中学生物教学中创造性思维能力培养研究.docx

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中学生物教学中创造性思维能力培养研究

中学生物教学中创造性思维能力培养研究

摘要：

本文基于笔者多年从事生物教学的相关工作经验，以生物教学中培养学生的创新性思维为研究对象，论文结合笔者的实践从四个方面进行了阐述，包括课堂教学、生物实验课、课外实践活动和生物史等，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：

生物教学创造性思维探究性课外实践活动

学生创新能力的形成有教育途径、社会途径和自我途径等。

培养创新能力的主要途径就是教育途径。

这是指覆盖面广、效率高的一种途径，同时也遵循教育发展规律与学生身心发展的规律。

课堂是中学阶段的生物教学中培养学生创新思维能力的主要渠道。

另外，实验课也是培养学生创新思维能力的重要途径，对学生创新思维能力的形成具有积极作用的，例如：

有效开展各种生物课外实践活动，组织生物兴趣小组、搜集生物信息资料等方式。

1课堂教学中培养学生创新思维能力

我们要全面推进素质教育，而素质教育的重要组成部分就是培养学生的创新精神。

所谓的创新精神，是充满创意，积极创造新知识，创造新事物的精神。

能否培养出具有创造性的人才是衡量我们现代教育成功或失败的关键。

传统的教学模式已阻碍学生的发展，特别是创新精神的培养。

作为一个生物教师不只是要教给学生生物科学知识，更应该培养学生的创新精神。

培养学生创造性思维的前提是教学过程中学生问题意识的形成。

这一点，我国近代著名教育家陶行知曾用十分生动的语言概括了问题意识与创造性思维的关系，他在一首诗里写道：

“发明千千万，起点是一问”。

所以，培养学生具有问题意识，是培养学生创造性思维的关键。

创造意识往往青睐善于提出问题的人。

教学中亦是如此，鼓励学生提出问题和教给他们质疑的方法是缺一不可的。

因为会质疑，才能发现问题并形成创新思维，从而更好地寻找解决问题的途径。

1.1创造良好的教学气氛，建立和谐融洽的师生关系

教学和学习是两个过程，在生物学教学中是必不可少的，但教学是平等的，这就使教师在教学工作中必须要投入感情。

避免教师使用学术权威的语气，“你一定要”、“不允许”等命令的口吻与学生对话，这会导致有逆反心理的学生不敢提问问题，最终未能实现教学效果。

教师要平等对待学生，不要求学生正确回答问题，不要用消极的语言对学生，而是要引导，鼓励，使学生有足够的勇气来说明他的观点，教师也应始终注意学生的心理变化，并鼓励学生发挥自己的长处，培养自信心，体验在各方面学习的乐趣。

总之，培养学生创新精神的前提必须要建立和谐的师生关系。

1.2激发学生强烈的学习兴趣

在学习的过程中，兴趣是最好的老师。

只有学生对生物课感兴趣才能积极主动地致力于探索生物学的奥秘。

这样能使学生充分发挥自己的潜力，并能达到意想不到的效果。

所以教师应将激发学生学习生物的兴趣作为一项重要任务来完成。

要使学生对生物学习感兴趣，应从两个方面入手：

1.2.1精心设计导入语

成功教学的开始即要求教师能够针对不同的知识内容，精心设计能使学生感兴趣的导入语，将学生自然的引入正课。

趣味问题导入、生活实例导入、趣味游戏导入、实验问题导入、生物学历史导入、设置悬念问题导入等都是生物教学中导入新课的方法。

例如，在学习《通过神经系统的调节》这一节课的时候，首先请同学欣赏一场精彩的NBA比赛，篮球飞人们飞翔的画面让我们感受到运动的张力和协调的美感，那么篮球运动员们要通过哪些调节才能完成如此健美和协调的动作呢？

