高中生物教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)策略

山東省濰坊市諸城繁華中學(xué) 臧運(yùn)芳

在生物教學(xué)中，教師除了要讓學(xué)生學(xué)習(xí)豐富的理論知識(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生了解人類是如何認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象，又是如何發(fā)現(xiàn)和探索其中的自然規(guī)律的，讓學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)家特有的思維方式以及科學(xué)探究過程，促使學(xué)生成才。而創(chuàng)新思維是人們探索自然現(xiàn)象與自然規(guī)律時(shí)必備的思維品質(zhì)，教師可以將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維作為生物教學(xué)的突破口，優(yōu)化當(dāng)下高中生物教學(xué)方式，打造以素質(zhì)為中心的生物高效課堂。

一、創(chuàng)新思維的概念內(nèi)涵及其基本特點(diǎn)

創(chuàng)新思維指的是在解決問題和創(chuàng)造新事物的過程中，能夠突破傳統(tǒng)思維的束縛，以新穎、獨(dú)特的方式思考和解決問題。目前廣大教師愈發(fā)注重以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維作為創(chuàng)新教育的突破口，可以將創(chuàng)新思維的基本特點(diǎn)概括為以下幾點(diǎn)：

其一，新穎性。創(chuàng)新思維的本質(zhì)是新穎，即具有與眾不同的想法和觀點(diǎn)。其二，獨(dú)特性。創(chuàng)新思維的獨(dú)特性在于能夠從不同的角度思考問題，提出獨(dú)特的解決方案。其三，突破性。創(chuàng)新思維能夠突破傳統(tǒng)思維的束縛，提出更高思維層次的觀點(diǎn)和方法。其四，靈活性。創(chuàng)新思維具有靈活性，能夠根據(jù)不同的情況和需求，靈活地調(diào)整思維方式和解決方案。其五，綜合性。創(chuàng)新思維是一種綜合的思維方式，能夠?qū)⒉煌I(lǐng)域的知識(shí)和技能綜合起來，用于解決問題和創(chuàng)造新事物。其六，實(shí)踐性。創(chuàng)新思維具有實(shí)踐性，能夠?qū)⑾敕ê头桨皋D(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，并在實(shí)踐中不斷完善和改進(jìn)。

要想在課堂中貫徹培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師要充分考慮創(chuàng)新思維的實(shí)際特點(diǎn)，制定具有針對(duì)性的教學(xué)策略，有效實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

二、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的現(xiàn)實(shí)意義

（一）幫助學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求

創(chuàng)新是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ唬?dāng)今社會(huì)的飛速發(fā)展離不開各行各業(yè)創(chuàng)新型人才研發(fā)和創(chuàng)造出來的“創(chuàng)新成果”。而與生物學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的創(chuàng)新成果非常多，如克隆技術(shù)、基因編輯技術(shù)、干細(xì)胞研究、生物信息學(xué)、生物技術(shù)藥物等，為人類社會(huì)的發(fā)展做出了不少貢獻(xiàn)。要想促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，需要培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新思維的生物學(xué)人才，解決現(xiàn)實(shí)性的生活問題提出新的想法和解決方案，推動(dòng)生物學(xué)領(lǐng)域與其他相關(guān)領(lǐng)域健康發(fā)展。教師要發(fā)揮高中生物教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生更好地適應(yīng)未來的社會(huì)發(fā)展需求。

（二）有助于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》明確指出：“高中生物學(xué)課程是科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科課程之一，是義務(wù)教育階段相關(guān)課程的延續(xù)和拓展，其精要是展示生物學(xué)的基本內(nèi)容，反映自然科學(xué)的本質(zhì)。”這意味著教師需要根據(jù)生物學(xué)的自然科學(xué)性這一特點(diǎn)來開展教學(xué)，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物知識(shí)更好地了解自然界的規(guī)律，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

科學(xué)素養(yǎng)與學(xué)生的創(chuàng)新思維存在比較密切的聯(lián)系，科學(xué)素養(yǎng)能夠?yàn)閯?chuàng)新思維提供必要的知識(shí)和技能基礎(chǔ)，而創(chuàng)新思維能夠?yàn)榭茖W(xué)素養(yǎng)提供實(shí)踐和發(fā)展的平臺(tái)。二者是彼此聯(lián)系、相互促進(jìn)的。為了讓學(xué)生成為具備良好科學(xué)素養(yǎng)之人，教師必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從創(chuàng)新的角度更好地處理自然界和社會(huì)中的各種問題。

