過創設情境、設問激疑、鼓勵質疑、支持打破常規和引導歸納總結等方法堅持不懈地培養學生的創造性思維。希望通過我們的共同努力，讓埋在學生心底的智慧種子能早日生根、發芽、開花，并結出豐碩的創新之果。

參考文獻：

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[3]王麗娜.初中生物實驗探究教學培養學生創新能力的實踐探索[D].蘇州大學，2012.

[4]鄒娜.中學生物實驗教學中發散性思維培養的探索[D].湖南師范大學，2008.

[基金項目：此文系徐州市教育科學“十三五”規劃課題“新課標視角下的中學理科實驗教學范式的創新研究”的階段性成果。批準立項號為GH-13-18-L333]

（責任編輯 付淑霞）