高中生物教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)路徑探析

摘" 要：在現(xiàn)代社會(huì)中，創(chuàng)新能力被認(rèn)為是學(xué)生的核心素養(yǎng)之一。對(duì)高中生物教學(xué)而言，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力不僅有助于學(xué)生在生物領(lǐng)域的深入思考和探索，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和解決問題的能力。因此，在高中生物教學(xué)中，如何有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力成為教師關(guān)注的重要問題。通過高中生物教學(xué)中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教師可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)未來社會(huì)的需求，為學(xué)生的個(gè)人發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高中生物；創(chuàng)新能力；生物教學(xué)

高中生物教學(xué)應(yīng)該重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這對(duì)學(xué)生未來的發(fā)展至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師需要探索適合高中生物教學(xué)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑。文章將從知識(shí)積累與理解能力、實(shí)踐操作與技能培養(yǎng)、問題意識(shí)與探究能力、團(tuán)隊(duì)合作與交流能力以及創(chuàng)新思維與創(chuàng)造力培養(yǎng)等方面進(jìn)行探析，旨在為高中生物教師提供一些可行的教學(xué)策略和方法。

一、高中生物教學(xué)存在的問題

（一）抽象概念難以理解

生物學(xué)科中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳定律等抽象概念，由于不能直接觀察、感受，因此對(duì)學(xué)生而言理解較為困難。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)采用多樣化的教學(xué)策略，以幫助學(xué)生更好地理解和掌握這些抽象的概念。例如，教師采用圖表、模型或?qū)嶒?yàn)等方法，可以使學(xué)生更加直觀、具體地了解這些概念。同時(shí)，教師應(yīng)結(jié)合生活中的實(shí)例，使抽象的概念與現(xiàn)實(shí)生活情境相結(jié)合，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。

（二）缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

生物學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，但是在課堂上，學(xué)生往往缺乏動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)歷，學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的運(yùn)用及其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值認(rèn)識(shí)不足。為了解決這一問題，教師應(yīng)積極開展實(shí)驗(yàn)、觀察、探究等活動(dòng)，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過參與實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生可以加深對(duì)生物知識(shí)的理解和掌握，并提高實(shí)際運(yùn)用能力。

（三）包含大量記憶內(nèi)容

生物學(xué)科中包含了大量的概念、術(shù)語和事實(shí)，這給學(xué)生帶來了很大的學(xué)習(xí)壓力。為了幫助學(xué)生更好地理解和記憶所學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)提供有效的學(xué)習(xí)方法和技巧。例如，可以對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類整理，并利用圖表和思維導(dǎo)圖等工具來幫助學(xué)生記憶。此外，教師還可以教授學(xué)生聯(lián)想法、故事法等記憶技巧，使學(xué)習(xí)更加有趣和高效。同時(shí)，將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)踐相結(jié)合，將理論知識(shí)與相關(guān)的環(huán)境聯(lián)系起來，也能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和記憶效果。

（四）缺乏跨學(xué)科的綜合性思維

生物學(xué)中的許多概念、原理都與其他學(xué)科的知識(shí)相互聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可能會(huì)遇到跨學(xué)科整合的困難。針對(duì)這一問題，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合思考和跨學(xué)科學(xué)習(xí)。例如，在課堂教學(xué)中，可以設(shè)計(jì)一些跨學(xué)科的綜合性項(xiàng)目作業(yè)，使學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識(shí)聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維。同時(shí)，教師可以通過提供多學(xué)科的實(shí)例和案例，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生物與其他學(xué)科之間的聯(lián)系和應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的興趣和認(rèn)識(shí)。

（五）缺乏實(shí)證研究和現(xiàn)實(shí)案例

生物是一門快速發(fā)展的學(xué)科，有許多新的研究成果和實(shí)際應(yīng)用案例。然而，一些教材和教學(xué)資源可能無法及時(shí)反映當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)介紹最新的研究成果和真實(shí)的生物案例，使學(xué)生能夠更好地了解生物的最新發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。教師可以利用相關(guān)的科技新聞、研究報(bào)告或科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻等資源，讓學(xué)生直觀地了解生物科技的發(fā)展和應(yīng)用。通過這種方式激發(fā)學(xué)生對(duì)生物的興趣，并促進(jìn)他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí)和探究活動(dòng)。

二、高中生物教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

（一）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

在高中生物教學(xué)中，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是至關(guān)重要的一環(huán)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究是一個(gè)極為有效的途徑。通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)生不僅能在實(shí)際生活中獲取生物知識(shí)，還能形成一定的探究精神，發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維和問題解決能力。在這一過程中，學(xué)生需自主提出問題、提出假說、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集資料、分析數(shù)據(jù)并最終得出結(jié)論。學(xué)生需要積極地進(jìn)行思維活動(dòng)、動(dòng)手操作，并利用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法驗(yàn)證自己的假設(shè)，從而深化對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