（三）有效提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力

如何解決課堂教學(xué)的低效化問題一直是教師重點(diǎn)研究的課題，而學(xué)生的學(xué)習(xí)能力薄弱是導(dǎo)致課堂教學(xué)低效的關(guān)鍵因素之一，教師在開展課堂教學(xué)時(shí)開始聚焦于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。在高中生物課堂中，教師要樹立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)目標(biāo)，開展一系列創(chuàng)新思維訓(xùn)練活動(dòng)，目的是提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力。

第一，創(chuàng)新思維能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生更加主動(dòng)地參與到生物學(xué)習(xí)活動(dòng)中來，然后主動(dòng)思考生物學(xué)習(xí)問題，探索奧妙的生物知識(shí)。第二，創(chuàng)新思維能夠幫助學(xué)生更好地理解生物知識(shí)的本質(zhì)和規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)印象，提高學(xué)生的認(rèn)知力和理解力。第三，創(chuàng)新思維能夠促使學(xué)生靈活地將所學(xué)知識(shí)整合起來，并創(chuàng)造性地將生物知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力與創(chuàng)造性實(shí)踐能力。

三、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效策略

（一）學(xué)習(xí)科學(xué)家故事，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新思維的優(yōu)勢(shì)

在生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，涌現(xiàn)了許多令人敬佩的科學(xué)家。他們身上充分體現(xiàn)了科學(xué)探索精神，不少科學(xué)家在生物學(xué)研究中發(fā)揮了創(chuàng)新思維能力，得出突破性的研究結(jié)論，為生物學(xué)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。教師要發(fā)揮科學(xué)家的榜樣引領(lǐng)作用，讓學(xué)生學(xué)習(xí)某些著名科學(xué)家的故事，了解他們的生物研究史，發(fā)現(xiàn)他們身上的創(chuàng)新思維品質(zhì)，體會(huì)創(chuàng)新思維在生物學(xué)研究方面起到的重要作用，然后鼓勵(lì)學(xué)生向這樣的科學(xué)家學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)在生物學(xué)習(xí)中創(chuàng)新思考，為以后的創(chuàng)新思維發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，教師可以讓學(xué)生閱讀“生物科學(xué)史話：世界上第一個(gè)人工合成蛋白質(zhì)的誕生”這一教材欄目的學(xué)習(xí)材料，使其從中挖掘重要的科學(xué)家故事素材，了解哪位科學(xué)家發(fā)揮了創(chuàng)新思維，解決了當(dāng)時(shí)的生物學(xué)研究問題。有的學(xué)生在閱讀生物學(xué)習(xí)資料時(shí)找到“用氨基酸裝配蛋白質(zhì)”的科學(xué)家故事材料，了解到當(dāng)時(shí)“用無(wú)機(jī)物無(wú)法合成蛋白質(zhì)”的生物學(xué)研究問題，科學(xué)家迎難而上，創(chuàng)造性地提出新想法：先分解蛋白質(zhì)，得到氨基酸，然后加入能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)，解決蛋白質(zhì)合成問題。有的學(xué)生則從這一故事材料中了解了“人工方法合成胰島素”的科學(xué)家故事，他們不僅明確了人工合成胰島素存在的困難，還發(fā)揮創(chuàng)造性思維不斷摸索，最終解決了難題。在這樣的科學(xué)家故事氛圍下，學(xué)生受到熏陶，認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新思維在生物學(xué)研究方面的重要性，從而在生物學(xué)習(xí)中自覺鍛煉創(chuàng)新思維。

（二）培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)，讓學(xué)生在質(zhì)疑中創(chuàng)新思考

鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑是教師在生物課堂中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要手段。然而，學(xué)生是否具備質(zhì)疑精神，很大程度上取決于他們是否具有較強(qiáng)的問題意識(shí)。質(zhì)疑，意為“提出疑問”，每個(gè)學(xué)生在遇到疑問時(shí)應(yīng)該自覺地提出來，發(fā)揮自身的主體作用，有效解決問題。因此，教師要將生物課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)歸還給學(xué)生，讓學(xué)生調(diào)動(dòng)一定的思維能力，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)某些讓自己感到困惑的問題，形成一定的問題意識(shí)，主動(dòng)質(zhì)疑，在質(zhì)疑中提升創(chuàng)新思維品質(zhì)。

