谈生物教学中学生创新能力的培养策略

    徐骏

    [摘? ?要]时代和社会的进步对人才的培养提出了新的要求，核心观点则是注重对人的创新思维和创新能力的培养，在生物教学中，教师应挖掘课本的创新素材，引导学生大胆质疑，改进生物实验，以激发学生的创新意识，让学生的创造性得以释放，从而达到全面提升学生生物学学科核心素养的目的。

    [关键词]生物教学;创新能力;创新思维

    [中图分类号]? ? G633.91? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2019）32-0093-02

    2016年9月，教育部发布了《中国学生发展核心素养》，实践创新是其中提出的六大核心素养之一。由此，培养学生的学科核心素养已然成为课程改革的新目标，同时也为课程改革注入了新的活力。在实际教学中，教师应由 “关注学习结果”转变为 “关注学习活动”，重视知识体系的生成过程，注重培养学生的创新意识和创新能力。对此，教师在生物教学中应注意把握好以下几个方面。

    一、挖掘课本的创新素材，激发学生的创新意识

    在生物教学中，教师应以课本知识为依托，充分挖掘和利用具有创新价值的素材，以激发学生的创新意识。生物课本中的插图、表解、“信息库”等，以最简明的形式把枯燥的生物学概念、原理、规律等，加以形象化和具体化，贮存和浓缩了大量的信息，这也为学生创新意识的培养提供了沃土。

    例如，在介绍海尔蒙特的“柳树实验”时，教师可对照课本中的插图和文字介绍，结合实验材料中提到的数据，和学生一起探讨几个问题：海尔蒙特究竟想探究什么？实验过程是怎样设计的？为什么这样设计？如果是你，你还能想出什么办法，和他一样，用较简便的方法去完成这个實验？这样，教师结合课本插图及利用海尔蒙特实验设疑，引发学生思考探究，可让学生学会在生活、学习中细心观察、善于发现，尝试通过实验探究解决问题，激发学生的创新意识。总之，如何最大化地利用好课本中的创新素材和资源是教师值得深思的地方。

    在激发学生创新意识的教学过程中， 教师还应结合生物学知识的内在规律， 有目的性地组织教学内容， 有效激发学生的创新意识。

    例如，在教学“细胞的生长”时，课本上有这么一个结论：“细胞不能无限制地长大，它生长到一定程度以后就不再长大了。”笔者没有轻易地放过这句话，而是和学生一起探究“细胞为什么不能无限制地长大呢？”这个问题。在强烈的创新动机驱使下，学生发挥创新潜能，最终通过一系列的模拟计算和数据归纳创造性地回答了这个问题：假定细胞为正方体，分别计算边长为1 μm、? 2 μm、3 μm、4 μm的4个细胞的表面积与体积之比，计算之后汇报结果，从而让学生在讨论分析、研究规律的过程中领悟到细胞不能无限长大的原因，即当细胞增大到一定程度时，质膜的表面积就不适应细胞进行内外物质的交换，为了从环境中获取充足的营养物质，必须维持最佳的表面积与体积比，从而限制了体积的无限增大。授课时，教师如果只是一味地机械化教学，很多学生也就根本不会去思考， 或者以直接记忆结论为主。由此可见，要激发学生的创新意识，就要努力去挖掘课本这座“宝库”中的创新素材和资源。

    二、? 引导学生大胆质疑，发展学生的创新思维

    在平时的教学中，教师要善于捕捉学生的创新思维火花，对学生在课堂上的“突发奇想”，不应过多地干涉和否定，相反的，要多鼓励其表达自己的观点，少用“标准答案”来扼杀学生的创新个性。其实最难做到的是，真正引导和鼓励学生质疑并大胆地说出自己的独见、新见和创见。而事实上，一旦有学生提出“偏离”预设的教学计划以外的问题时，教师往往会表现出某种程度上的不耐烦，甚至会打断学生的发言，这不利于学生创新思维的发展。生物教学过程中，教师要鼓励学生大胆质疑，不迷信书本和权威，从而适时发展学生的创新思维。