通过这种学生感兴趣的问题导入新课，使学生大脑快速的进入思考状态，为新课做出了很好的铺垫，使学生想通过学习迫不急待地解决这些问题。

让学生带着问题悬念去看书，变被动学习为主动探索，激发学生的求知欲望，教学过程中教师对知识的传授与学生对知识的吸收也会因此而变得比较顺利。

1.2.2教学的内容要生活化，故事化

当教学的内容贴近现实生活时，以故事的形式讲出来时，学生才更容易理解和接受。

在讲解“物质跨膜运输的实例”时，可以将日常生活中腌制咸菜的实例先展示给学生，随后让学生从自己的角度谈看法。

以这种方式引出质壁分离现象及其发生的原因，学生更容易接受。

又如在讲解“蛋白质代谢”的时候，可以谈一谈在生活中“早晨不能空腹喝牛奶”的原因，是人在空腹时机体处在缺乏能量的状态，而牛奶中含有丰富的蛋白质，若空腹喝牛奶不但牛奶从胃中很快排出，这些蛋白质还会被人体分解用以补充能量，这就不能完全起到蛋白质应有的作用，非常可惜。

这样学生在增长常识的同时，又对教学内容有了更深刻的理解，提高了他们学习生物学的兴趣。

1.3突显学生在课堂中的主体地位

随着教育改革的推进，在生物课堂的教学中如何发挥学生的主体地位，是每个老师都面临的实际问题。

只有按照学生为主体，教师为主导，讲授为辅的原则进行教学时才能真正摆脱传统的课堂教学模式。

首先，要注重教师角色的转变，学生在课堂的学习过程中，教师应该是学生学习的引导者、组织者，而不再是知识的传递者。

其次，在生物课堂的教学的设计上要重视学生的主体地位，这样能有效地激发学生学习的积极性、主动性。

这就要求教师重视学生自主性的培养、重视学生学习主动性的培养、重视学生协作精神的培养、重视学生创新思维能力的培养。

最后，还应用5-10分钟让学生发挥自己的想象，谈谈自己对学到的新知识有何理解，如何在生活中加以应用，这可以加深学生对本节课的教学内容的理解，以此来培养学生的创新思维能力。

1.4创设问题情境，培养创新思维能力

杨振宁教授曾经说过：

“做学问就是要学会怎样问问题。

创造性思维始于善于提出问题，学生的积极思维是解决问题的开始。

”那就是说，问题是思维运行的动力和催化剂。

问题情境的创设对于问题的提出有很大的启示性。

所谓问题情境是指“当前探讨的学习内容与学习者原有认知水平不和谐，不平衡而以亟需解决的心理状态。

”基于此，教师可以适当地“留白”给学生，鼓励其仔细观察和思考后发现问题、提出问题，这样既能充分发挥学生的主观能动性，激发学生的兴趣和思维潜能，也可以通过师生共同解决问题来激发学生的创造性思维能力。

“物质跨膜运输的实例”一课中，老师可以利用“水往高处流”的事例来创设问题情境。

学生可通过联系实际进行讨论，之后在问题的指引下去书本中寻求答案，从而在学习过程中验证自己的看法是否正确。

在讨论的过程中，由于学生的个体差异性，有的学生可能一直不能理解，有的学生会联想到水泵抽水，还有的学生可能更进一步想到水泵把水抽到高处用了力，这样的过程充分的发挥了学生的思维潜能，在课本内容的总结中得到正确答案。

当然在这个过程中，学生们可能会提出许多意想不到的问题，教师应予以鼓励，即使是错的也不要马上否定。

2生物实验课堂中培养学生的创新思维能力

生物课程是一门以实验为基础的学科，观察和实验是学习生物的最根本方法，而学生的创造性体验也往往寓于实验课的教学之中。

因此，实验课对于创新能力的意义是非常重要的。

在生物实验课的教学过程中，学生要进行仔细的观察教师演示实验和学生操作实验。

首先，教师在帮助学生制定计划的同时，还应重点培养学生观察的意识，观察的目的。

学生依据实验目标来自主选择实验所需材料、设计实验方案，而后实施实验步骤的这一过程，可以确认实验方案的可操作性，最后对实验结果进行分析和总结。

这一过程会加深对实验全过程的认识，提高实验课的效率，增进学习的兴趣。

2.1变实验“观看”为实验“观察”

知觉的最高形式是观察，即有目的、有计划的思维知觉。

演示实验教学是中学生物教学中培养学生观察能力的最重要途径。

教师做演示实验时，主要是要求学生明确实验观察的重点。

要完成实验“观看“到实验“观察”的转变，要求教师能依据学生的基础来设计演示实验的程序和方法，在预见到学生知识、经验缺陷的时候需要教师来策划富有启发性的措施以培养学生的观察能力，打好创新思维的基础。