例如，在“環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)”一課中，學(xué)生學(xué)習(xí)了“光是如何調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的”這一知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)已有的生活認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，很多學(xué)生認(rèn)為植物普遍是向光生長(zhǎng)的，光是植物生長(zhǎng)不可或缺的能量來源。然而，在創(chuàng)新思維訓(xùn)練環(huán)節(jié)，教師鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，有的學(xué)生提出這樣的疑問：“生活中有很多植物向光生長(zhǎng)，那么是否有植物是需要背光生長(zhǎng)的？什么情況下植物在背光時(shí)生長(zhǎng)速度更快？”學(xué)生圍繞這樣的問題展開思考，會(huì)聯(lián)想到生活中的某個(gè)現(xiàn)象：有的植物在一定條件下“長(zhǎng)偏了”，從而將這種生物現(xiàn)象與新知識(shí)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步探討“光”這一環(huán)境因素是如何調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)的，不僅能夠充分掌握生物知識(shí)，還能鍛煉自己的質(zhì)疑能力與創(chuàng)新思維能力。

（三）創(chuàng)設(shè)寬松的教學(xué)氛圍，開展思辨性的問題討論活動(dòng)

與傳統(tǒng)機(jī)械、死板的教學(xué)氛圍相比，寬松、和諧的教學(xué)氛圍更容易激發(fā)學(xué)生的思維活力。為了促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，教師可以在這樣的氛圍下合理設(shè)計(jì)思辨性的課堂問題，讓學(xué)生圍繞具體的思辨性問題展開討論，在互動(dòng)與交流中創(chuàng)新思考，并學(xué)會(huì)論述自己的觀點(diǎn)。

例如，在“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性”一課中，教師提出了“如何看待轉(zhuǎn)基因食品的安全性”這一思辨性問題，讓學(xué)生分成不同的小組，如食品生產(chǎn)商小組、消費(fèi)者小組、科學(xué)家小組等，展開辯論。不同的小組要發(fā)揮創(chuàng)新思維，抓住不同的切入點(diǎn)提出理性看法。其中，食品生產(chǎn)商小組可以站在轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)商的角度來看待問題，列舉現(xiàn)實(shí)生活中各種具有安全性的轉(zhuǎn)基因食品，分析它們的優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)存在安全隱患的轉(zhuǎn)基因食品案例展開分析，提出解決方案；消費(fèi)者小組可以思考當(dāng)前消費(fèi)者的心理特點(diǎn)，分析轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全問題對(duì)消費(fèi)安全帶來的影響，并提出個(gè)人看法；科學(xué)家小組則可以搜集具有權(quán)威性和準(zhǔn)確性的參考資料來論證自己的觀點(diǎn)，從專家角度來論述轉(zhuǎn)基因食品安全問題。

這一思辨性問題討論活動(dòng)為學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展提供了很好的平臺(tái)，教師在以后的生物教學(xué)中要繼續(xù)為學(xué)生提供這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維品質(zhì)。

（四）創(chuàng)新啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生展開創(chuàng)新探究學(xué)習(xí)

課堂提問具有啟發(fā)性和引導(dǎo)性等特點(diǎn)，教師要發(fā)揮課堂提問的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維活力的課堂問題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從新的角度思考。教師在提問之后，應(yīng)給予學(xué)生充足的時(shí)間展開創(chuàng)造性的探究學(xué)習(xí)。

例如，在“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者”一課中，以往學(xué)生只是單純地學(xué)習(xí)教材中的理論知識(shí)，主要了解蛋白質(zhì)的概念內(nèi)涵、基本組成單位、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其扮演的角色和功能，但是沒有從其他角度對(duì)新課知識(shí)展開深入思考。于是，教師可以在提問環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)這樣的問題，引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新思考：“人體如果攝入過多或過少的蛋白質(zhì)，會(huì)對(duì)其健康產(chǎn)生怎樣的影響？”學(xué)生可以從人體健康的角度來解釋與蛋白質(zhì)相關(guān)的生命現(xiàn)象及其本質(zhì)規(guī)律，將原本抽象晦澀的知識(shí)轉(zhuǎn)化為易于理解的知識(shí)，即學(xué)生可以利用新學(xué)的知識(shí)來衡量食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低，選擇適合身體攝入的蛋白質(zhì)來源，既可以培養(yǎng)自身一定的創(chuàng)新思維能力，又能促進(jìn)知識(shí)應(yīng)用能力的發(fā)展。

