实施开放性教学开发学生的思维

朱俊

创造性思维是开拓人类认识新领域、开创人类认识新成果的思维活动，是创新人才的智力结构的核心，具有批判性、发散性、独创性、综合性等特点。人类所创造的成果，就是创造性思维的外化和物化。开放性教学是面向全体学生，赋予学生开放的学习内容和环境、多样的学习方式、丰富的活动，全面发展自我、提高自我的教学方式，是培养学生创新能力的有效途径。

一、实现教学内容和环境的开放性 培养学生思维的批判性

生物界形形色色、丰富多彩，生物科学与医学制药、农业生产、日常生活联系紧密。随着现代科学技术的迅猛发展，课堂的知识已经不能满足学生知识的需求。因此，实施开放式教学，一方面可以让学生利用丰富的网络学习资源，丰富自己的知识，另一方面可以让学生走出课堂，走进校园、实验室、图书馆，走进社区和社会，在体验中产生创新的灵感，从而丰富和发展学生的创新思维能力。

例如在学习生物选修1《果酒和果醋的制作》时，笔者除了让学生在教室里亲自动手做葡萄酒以外，还引入了当前的时尚元素——“酵素”的制作，让学生借助互联网，了解什么是酵素，水果酵素的现状，用生物学原理分析目前制作的水果酵素含有哪些成分，自制的“酵素”是否有减肥、保健的神奇功效，对健康有什么样的风险等。学生通过查阅资料和对资料的整合，以及结合生物学原理的分析，认识到“酵素”的本质是一种酶，而“水果酵素”是一种自然发酵制品，由水果释放的和添加的糖、乳酸菌产生的乳酸或是酵母产生的酒精、氨基酸、维生素等代谢产物，再加上大量乳酸菌或酵母菌的菌体组成的混合物，水果来源的酶含量极低。因此无论从原理还是实际成分来说都无法达到“水果酵素”所宣称的种种神奇功效。同时，由于自然发酵不易控制，容易造成杂菌污染产生毒素，以及生成其他有害物质。饮用这样的“水果酵素”，反而会增加健康风险。因此作为学过生物学的学生，一定要能用生物学的观点去看待社会的时尚元素，不能盲从，要有批判性思维。

二、实施问题教学的开放性 培养学生思维的发散性和独创性

问题是思维的起点，是有效教学的核心，学生的思维就在教师的问题引导下被打开，进而不断产生新的问题。因此，提高问题设计的开放性和层次性，有助于学生创新思维的发展。

（一）设计开放性问题 培养学生的发散性思维

创造性思维的一个重要特点是具有发散性，即遇到问题时，能从多角度、多侧面、多层次去思考，去寻找答案或解决问题的方法。在工作中我们碰到的问题，常常是开放性的问题，但反思目前的课堂，仍然存在轻思维而重标准答案的做法，一定程度上抑制了学生的探究活动。

所谓开放性问题，就是可以从不同角度进行分析，如果某一个角度不可能，再从另外几个角度思考。尽管几个角度可能最终都会被否定，但也比直接从某一角度去思考更有价值。因为它重在思维的过程，而不在于结论的本身，更能促进学生思维的发展。例如人教版必修2“基因在染色体上”，摩尔根利用红眼（雌）果蝇和白眼（雄）果蝇杂交，F1代都是红眼果蝇，然后让F1代雌雄交配，F2红眼（雌、雄）占3/4，白眼（雄）果蝇占1/4，由于眼色的遗传与性别相关联，所以推知该基因位于性染色体上。那么究竟控制这一对等位基因是位于X染色体上还是位于Y染色体上呢？如果直接告诉学生摩尔根及其同事的设想——“假设控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因”，上述遗传现象就可以得到合理的解释。但直接提出这样的假设有点硬塞给学生的感觉，因为如图1所示，果蝇性染色体上有三种情况：第一种位于“Ⅰ”区域，即位于X染色体上，Y上没有其对应的等位基因；第二种位于“Ⅱ”区域，即基因位于X染色体和Y染色体的同源区域；第三种位于“Ⅲ”区域，即位于Y染色体上的非同源区域。于是在进行教学时，笔者进行了以上三种假说，再用三种假说设计实验去解释实验现象，很快发现第三种情况与现象不符合，再通过设计测交实验进行实验验证，发现还是无法确定基因的位置，于是引导学生设计正交和反交实验，得出眼色基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因的结论。通过教学过程中的发散思维引领和培养，使学生主动思考和探究，从而培养了学生的创造性思维。[1]

（二）设计层次性问题 培养学生的独创性思维

布鲁姆从学生认知过程维度，把教育目标按从低到高的层次分了六大类（如图2），但在实际的问题设计中，很多时候我们只使用了低级的思维方式，如识记、描述、解释等层次，而不关注高级的思维方式，如评价、建议、创造等。如果教师有意识地去训练、培养学生高级层次的思维，引导学生有一个独特的想法，就能不断地培养学生的创造性思维能力。

