高中生物學教學中如何培養學生創新能力

張尊玉

【摘? 要】高中生物學教學改革方向主要為創新，是對教學方式的創新，也是對學生學習生物學知識方法的創新。因此，教師需要在創新教育的理念下注重對學生創新能力的培養，激發學生自主創新的積極性，從而提高學生的生物學思維能力，讓學生在自主認知生物學知識的課堂中感受到學習樂趣。

【關鍵詞】高中生物學；創新能力；教學改革

所謂創新能力，也就是學生利用自己掌握的知識理論，在藝術與科技等各個領域中，通過不斷的實踐活動而創造出的經濟價值與社會價值等。創新能力是不斷發現新技術與挖掘新方法的前提，個體只要擁有一定的創新能力，就可以推動社會的發展。然而個體認知理論知識的主要場所是課堂，形成創新思維的主要陣地也是課堂，因此，教師應該在高中生物學課堂不斷優化教學手段，促進學生活躍思維，讓學生基于生物學這門科目的特征，加強對生物學理論知識的掌握，促進學生創新能力的提高。

一、多樣化教學手段，增強學生創新能力

大多數教師給學生講解生物學知識時，總是從自己的主觀思維出發，而不考慮以學生的理解能力是否可以充分掌握知識理論，導致課堂的枯燥無趣，教師也很難在教學實踐中找到學生的發光點，培養學生的個性化學習。因此，教師可以在生物學教學中采用多元化教學手段，提高課堂趣味性，讓學生產生積極探究生物學知識的欲望，增強學生的創新能力。教師可以將學科知識照進現實，將學生的生活實踐作為課堂的切入點，盡可能地讓學生聚精會神地在課堂學習

知識。

例如，在教學時，教師需要對教學手段進行創新，并通過多樣化的教學方式增強學生的創新能力。比如，教師可以引導學生對自身的生理進行思考：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大，胃里的液體和氣體便會相互作用，這就導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生對生物學知識的陌生感，調動學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教學中，突出生物學這門學科對社會發展的重要性。教師指導學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知識，從專業角度出發探究問題本質，可以不斷提高學生解決問題的能力以及創新能力，從而促進學生創新思維的形成。

二、培養問題意識，增強學生創新能力

“學起源思，思源于疑。”思可以引發學生的探究反射，而促進學生進入思考狀態的是問題。問題是培養學生生物學思維的前提，學生須具備一定的問題意識，才有利于增強學生深入探討、活躍學生生物思維。教師應該在生物學教學根據課堂內容為學生設計問題情境，通過提出合理問題的方式，使學生能夠對生物學知識進行深入學習，促使學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”的生物學課堂中，教師給學生講解克隆技術這項生物技術的前景非常遠大，但是爭議較多。給學生講解知識內容之后，向學生提出問題：“你可以從各個領域闡述克隆技術為人類的發展帶來的是什么嗎？”教師指導學生分別從工業、農業以及醫學領域表達克隆技術帶來的優勢。接著，又向學生提出問題：①你可以根據自己的語言闡述對克隆技術概念的理解嗎？②你可以說出培養克隆羊“多利”的過程嗎？③你認為克隆技術的發展會對人類的進步帶來哪些不良之處？④你認為克隆羊“多利”的外貌特征應該更像誰？教師通過提出問題的方式，引導學生積極思考與探究，進一步了解“細胞核決定遺傳物質”的理論知識，從而提高學生的創新思維。又如，在“減數分裂和有性生殖”的生物學課堂中，教師根據教學內容為學生設疑：“精子與卵細胞的融合涉及細胞膜的什么特性？”“你認為不同種類的生物的精子和卵細胞能否完成受精作用？”“人類的性別是在什么時候決定的？”學生分別回答：“涉及了細胞膜的流動性。”“一般不能，精子和卵細胞可以依靠細胞膜上的糖蛋白相互識別，卵細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的精子與卵細胞結合成受精卵，則發育成男性，如果含X的精子與卵細胞結合成受精卵，則發育成女性。”然后教師引導學生在特定的問題情境思考：“學習生物學知識之后可以發現，人體細胞共有46條染色體，那么在有絲分裂的狀況下產生了卵細胞與精子，你認為會發生怎樣的結果？”通過課堂問題的提出，能夠幫助學生深刻了解與吸收減數分裂的具體概念，從而培養學生生物創新思維的形成。思維發散是學生創新能力科學培養的關鍵，教師要激發學生探索的熱情，對其思維和智力有一定的啟發，啟迪多元培養下的創新意識，借助新舊知識的結合驗證自己的想法，創新能力得到很大的提高。為此，教師可以利用網絡優勢豐富生物學教學