例如，在教學(xué)《探索植物的光合作用》這一課時(shí)，教師可以先讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，然后提問：“植物是如何利用光能進(jìn)行光合作用的？”在傳授相關(guān)知識(shí)后，教師可以進(jìn)一步細(xì)化問題，如：“不同光強(qiáng)下，植物的光合作用會(huì)發(fā)生怎樣的變化？”隨后，學(xué)生可以利用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際觀察，提出“光強(qiáng)增加時(shí)，植物光合速度加快”的假設(shè)。研究?jī)?nèi)容包括：選擇試驗(yàn)材料（如豌豆苗）、設(shè)置不同光強(qiáng)（強(qiáng)、中、弱光）、測(cè)定光合作用相關(guān)參數(shù)（如ＣＯ2吸收、Ｏ2釋放）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生在不同光強(qiáng)條件下進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)。同時(shí)運(yùn)用圖表等方法整理、分析數(shù)據(jù)，并關(guān)注數(shù)據(jù)間的相關(guān)性和變化趨勢(shì)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生總結(jié)：“在一定條件下，光強(qiáng)增加能促進(jìn)植物的光合作用；但光強(qiáng)達(dá)到一定程度后，光合效率不再提高，甚至降低。”在課堂上，學(xué)生就自己的研究結(jié)果和發(fā)現(xiàn)進(jìn)行交流。通過分析與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生加深了對(duì)光合作用機(jī)制及影響因素的理解。這一過程不僅使學(xué)生更深入地了解了光合作用，還培養(yǎng)了他們的探究精神和創(chuàng)造性思維。

（二）提供開放性的學(xué)習(xí)任務(wù)

在高中生物教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)若干開放式的課題，讓學(xué)生自由選擇課題和研究方向。這種方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。

例如，教師在教學(xué)《雜交育種與誘變育種》一課時(shí)，可以選取某一特定農(nóng)作物或動(dòng)物品種，讓學(xué)生了解該品種的培育歷程及發(fā)展現(xiàn)狀。學(xué)生將了解傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代育種方式的差異，并列舉其優(yōu)缺點(diǎn)。雜交育種是通過不同品種間的雜交優(yōu)勢(shì)，使農(nóng)作物或動(dòng)物得到改良。在提高產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性等方面具有重要意義。例如，水稻的雜交育種既能提高產(chǎn)量，又能適應(yīng)各種生態(tài)環(huán)境。但該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如人力、物力投入大，雜交后代穩(wěn)定性弱等問題。接著，學(xué)生可以繼續(xù)學(xué)習(xí)生產(chǎn)中的誘變育種。誘變育種是通過誘導(dǎo)動(dòng)植物發(fā)生變異，產(chǎn)生新的有利性狀。學(xué)生可以舉出有關(guān)變異育種的優(yōu)勢(shì)，如提高作物的抗病性、增加產(chǎn)量等。同時(shí)，教師也要讓學(xué)生探討如何將遺傳與變異規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。學(xué)生可以學(xué)習(xí)諸如基因轉(zhuǎn)移與表達(dá)、變異的產(chǎn)生與應(yīng)用等遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生可以通過“培育抗鹽作物”等實(shí)例，了解基因與變異的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生總結(jié)雜交育種、誘變育種、多倍體育種和單倍體育種等方面的異同點(diǎn)。學(xué)生可以對(duì)比各種育種方法的原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)，并討論它們?cè)诓煌h(huán)境條件下的適應(yīng)性。

通過這種開放式課題，學(xué)生對(duì)育種科技的發(fā)展有了深刻的認(rèn)識(shí)，并能思考將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。這既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，又提高了他們的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到育種科技的發(fā)展是科技與社會(huì)互動(dòng)的結(jié)果，也是科技與社會(huì)共同發(fā)展的體現(xiàn)。

（三）鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生共同探究問題，相互交流和分享想法。通過合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以相互啟發(fā)，共同解決問題，提升團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新能力。

例如，在教學(xué)《細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位》一課時(shí)，教師可以通過組織一系列的小組協(xié)作學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)合作探索細(xì)胞理論的形成過程。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解細(xì)胞質(zhì)學(xué)說、細(xì)胞學(xué)說、細(xì)胞理論等內(nèi)容，幫助學(xué)生理解細(xì)胞理論的發(fā)展脈絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在小組內(nèi)進(jìn)行討論，并結(jié)合自己的觀察，探討細(xì)胞理論的形成過程。學(xué)生可以聯(lián)系相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果是如何支持細(xì)胞理論的，以及為什么細(xì)胞理論會(huì)得到普遍的認(rèn)同。接著，教師可以指導(dǎo)學(xué)生探討細(xì)胞的層次結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)到這是生命體系的基本結(jié)構(gòu)。小組學(xué)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與組成，如細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等。學(xué)生可以通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)地考察，深入了解各層次細(xì)胞間的相互關(guān)系及作用。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在課堂上進(jìn)行匯報(bào)和交流。