2.2为学生提供实践探索的机会，鼓励学生创新设计

实践活动可以培养学生的创新思维能力。

在此基础上实验教学要在条件、时间、材料等一些问题的制约下有所突破，为学生增加更多的实验探究机会，发挥实验的发现性和设计多样性的特点。

通过实验教学会充分展示探索活动，进而提高自身的创新思维能力。

2.2.1鼓励学生探索创新，提高实验效率

在探究“影响酶活性的条件”这一实验中，要让学生自己选择实验的材料，例如加酶洗衣粉、人的唾液、猪肝研磨液等，在实验材料的选择过程中，可以培养学生理论联系实际的能力，激发学生对生物学习的兴趣和热爱。

在探究温度对酶活性的影响时，通过学生的自主设计实验操作过程，发展学生实验探究能力，并能从实验过程中体验自变量和无关变量对因变量的影响，以此来培养学生的探索精神，创新精神和合作精神。

2.2.2开辟课外实验，鼓励学生自行设计、验证并探索

课堂实验教学虽能为学生提供探究机会，但毕竟受教学内容、教学计划的限制。

而课外实验的开辟则起到了较好的弥补作用，它是课内实验的延伸和发展，能为学生提供更多的机会，更有利于学生的探索与创新，满足学生对实验改进或设计的欲望。

如用样方法调查学校草坪中某双子叶杂草的种群密度、取样器取样法统计校园草坪中土壤小动物类群丰富度等等，都是学生既感兴趣又想跃跃欲试的课外实验。

2.2.3鼓励学生到自然界中去探索、观察、实践

在学习群落的结构，生态系统的结构与功能这一内容时，学生通过野外考察可以获得许多新的发现，使学生对动物、植物与生存环境的关系、动物的行为、动植物的多样性有更深的理解。

如：

群落空间结构中植物的垂直分层现象；水平结构中某小动物的分布情况；蝶类在空旷林野地带较多等。

我们学校，就先后组织学生到森林动物园等地进行野外实习，确实提高了学生创新性思维能力，感受到“纸上得来终觉浅”之味。

3通过探究性课外实践活动培养学生创新能力

生物教学过程中两个重要的环节就是课堂教学和课外实践活动。

学生在课堂上虽然能学到一定的理论知识，但要想获得感性认识，必须要靠丰富多彩的课外实践活动。

只有在学生亲身体验过整个实验过程后才能提出更具有实践性和创造性的设想，从而加深对生物学知识的理解，才能更有利于学生智力和能力的发展。

在实践活动中，无论是标本的采集还是种植或养殖生物，只要让学生能够仔细观察各种生命现象，并通过查阅大量文献资料，就能解决和说明生物学中出现的问题。

这样就可以通过锻炼学生的观察能力来促进学生的自学能力、思维能力和解决问题的能力。

“实践出真知”，“说起容易做起难”是两句常理，一方面说明要想对理论知识有更深刻的理解必须通过实践操作才能获得；另一方面，要想真正进行实践操作也并非一蹴而就的事情，也会遭遇各种各样的问题，困难重重。

当然，通过自己的实践还能学会许多解决问题的好方法，对培养自己的创造才能和创新思维能力都有很大的帮助。

例如“制作DNA双螺旋结构模型”，课本对实验材料做了详尽的说明，若按照要求，学生是很难完成的，把它作为一个实践活动，让学生自己动手制作，结果孩子们做得非常好，选材非常广泛：

小木块、旧烟盒、硬纸片、塑料片、纯净水盖等作为材料。

在化学键连接上，多用订书针、细绳子相连，有用几根线连了以后，又用浆糊胶粘而增加硬度，花样繁多。

又如“发酵实验系列”，根据发酵实验原理，设计甜酒、泡菜、酸奶、面包等DIY活动，还进行创意改进，如个性（咖啡）馒头DIY、个性（水果）酸奶DIY等，这些活动极具吸引力，也是学生兴趣所在。

当然，随着生物的发展及学生的自身特点也进行及时调整，以保持旺盛的生命力，适应课外活动向纵深发展，并为下来的活动埋下铺垫。

实践表明，第二课堂是培养学生参与活动的兴趣，激发学生参与生物科学探究的热情最佳途径。

4运用生物学史培养学生的创新思维能力

4.1生物学史在生物学教育中的地位和作用

生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平，以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力。