例如在学习细胞呼吸时，笔者设计了以下问题：（1）写出有氧呼吸和无氧呼吸的图解（记忆）；（2）根据图解总结出有氧呼吸和无氧呼吸的反应式（理解）；（3）请根据有氧呼吸的反应式分析指出影响呼吸作用的因素有哪些？举例说明细胞呼吸的原理在生产与生活中有哪些应用（应用）；（4）比较有氧呼吸和无氧呼吸的相同点和不同点有哪些？并在此基础上总结出呼吸作用的实质（分析）；（5）请结合影响呼吸作用的因素，评价为什么种子要晒干保存？为什么水果、蔬菜等要放在冰箱里保存？对于板结的土壤为什么要及时进行松土？皮肤破损较深的患者，为什么应及时到医院注射破伤风针（评价）；（6）结合你所学的细胞呼吸知识，请你对如何科学减肥、如何进行有氧运动、水稻如何合理灌溉等提出合理的建议（创造）。

另外，教师除了在课堂上关注自己的问题设计外，还可以要求学生提出一些问题，其中要用到针对不同层次等级的关键词，可以让学生自由选择，也可以让学生随机抽取。这样教师就可以控制问题的差异性，长期这样训练学生的思维，必定能让学生形成独创性的思维。

三、实现教学方式的开放性 培养学生思维的综合性

图3是美国国家培训实验室进行的一项研究：运用不同的教学方法，学生24小时后知识保持率。从图中数据可以看出，参与式的教学方式可以使知识的保持率更高。因为这种开放式的教学方式，可以创造更多的机会，通过学生的讨论、小组展示、质疑、向他人教授等多种形式的参与活动，主动地获取知识，发展能力。endprint

（一）利用小组合作学习 培养学生的直觉思维

直觉思维是指不经过一步一步分析而突如其来的领悟或理解。很多心理学家认为它是创造性思维活跃的一种表现，是发明创造的先导。如达尔文在观察到植物幼苗的顶端向太阳照射的方向弯曲的现象时，就想到了它是幼苗的顶端因含有某种物质，在光照下向背光一侧转移的缘故。而小组合作学习可以让学生在交流和质疑中锻炼直觉思维。

例如在学习《细胞分化、衰老和癌变》的过程中，由于小组合作学习给学生充分展示和质疑的机会，学生提出了几个非常有创造性的问题：（1）癌细胞具有无限增殖的特点，那为什么癌细胞不分化呢？我们能不能让癌细胞也分化，那不就可以治疗癌症了吗？（2）能不能利用癌细胞这种无限增殖的特点，转借到衰老细胞上，让细胞不衰老，从而使人的寿命延长呢？（当学生提出这个问题时，教室里的其他学生情不自禁地鼓起掌来）

在小组合作学习方式下，我们看到了“三交” （交流、交锋、交融）、“三声”（掌声、笑声、辩论声）的思维课堂，在“三交”中思维不断碰撞，创新潜能不断被激发。

（二）开展研究性学习 培养学生思维的综合性

倡导研究性学习是新课程的重要理念之一。研究性学习的一般流程分三步来完成：（1）提出研究问题；（2）合作研究；（3）成果分享。例如在学习动物细胞工程中单克隆抗体的研究阶段，在课堂上引导学生进行了这样的研究性学习：“同学们，你们在惊叹米尔斯坦和柯勒设计了一个极富创造性的实验方案来制备单克隆抗体，那么你们能不能像他们一样去大胆想象，也设计出类似的创新方案来生产单克隆抗体呢？”学生的思维被调动起来，提出了能否通过其他工程手段来实现。于是笔者让学生课后通过相关书籍和网络进行探索。经过小组研究，最终提出了两种方案：方案一（基因工程方案），即把癌细胞中的无限增殖构建基因载体导入到浆细胞中；方案二（动物细胞核移植技术方案），由于控制细胞无限增殖的基因（prG基因）在细胞质中，因此取出浆细胞的细胞核，将其移入一个已经去掉细胞核的癌细胞中，得到重组细胞，最后进行细胞培养，即得到单克隆抗体。在充分肯定这两个方案的同时，笔者又让学生对这两个方案进行比较研究，并找出不同方案的本质，即获得既能无限增殖又能分泌特异性抗体的细胞。[2]

这样的研究性学习首先要求学生利用发散性思维和求异思维的方法去寻找方案，然后再用集中性思维和求同思维的方法分析比较，从而培养学生思维的综合性。

学习过程本质上是以人的整体心理活动为基础的认知活动和情感活动相统一的过程。开放性教学，就是以积极的情感体验和深层次的认知参与为核心，促进学生包括高层次思维在内的全面素质的提高。学生的创造性思维能力的培养，将成为教学过程的灵魂。

参考文献：

[1] 王万清，宋海霞.研读课本，寻求能力立意支点[J].中学生物教学，2013（10）：37-39.

[2] 吴生才.著名特级教师教学思想录：中学生物卷[M].南京：江苏教育出版社，2012.endprint