優化高中生物作業設置提升學生創新能力

摘要：教師在開展高中生物教學時，要重視作業設置，以幫助學生鞏固知識，提升學科素養.部分高中學生的創新能力不強，主要體現在缺乏質疑精神、實踐能力不足、不能融合各學科知識等方面.顯然，創新能力不強對于學生的全面發展是不利的.基于此，教師在作業設置時，應設置可提升學生創新能力的作業，精準對接學生的特點，挖掘他們的潛力，使他們獲得更多的成長.

關鍵詞：高中生物；作業設置；創新能力

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）06-0125-03

收稿日期：2024-11-25

作者簡介：孫佳蒂，

中學二級教師，從事高中生物教學研究.

在學習高中生物的過程中，教師要將思維能力的培養放在重要的位置，以此提升學生的學科能力.創新能力是學生重要的思維能力，首先，它體現在觀念創新上；其次，它體現在方法創新上；再次，它體現在問題意識和批判性思維上；最后，它體現在實踐能力和科學精神上.教師在作業設置時，要將這些創新的元素在作業中展現出來，以增強他們的創新意識，提升他們的創新能力.

1設置實驗類作業，激發學生的創新能力

在設置生物作業時教師可融合家庭實驗，這能讓學生內化所學的內容，也能激發他們的創新能力.學生在實驗的過程中，需要自己設計實驗方案，自己找尋實驗器材，自己思考實驗的結果，這種開放性和靈活性不但能激發學生的興趣與愛好，還能培養他們的探索精神和創新思維.

以觀察酵母的發酵作用的家庭實驗為例，借助這樣的實驗，教師旨在引導學生知曉酵母是一種常見的單細胞真菌，它具有呼吸作用和發酵作用.教師先讓學生準備一些酵母、糖和溫水等實驗器材，再引導他們將酵母、糖和溫水等混合在一起，并放置在一個密封的容器中.在進行實驗的過程中，教師可鼓勵學生提出問題，如酵母發酵時會產生什么氣體？發酵過程中溫度會有怎樣的變化？借助這些問題，教師可引導他們更深入地探索生物的奧秘，進而迸發更多創新思維的火花.

可以看出來，在家庭實驗中，學生不受時間與空間的限制，這能解放他們的時間與空間，同時又能充分運用大腦、雙手、眼睛、嘴巴等多元感官.這其實就是陶行知先生所說的，教師能充分實行“六大解放”，這是提升創造力的主要路徑.

2設置項目化作業，鍛煉學生的創新能力

就高中生物而言，教師可設置生物實驗設計與實踐類項目化作業、生物知識應用探究類項目化作業、生物模型制作類項目化作業、生物課題研究報告作業.這類項目化作業能讓學生跳出傳統的思維模式，更自主地從多角度、多層次去分析和解決問題，促進他們創造性思維的發展.

以細胞學說建立過程的學習為例，教師不能只是簡單地羅列知識，讓學生記住其中的具體科學家，以及相關的貢獻，而是要引導學生開展更多的研究.因此，教師可設置項目化作業，幫助學生回顧細胞學說的建立歷程，同時鍛煉他們的創新能力.教師可將學生分成不同的小組，再給每個小組一個分項目.比如，有的小組研究的分項目為細胞學說建立過程的梳理與展示，學生需要搜集維薩里、比夏、羅伯特·虎克、列文虎克、施萊登等科學家的相關資料，再以時間線的形式進行展示，這樣的項目研究能鍛煉學生收集與整理信息的能力，有助于其形成新的思考框架和解決問題的思路[1].有的小組研究的分項目為細胞學說建立過程中的創新點分析，一組學生需選取至少兩位科學家的貢獻進行深入分析，進而思考這些創新對細胞學說建立的影響，這能提升學生的創新思維與批判性思維.有的小組探究的分項目為細胞學說在現代生物學中的應用與拓展，學生需搜集細胞學說的具體應用案例，并嘗試提出自己對細胞學說未來發展方向的設想.這樣的猜想過程就是創新的過程，學生只有具備豐富的想象力，才能提出新穎的觀點.

可以看出來，項目化作業更能激發學生的潛能，讓他們創新地完成各自的任務.在項目化作業中，學生改變過去單獨完成作業的局面，而是以小組為單位一起完成選定的項目，在完成項目的過程中，他們相互合作與交流，也相互啟發與學習.

3設置看圖類作業，提升學生的創新能力

教師在設置生物作業時，可將圖片融入其中，設置一些看圖類作業.這類作業能改變傳統的單一、枯燥的作業局面，給家庭作業注入活力.高中生物學科中可借助圖片呈現的內容很多，比如細胞結構圖、DNA結構圖、生物進化圖、生物循環圖、生物實驗圖和生物現象圖.當教師設置與這些圖片相關的作業時，能激發學生的想象力.

以看圖作業為例，教師設置的圖片為某些蛋白質在相關酶的作用下的示意圖，如圖1所示，這些蛋白質可在特定氨基酸位點發生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信息傳遞.教師要求學生從圖中推斷出一些結論，并說明理由.

顯然，這樣的作業需要學生分析圖形，表達觀點，呈現創新能力.有學生提出細胞呼吸可以產生為蛋白質的磷酸化提供磷酸基團的物質，因為從圖中可以看出細胞呼吸可以產生ATP，ATP中存在磷酸基團，因此細胞呼吸可以產生為蛋白質的磷酸化提供磷酸基團的物質；還有學生提出蛋白質的磷酸化過程伴隨著能量的轉移，因為從圖中可看出當ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而使后者發生變化，即磷酸化，該過程伴隨能量的轉移.學生只要能表達出觀點，并說出其中的緣由，不管對錯多少，都可得到教師的認可，這樣的寬松的環境，同樣能夠激發學生的創造力.