在教學(xué)過程中，教師要發(fā)揮引導(dǎo)和指導(dǎo)的作用，讓學(xué)生主動(dòng)提問、探究問題，激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。同時(shí)，教師還要為學(xué)生提供必要的資源和支持，確保小組合作學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行。這種協(xié)作學(xué)習(xí)模式不僅能使學(xué)生更好地掌握細(xì)胞理論，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。小組活動(dòng)讓學(xué)生的思維更加活躍，促進(jìn)了他們的全面發(fā)展。通過小組合作學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究是一個(gè)多學(xué)科、多技術(shù)人員協(xié)作的過程。

（四）提供多樣化的學(xué)習(xí)資源和工具

在教學(xué)過程中，教師可以利用科普讀物、實(shí)物模型、多媒體教學(xué)等多種教學(xué)資源和教學(xué)手段，使學(xué)生能夠更好地掌握知識(shí)，提高創(chuàng)造力。同時(shí)，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)仿真、數(shù)據(jù)分析軟件等信息技術(shù)手段開展科研和創(chuàng)新實(shí)踐。

例如，在教學(xué)《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》一課時(shí)，教師可以為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，如圖片、文獻(xiàn)等，使學(xué)生能夠從觀察和閱讀中理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以從物種組成、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)等方面探討生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的成因。接著，教師還可以設(shè)計(jì)案例分析作業(yè)，讓學(xué)生通過分析案例，闡述抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，進(jìn)而判斷各生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱。學(xué)生可以選取森林、濕地、荒漠等不同生態(tài)系統(tǒng)，并分析它們對(duì)外界干擾的抵抗能力和恢復(fù)能力。通過案例分析，學(xué)生會(huì)更深入地理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念，并掌握它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

此外，教師還可以通過組織師生交流、小組討論等方式，指導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)要介紹改善生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。并結(jié)合自身所學(xué)，為保護(hù)生物多樣性、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展提出建議。通過交流和討論，學(xué)生能夠更深入地理解改善生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，并探討出新穎的思路和方法。在此過程中，教師要為學(xué)生提供各種教學(xué)資源，如圖片、文獻(xiàn)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。在教學(xué)過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生積極查找、選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源，并激發(fā)他們的獨(dú)立思考能力。在此基礎(chǔ)上，教師要對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的引導(dǎo)和反饋，使教學(xué)過程更加高效和有針對(duì)性。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽和科研項(xiàng)目

在科技教育過程中，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科技競(jìng)賽和科研項(xiàng)目是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。通過參與科技競(jìng)賽和科研項(xiàng)目，學(xué)生可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，從而鍛煉了他們的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和問題解決能力。此外，在參與科技競(jìng)賽和科研項(xiàng)目的過程中，學(xué)生可以深刻體驗(yàn)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和樂趣，進(jìn)而提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力，為他們的未來職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

以人教版高中生物“基因與遺傳”這一章節(jié)的教學(xué)為例，教師可以針對(duì)“基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用”進(jìn)行科學(xué)研究。學(xué)生可以通過小組合作的方式，每組選擇一種特定的基因編輯技術(shù)（如ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ９），探索其在遺傳疾病治療和農(nóng)作物品質(zhì)改良中的應(yīng)用。在研究過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生了解基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因編輯的原理與方法等基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，還要讓學(xué)生掌握查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等科學(xué)研究方法。在研究過程中，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生與學(xué)校外部的研究機(jī)構(gòu)、專家等進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生研究的指導(dǎo)和支持。項(xiàng)目完成后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和答辯。這不僅可以讓學(xué)生充分展示自己的研究成果，還可以鍛煉他們的表達(dá)能力和自信心。同時(shí)，教師也可以推薦優(yōu)秀的科研項(xiàng)目參加各級(jí)科技競(jìng)賽，以提高學(xué)生的參與度和創(chuàng)造力。在此過程中，學(xué)生對(duì)生物學(xué)領(lǐng)域的前沿科技有了全面了解，增強(qiáng)了自身的科學(xué)素養(yǎng)和科研水平。在這個(gè)過程中，學(xué)生可以充分體驗(yàn)到科學(xué)研究的樂趣和挑戰(zhàn)，為將來從事科研工作奠定良好的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的過程，需要教師、學(xué)校和家庭的共同努力。只有創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，采用有效的教學(xué)方法，并給予學(xué)生足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。相信通過不斷的努力和實(shí)踐，教師能夠優(yōu)化生物教學(xué)，取得令人滿意的成果。

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（責(zé)任編輯：張涵淋）