內容。

三、設計實驗探究，增強學生創新能力

“實踐出真知。”研究顯示，通過實驗活動得出的知識理論更容易被學生所接受與理解，學生在教師的積極指導下，在完成實踐任務的過程中可以不斷增強學生解決生物知識的能力，進而逐漸提高學生的創新意識。然而生物學這門科目的主要特征就是以實驗為主，教師應在教學實踐中組織實驗活動，幫助學生養成探究意識及增強學生的創新思維。

比如，在“影響酶促反應速率的因素”的生物學課堂中，教師想通過實驗的方式幫助學生理解這節課的生物學理論，可以將學生分成合作小組，引導學生以小組方式積極探究，根據教材知識自主設計實驗環節以及實驗方案，盡可能地讓學生從實驗之初到實驗結束的整個環節都親自動手實踐，開拓學生的發展空間，引導學生在實驗過程中突破固有思維，增強學生的創新意識。教師要求一個小組將自己設計的實驗環節在講臺上分享：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上編號，仔細觀察溫度對酶促反應速率的影響。在之后的實驗步驟分別觀察pH對酶促反應速率的影響以及激活劑與抑制劑對酶促反應速率的影響。如探究pH對酶促反應速率的影響步驟，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，各注入等量體積分數為2的不同pH的H2O2溶液，將相同數量的濾紙片逐片放入四只燒杯中觀察并記錄現象有少量氣泡產生，并附在濾紙片上……最后學生發現，低溫影響酶的活性，但不會使酶的空間結構被破壞。溫度升高后，酶仍能恢復活性，但高溫會導致酶變性，甚至使其永久失活等生物學理論。因此，教師在實驗環節中有針對性地指導學生探究“影響酶促反應速率的因素”的理論點，可以有效增強學生的動手實踐能力，學生自主探究生物知識的觀念，從而幫助學生在實驗過程中獲得理論點，增強學生的創新思維能力。

四、優化課后練習，增強學生創新能力

教師為了及時獲得學生在課堂的學習反饋，了解學生對課堂知識的吸收與應用狀況，可以通過課后練習環節達到教育目標。教師在設計作業內容時，也應該不斷地培養學生的創新意識，增強學生的創新思維能力，打破學生對事物的固有思維，從而推動學生思維發散的培養。為了達到這一教學目標，教師不但應該根據課堂知識與教學任務，為學生設計適合的作業內容，還應該將作業內容設計得更有趣味性，避免無趣的完成作業的過程。

比如，在“生物膜的流動鑲嵌模型”的生物學課堂中，教師首先幫助學生了解生物膜成分的探索歷程，讓學生感受到歐文頓在19世紀末提出“細胞膜是由脂質組成”的大膽性。事實上，這一假說并不是隨口而出的，而是歐文頓從現實出發，根據實驗結果嚴謹地推導得出的，事實證明，歐文頓的假說成立。教師要求學生在探索磷脂雙分子層的課堂環節中分析“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？”，讓學生從流動鑲嵌模型的構建中了解到弗雷和埃迪提出了細胞膜具有流動性質，體會到在實驗技術的不斷改進與創新過程中，個體對生物膜的認知更加細致入微，也對細胞膜的了解更加清晰等。接著，教師指導學生分析“生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺？”等多個問題加強學生對課堂知識的了解與掌握，有效提高學生的生物能力。教學結束之后，教師為學生創新性地布置課后作業，以增強學生對知識的鞏固，幫助學生不斷溫習與復習教學知識。如要求學生回答：“你認為通過對科學探究過程的分析，怎樣才能體現生物膜的結構與功能相統一？”要求學生在課后以小組的形式分別準備三種材料完成細胞膜的制作：塑料袋、普通布和彈力布。在實驗的過程中分析：使用結構和功能相適應的觀點分析，用哪種材料做細胞膜更適合突出細胞膜的功能？原因呢？又比如，在“激素調節”的生物學課堂中，教師給學生講解教材知識之后，要求學生在課后利用網絡平臺或查閱大量的實驗數據等手段，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，不斷地記錄數據，在下一節課堂上與其他同學進行分享與交流。因此，教師在教學實踐給學生講解知識理論之后，可以根據課堂知識與學生的了解狀況有創新性地布置作業內容。學生在完成作業的過程中，有利于開拓生物思維，促進學生思維的不斷發散，增強學生獨立探究生物知識能力的同時，有利于提高學生應用生物知識解決問題的能力，有效培養學生的創新思維。

簡言之，創新直接影響民族的科技發展與國家的國力，教師必須在教育教學領域不斷培養學生形成創新觀念，并深刻認識到創新對教學發展的重要作用。在高中生物學教學中，教師需要改變重視學生對理論知識掌握能力的培養，而非增強學生實踐能力的傳統教學觀念，多數學生在這樣的教育觀念下無法應用生物學知識提高自己綜合能力。因此，教師在高中生物學課堂尊重學生的發展規律，從生活出發，找到教育教學的切入點，通過組織各種各樣的實踐活動，激發學生學習生物學知識的潛能，提高學生探索精神與實踐水平。

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