    例如，在“植物的光合作用”的教学中，对于植物叶片的遮光处理，当笔者谈到白炽灯照明，效果并不太好;黑纸遮光容易造成叶片灼伤反而影响实验效果时，有学生喊道：“试一下其他的实验材料，看看有没有更好的。”笔者接着问：“那究竟换成什么材料呢？”事后笔者没有料到，果真有学生在课后进行了研究。他们通过网上搜索和资料查询，提出了新的方案：把黑纸换成锡箔纸，把白炽灯换成碘钨灯。随即，笔者和学生重新做了一次实验。实验结果证明，更换实验材料后，实验效果要比原来好多了。在课堂上，笔者并没有对学生脱口而出的问题表示出反感的情绪，相反的，告诉他们不要迷信课本，随即展开研究，很好地激发了学生身上潜在的创新能力。

    又如，在“植物细胞观察”实验中，笔者事先布置任务：想办法找到洋葱表皮细胞。有的学生觉得不按照课本上的实验步骤也能获得相应的实验结果，所以他们“不走寻常路”，制作临时装片时用洋葱外表皮作为实验材料;有的学生不滴清水，而是滴生理盐水;还有的学生准备染色时先滴几滴碘液然后再盖上盖玻片;等等。这些看似不合常理的做法，其实都折射出学生“创新”的一面。作为教师，应放手让学生尝试操作，积极参与，让学生不仅仅满足于获得现成的答案或结果，而是能进行独立思考，从不同角度考虑问题，这样可以加深学生对课本知识的理解，培养学生质疑问难的精神，发展学生的创新思维。

    三、改进生物实验，提高学生的创新能力

    例如，在讲授“人体的气体交换”时，用试管、夹子、橡皮管、玻璃管、澄清石灰水等实验材料和器具来做“分析吸入气体和呼出气体的成分变化”的实验，在吸气和呼气时要把夹子分别夹紧在气体出口试管处的橡皮管上和气体进口试管处的橡皮管上，实际这样操作并不简便。“有没有操作起来既快又好的方法？”当时就有学生提出这样的疑问。笔者让学生课后大胆设想和尝试，鼓励他们努力改进这个实验。经过研究发现，只要在原来橡皮管的位置上各加装一个小小的“单向阀”就可以完全起到夹紧橡皮管的作用，操作起来也特别简便，而且由于单向阀的“隔挡”作用，它的两边能清楚地看到呼吸后水气量的多少，由此也能说明，呼出气体中水蒸气的含量高于吸入空气中水蒸气的含量。这样，创新能力助力学生圆满解决这个难题。

    又如，在教学小麦的根毛结构时，一般用培养皿栽培小麦，但事实上这并不能使学生直观看到小麦根毛的结构。当笔者托起实验材料向学生展示时，听到有学生在嘀咕：“什么也看不到嘛。”笔者灵机一动：“有谁能想个办法让小麦的根毛看得更清楚呢？”这一问，学生一下子热闹开了，叽叽喳喳地说个不停，有的甚至还为此争得面红耳赤。笔者接着说：“实验室的大门向大家敞开着，同学们有什么想法都可以到实验室试一试，看谁的办法更好。”一段时间后，学生提出了他们认为最好的实验方法：在一支试管里面放一团棉花，蘸些水，用镊子夹取两粒小麦种子嵌在棉花里，紧靠在试管壁上。这样就能把萌发出来并且向下不断延伸的根毛完全展露在学生面前，这比在培养皿里横向延展的根毛看得更加真切。通过实验改进，学生学会发现问题、提出问题，勇于实践，拓展了创新的空间。

    另外，笔者还设计了一些开放性的课外小实验，如“我是小小面点师——认识并培养酵母菌”，在课堂上制作并观察酵母菌的临时装片的基础上，让学生回家后自己用酵母制作馒头、面包、果酒，然后让他们分享各自的经验和成果。生物学知识源自生活，让学生在生活运用善于发现问题的眼睛，放开双手敢于实践，能不断提高学生的创新能力。

    综上，教师应从培养学生的创新精神入手，以提高创新能力为核心，营造宽松和谐的创新研究氛围，让学生的创造性得以释放，从而培养学生的探索精神，提升学生的生物学学科核心素养。

    （特约编辑 安? ?平）