可以看出來，當學生完成這類作業時，他們不僅需要觀看圖片，還需要深入理解圖片內容，并能夠對與之相關的一些現象進行分析.學生在分析時，需要思考圖片中的元素、關系、比例等，這能使他們形成自己的理解，甚至發現一些新的觀點，這也是創新.

4設置辯論類作業：拓展學生的創新能力

就高中生物而言，教師可設置與這些話題相關的辯論作業，比如轉基因食品的利與弊、生物多樣性的保護與利用、克隆技術的倫理問題、基因編輯技術的使用邊界、動物實驗在科學研究中的必要性、生物進化論與創世論的對比和生物入侵對生態系統的影響等.這類作業能開闊學生的眼界，讓更多學生的創新能力得到提升.

以“生物多樣性的保護與利用”為話題，教師可設置這樣的辯題：生物多樣性保護應優先于利用，還是利用與保護應并重？正方觀點為生物多樣性保護應優先于利用，反方觀點為生物多樣性的保護應置于首要地位[2].學生可基于自己的理解與生活的體驗，選擇不同的觀點.在完成作業的過程中，不管是哪一方，都需要收集不同的證據，同時要展開具體的辯論，每一方的學生都需要竭盡全力地幫助自己的團隊獲得勝利.比如，當正方表達這樣的觀點：人們在利用生物多樣性的同時，必須更加重視其保護工作.反方可這樣回擊：生物多樣性的利用與保護并不是相互排斥的，而是可以相輔相成的.這樣的辯論能讓學生獲得更多創新的機會，更好地將所學的內容利用出來，表達出來.

對于創新能力的提升來說，教師在設置生物作業時，一方面要豐富作業的內容，另外一方面要提升學生的參與度.因此，教師要精心設置一些具有開放性和爭議性的話題，以激發學生的興趣和思考.學生只有真正地參與其中，才能將辯論當成展示自己觀點和才華的平臺，不斷地發揮自己的想象力和創造力.

5設置跨學科作業：豐富學生的創新體驗

教師在開展高中生物教學時，可設置跨學科作業，要求學生將不同學科的知識綜合起來，將不同學科的能力雜糅起來，進而更好地解決問題，促進創新能力的發展.傳統的作業設置往往割裂不同學科之間的聯系，這不利于學生綜合能力的發展.教師設置跨學科作業時能重新整合學習資源，引導學生跨越不同學科領域，綜合運用不同的知識和技能，進而提升創新能力.

教師可設置生物與化學結合的作業，讓學生探索生物體內的化學反應過程，進一步理解生物現象的本質；可設置生物與物理結合的作業，讓學生研究生物體中的物理現象，引導學生認識到生物學和物理學之間的緊密聯系；可設置生物與數學融合的作業，引導學生利用數學模型分析生物數據，讓他們更深入地理解生物學的量化分析等；可設置生物與地理的相互滲透的作業，引導學生關注生物多樣性與地理環境的關系，讓他們認識到生物分布的地域性特點等；還可設置與信息技術結合的作業，與社會學交叉的作業等.這些作業能幫助學生打破學科壁壘，培養他們的創新能力.教師設置這樣的作業，讓學生收集相關的農諺并從生物的角度進行分析，這其實是將語文學科的諺語學習與生物連接起來，能夠引導學生深入理解兩者的關聯，更能促進學生形成跨學科的思維方式[3].學生收集到這樣的諺語“白天熱來夜間冷，一棵豆兒打一捧.”他們從中分析出這樣的生物學原理：適當提高晝夜溫差，有利于有機物積累.有學生收集這樣的諺語“稻田水多是糖漿，麥田水多是砒霜.”他們是這樣分析的：不同植物對水分的需求是不一樣的，合理灌溉有助于增加產量，如果麥田水多，會使得根系因為缺少氧氣而進行無氧呼吸，最終的結果是爛根.

毫無疑問地，教師設置跨學科作業，能引導學生形成更加全面和深入的認知結構，促進他們更好地理解不同學科之間的聯系和差異.在這樣的作業體驗中，學生能形成跨學科的思考習慣，學會從不同的層面看待問題，激發創新的靈感，嘗試新的方法，增強創新能力和實踐能力.

6結束語

教師在設置作業時，一要能幫助學生鞏固基礎知識，二要能幫助他們提升能力.教師設置提升學生創新能力的作業，能增強學習動力，培養實踐能力，提升批判性思維能力，為未來的學習奠定堅實基礎.因此，教師應優化作業設置，讓學生能夠獨立思考、勇于探索、敢于質疑、不斷實踐，進而使他們完成作業的過程變成創新能力提升的過程.

參考文獻：

［1］ 劉鑫.基于核心素養的高中生物實驗教學逆向教學設計：以“酶的作用和本質”實驗教學為例[J].教育觀察，2024，13（08）：107-109.

[2] 陳文娟.吳興惠.新高考模式下高中生物作業分層設計的實踐[J].教師博覽，2024（06）：52-54.

[3] 萬荔.“雙減”背景下高中生物實踐性作業的設計[J].數理化解題研究，2024（09）：137-139.

［責任編輯：季春陽］