浅谈生物课堂教学学生创新能力的培养

崔 勇

摘要:生物课堂教学中要注意创新能力的培养。笔者认为,应从以下四个方面着手:趣现生物领域中的“热点问题”;引导和帮助学生建立完善的知识体系;再现生物科学发现的过程;展示生物科学的发展美好前景等。

关键词:生物 教学 学生 创新 培养

创新能力的培养是实施素质教育的核心和关键。现代教育理论揭示出:人人都有创新的潜能。只要我们自觉地利用课堂教学这块教育的主阵地,对学生有意引导、适时点拨、积极指导,完全有可能培养造就学生科学的思维方法,合理的推理途径,大胆的想象欲望,不竭的创新动力——创新能力。

一、 趣现生物领域中的“热点问题”,激发学生创新的欲望

随着科学技术和手段的不断革新,生命科学的研究有了许多新的突破。在生物课堂教学中,教师应把现代高科技的成果及应用及时介绍给学生;更应把科学家正在研究的“热点问题”告知学生,使他们感受到科学的威力和科学发现的伟大,激发他们强烈的创新欲望。

例如,自1953年沃森和克里克发现了DNA分子的双螺旋结构后,遗传学的发展突飞猛进。教师通过课堂教学,利用课本的相关章节,让学生了解半个世纪以来科学家通过不断地探索和实践,不仅译破了遗传密码,弄清了原核细胞基因的调控以及真核基因的结构,而且其理论不断地应用于实践,产生了基因工程和细胞工程,工程产品层出不穷、数不胜数,为人类生存与发展做出了巨大的贡献。

这样,可使学生亲身体验科学家成功的喜悦及科学成果给人类发展带来的好处,从而对创新产生意念。另一方面,更应告知学生真核基因的调控等与此相关的一系列问题至今还未搞清;生命的起源问题仍处于推测和猜想阶段;生物的进化还有许多争议;非豆科植物的固氮正在研究等等一系列问题有待解决,必须增强学生对问题研究的积极性,激发创新的欲望。

二、 引导和帮助学生建立完善的知识体系,奠定创新的基础

创新的灵感属于有准备的头脑。创新是一定知识积累的产物。在课堂教学过程中,教师应充分调动学生学习的积极性,适时地引导学生学会思考,学会对所学过的知识进行归纳、概括和总结,培养起学生独立的获取知识和运用知识的能力。这样,使学生通过课堂内外知识的积累和联系建立完善的知识体系。在此基础上,学生才有可能通过层层思维,自觉推理、科学想象,启动创新之“门”——大脑。

例如,在“碳循环”教学中,首先通过师生共同探讨理清“碳循环”途径这一完善的知识结构体系后,教师可结合地理和物理的知识进一步启发分析学生“温室效应”的成因。并诱导学生思考缓解和消除这一可怕现象的可能途径。

学生自然就从这个循环途径中找到了答案:(1)增加绿色,加强CO2的吸收量;(2)想方设法减少CO2的释放量。在此基础上,教师指导学生展开讨论:如何减少CO2的释放量?有的学生可能会从“碳循环”途径中分析得出:要减少化石燃料的燃烧又不能影响人类的生产生活,只能是开发新型的清洁能源。而有的学生还会想到:采用先进的工艺和科学的管理,提高化石燃料的利用率,实现从原料——产品——原料的新型生产体系。

此时教师可乘胜追击,进一步引导学生思考:新型的清洁能源是什么?又如何去开发?先进的工艺是什么?又如何进行科学管理?怎么建立无废料生产体系?这一系列问题的提出,使学生会展开丰富的想象,在头脑中勾勒出一幅清除“温室效应”的科学创新的图画。

三、再现生物科学发现的过程,促成学生创新思维的形成

中学生物学知识是前人科学研究成果的结晶,教师应利用教材中的经典实验,注意分析科学家的思维过程和思维方法,让学生体验知识产生的过程并逐渐形成正确的思维方式,这不仅有助于学生理解和掌握课本知识,更能培养他们的科学素质和创新思维能力。

例如,“生长素发现过程”教学,首先让学生了解:达尔文是怎样对自然界中很一般的现象——植物的向光弯曲生长产生了创新的意识,又怎样进一步通过观察、思考、实验找到了弯曲生长的外因——与单侧光照射有关,温特又是怎么想到通过很简单的实验手段——切除胚芽稍尖端,研究弯曲的内因,在诸位科学家的共同努力下最终又怎样发现了促进植物生长的物质——生长素等科学实验的过程。进而让学生在感知科学发现的过程中,体会科学家创新思维的形成途径,并受以启发,潜移默化中促成学生创新思维的形成。

另外,酶的发现、光合作用的发现过程等等生物科学发现的过程都可以通过课堂教学培养学生的创新思维能力。

四、展示生物科学的发展美好前景,激励学生产生创新的动力

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”兴趣是学习知识的动力之一。创造愉快的学习气氛,固然是诱发学生学习兴趣的方法之一。但是,教师如能在课堂教学过程中联系当前生物科学成果与动态,向学生展示生物学发展的美好前景,对求知欲急、好奇心强、接受新生事物能力高的学生必然会受到感染,从而激发创新的动力。

二十一世纪是生物学的世纪,未来的粮食问题、水资源问题、能源和其它资源的再生问题、生态问题的彻底解决、疑难病症的诊治、延年益寿的“奥妙”等等都依赖于生物科学去解决,例如,基因工程和细胞工程将克服远缘杂交不亲和的障碍,人类将随心所欲得到各种各样的新品种。把这些高新的知识介绍给学生,他们既然能感觉到未来的美好和希望,势必产生学习的动力,同时也责无旁贷地挑起时代赋予他们的重任,创新的动力由此产生。

总之,将以上四种途径柔合于生物课堂教学中,必将使学生产生创新的灵感,使学生大胆地抛开旧的观点,产生新的思维,建立新的理论,促成创新能力的形成。

(河北省东光县职教中心)