生物学史进入课堂教学和教材的建设意义十分重大。

能够帮助学生了解和掌握生物学产生、发展的总体规律，加深对生物学基本理论的理解。

学生可以由此开拓自己的知识面，掌握系统的生物学学习方法，尤其是可以培养创新思维和探究性学习的能力。

对于教师把握生物学的发展趋势，深刻理解科学的本质，培养辩证唯物主义、历史唯物主义观点，培养新世纪的生物学创新人才具有重要意义。

运用生物学史不但有利于提高生物科学素养，还能够改变传统的学习方式、倡导探究性学习方式。

4.2生物学史与创新思维的联系

生物学史不但蕴涵着丰富的培养创新思维的内容，也蕴涵着丰富的培养创新人格品质的素材。

这正好说明生物学史中科学的研究策略与方法，体现了创新思维这一创新活动的核心，但是创新思维的启动与持续的保证是创新人格品质。

生物学史中有很多有成就的生物学家开创性地成功地运用了科学的研究方法、选择了科学的研究策略。

这其中都包含着众多生物学家艰苦的又巧妙的创新思维过程。

学说和概念的形成过程体现了创新思维的过程。

新观点在诞生的时候通常是弱小的，不完善的，甚至是模糊不清或者会夹杂一些无关的、甚至是矛盾的部分。

达尔文的自然选择概念在1838年提出后就不断的被充实使之逐渐完善。

巴斯德说过：

只有“思想有准备的人”才能有所发现。

对于知识渊博的生物学家来说，把不同学科的知识通过创新思维链接起来，并不是一件难事，而这却恰恰体现了创新思维具有能动性。

我们发现，新理论对原有科学理论的思想突破的原因无外乎以下几点：

一是源于科学内部逻辑矛盾的解释，二是源于实验事实与原有理论框架的冲突，三是源于对观察中灵感的追求，四是源于科学接力赛中，综合前人的成果，提出关键性的命题与假设。

这些均来源于创造性的思维，那种长期的科学观察、思考、分析、综合、比较所产生的认识飞跃，是艰苦的精神创造的过程。

在必然性和机遇并存的情况下，我们相信机遇总是偏爱有准备的头脑。

相信这些，对我们培养学生的创造性，激发青年人科学的创新思维是会有启发的。

4.3生物学史在生物教材中的引用情况

生物教材在经历了新课标的改革之后，里面的具体事例已经充分体现出了生物学史在生物教学中所占的地位和作用。

生物教材中引进了许多生物学史方面的内容，下面略举两例加以说明：

例一：

新教材必修一第四章第二节《细胞膜的流动镶嵌模型》一课中增加了科学家对细胞膜结构的探索历程。

利用生物学史为教育素材，引导学生分析科学家们的实验和结论的过程中，加深对实验过程和方法的理解，这样就会使学生犹如亲身经历了探索的过程，从而感受到科学的魅力；科学家的观点也并非全都正确，必须要有确凿的实验证据来证明；科学学说也是在不断发展的，这就需要在研究的过程中不断修正、完善；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。

例二：

必修二遗传和变异在教材编写时，将“孟德尔的豌豆杂交实验”内容放到了“减数分裂和受精作用”的前面，其意图就是让学生明确遗传规律的探索历程，突出了科学史和科学研究方法的教育。

通过学生学习孟德尔豌豆杂交实验的科学实验方法，使学生逐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于探索，以及科学家严谨的科学态度和科学精神。

特别是在讲授分离定律和自由组合定律时，最好顺着孟德尔的假说，以遗传因子的形式出现较好，便于学生理解，等以后学习了“减数分裂和受精作用”，“基因和染色体的关系”，“基因的本质”后再作说明。

通过新教材的编写顺序，我们可以看出概念形成的思维过程，同时也培养了学生的创新意识和不断追求新知识的能力。

是学生们深刻认识到科学的发展是不断深入和不断修正的过程。

通过将生物学史引入课堂教学及教材建设，我们不难发现教育专家越来越注意到生物学史在基础教育和对培养新世纪的生物学创新人才等方面所起到的重要作用。

总之，培养创新思维能力是我们生物学教学的重要任务之一，学生的创新思维能力不仅有利于他们将来的创造发明，而且有利于当前的学习。

因此，生物教学应通过课内外各环节，把传授知识与启迪创新性思维结合起来，更应该把教学中的常规训练与创新思维能力的训练结合起来，更大程度的培养学生的创新思维能力，来适应以创新为核心的素质教育的需要。

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