（五）開展生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在操作中創(chuàng)新思考

生物實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)中比較重要的動(dòng)手操作類教學(xué)活動(dòng)，教師可打造以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)，自主觀察生物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，深入探究生物實(shí)驗(yàn)問題。這樣的教學(xué)活動(dòng)能夠?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維提供良好的環(huán)境條件，教師要選擇合適的生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中展開創(chuàng)新思考。

例如，在“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”一課教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生圍繞“影響酶活性的條件”這一主題自主展開實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生通過小組交流的方式，提出自己想探究的問題，討論這一問題是否具有探究?jī)r(jià)值，篩選出最終的實(shí)驗(yàn)探究問題。然后，學(xué)生可以根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)探究問題搜集實(shí)驗(yàn)所需材料，制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法等。各小組所探究的問題是不同的，實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方案也不同，從中獲得的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)也會(huì)不一樣。學(xué)生可以在這一實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)整體實(shí)驗(yàn)方案，提出各種新問題，并不斷解決新問題，從而鍛煉創(chuàng)新思維能力。

（六）組織課外實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐創(chuàng)造中成長(zhǎng)

教師可以適當(dāng)組織學(xué)生參與課外實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中自主創(chuàng)造，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力與實(shí)踐能力。例如，在“人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響”一課教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生自主參與“家鄉(xiāng)的環(huán)境狀況調(diào)查”實(shí)踐活動(dòng)，深入了解家鄉(xiāng)存在的各種環(huán)境問題，分析哪些環(huán)境問題已經(jīng)影響了人們當(dāng)下的生活，哪些方法可以幫助家鄉(xiāng)改善環(huán)境。

學(xué)生自主選擇調(diào)查對(duì)象和調(diào)查方法，自主制作調(diào)查報(bào)告，并制定家鄉(xiāng)環(huán)境保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃。教師可以與學(xué)生一起評(píng)價(jià)這份家鄉(xiāng)環(huán)境保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃的可行性和創(chuàng)新性，并鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)家鄉(xiāng)生活，利用已有的生物學(xué)知識(shí)，創(chuàng)造性地優(yōu)化家鄉(xiāng)的生活環(huán)境。比如，有的學(xué)生針對(duì)家鄉(xiāng)的垃圾污染問題，提出以“垃圾分類”為核心的環(huán)境保護(hù)措施，創(chuàng)意制作了垃圾分類的各種用品，如宣傳海報(bào)、宣傳手冊(cè)、垃圾分類桶等。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生還提出其他能夠提高家鄉(xiāng)民眾在環(huán)境保護(hù)活動(dòng)中參與度的創(chuàng)新思路，并嘗試落實(shí)到家鄉(xiāng)生活中去。這樣的課外實(shí)踐活動(dòng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)目標(biāo)，教師以后要開展更多樣化的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)新、創(chuàng)造。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是現(xiàn)代教育對(duì)課程教學(xué)提出的重要要求，根本目的是為未來的社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的素質(zhì)型人才。開展生物教學(xué)時(shí)，不僅會(huì)讓學(xué)生從生物學(xué)的角度認(rèn)識(shí)大千世界的自然生態(tài)，而且注重讓學(xué)生創(chuàng)造性地探索自然生態(tài)發(fā)展的本質(zhì)和規(guī)律，學(xué)會(huì)從創(chuàng)新的角度來認(rèn)識(shí)生物學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)用價(jià)值，懂得學(xué)以致用地解釋、分析和解決生活中的生物學(xué)問題。因此，教師應(yīng)樹立“全面培養(yǎng)理念”，推進(jìn)高中生物教學(xué)現(xiàn)代化建設(shè)，將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維作為突破口，提升高中生物教學(xué)水平與整體質(zhì)量。