高中生物教学中学生创新思维培养策略

山东省潍坊市诸城繁华中学 臧运芳

在生物教学中，教师除了要让学生学习丰富的理论知识，还要引导学生了解人类是如何认识自然现象，又是如何发现和探索其中的自然规律的，让学生学习生物学家特有的思维方式以及科学探究过程，促使学生成才。而创新思维是人们探索自然现象与自然规律时必备的思维品质，教师可以将培养学生的创新思维作为生物教学的突破口，优化当下高中生物教学方式，打造以素质为中心的生物高效课堂。

一、创新思维的概念内涵及其基本特点

创新思维指的是在解决问题和创造新事物的过程中，能够突破传统思维的束缚，以新颖、独特的方式思考和解决问题。目前广大教师愈发注重以培养学生的创新思维作为创新教育的突破口，可以将创新思维的基本特点概括为以下几点：

其一，新颖性。创新思维的本质是新颖，即具有与众不同的想法和观点。其二，独特性。创新思维的独特性在于能够从不同的角度思考问题，提出独特的解决方案。其三，突破性。创新思维能够突破传统思维的束缚，提出更高思维层次的观点和方法。其四，灵活性。创新思维具有灵活性，能够根据不同的情况和需求，灵活地调整思维方式和解决方案。其五，综合性。创新思维是一种综合的思维方式，能够将不同领域的知识和技能综合起来，用于解决问题和创造新事物。其六，实践性。创新思维具有实践性，能够将想法和方案转化为实际行动，并在实践中不断完善和改进。

要想在课堂中贯彻培养学生的创新思维，教师要充分考虑创新思维的实际特点，制定具有针对性的教学策略，有效实现相应的教学目标。

二、高中生物教学中培养学生创新思维的现实意义

（一）帮助学生适应现代社会发展需求

创新是推动社会发展的重要动力之一，当今社会的飞速发展离不开各行各业创新型人才研发和创造出来的“创新成果”。而与生物学领域相关的创新成果非常多，如克隆技术、基因编辑技术、干细胞研究、生物信息学、生物技术药物等，为人类社会的发展做出了不少贡献。要想促进社会可持续发展，需要培养更多具备创新思维的生物学人才，解决现实性的生活问题提出新的想法和解决方案，推动生物学领域与其他相关领域健康发展。教师要发挥高中生物教学的优势，着重培养学生的创新思维，使学生更好地适应未来的社会发展需求。

（二）有助于全面提高学生的科学素养

《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》明确指出：“高中生物学课程是科学领域的重要学科课程之一，是义务教育阶段相关课程的延续和拓展，其精要是展示生物学的基本内容，反映自然科学的本质。”这意味着教师需要根据生物学的自然科学性这一特点来开展教学，让学生通过学习生物知识更好地了解自然界的规律，形成良好的科学素养。

科学素养与学生的创新思维存在比较密切的联系，科学素养能够为创新思维提供必要的知识和技能基础，而创新思维能够为科学素养提供实践和发展的平台。二者是彼此联系、相互促进的。为了让学生成为具备良好科学素养之人，教师必须加强对学生创新思维的培养，让学生学会从创新的角度更好地处理自然界和社会中的各种问题。

（三）有效提高学生的生物学习能力

如何解决课堂教学的低效化问题一直是教师重点研究的课题，而学生的学习能力薄弱是导致课堂教学低效的关键因素之一，教师在开展课堂教学时开始聚焦于学生学习能力的提升。在高中生物课堂中，教师要树立培养学生创新思维的教学目标，开展一系列创新思维训练活动，目的是提高学生的生物学习能力。

第一，创新思维能够激发学生的好奇心和求知欲，激发学生对生物知识内容的学习兴趣和积极性，使学生更加主动地参与到生物学习活动中来，然后主动思考生物学习问题，探索奥妙的生物知识。第二，创新思维能够帮助学生更好地理解生物知识的本质和规律，加深学生对生物知识的学习印象，提高学生的认知力和理解力。第三，创新思维能够促使学生灵活地将所学知识整合起来，并创造性地将生物知识应用于实践中，提高学生的知识应用能力与创造性实践能力。

三、高中生物教学中培养学生创新思维的有效策略

（一）学习科学家故事，让学生发现创新思维的优势

在生物学发展进程中，涌现了许多令人敬佩的科学家。他们身上充分体现了科学探索精神，不少科学家在生物学研究中发挥了创新思维能力，得出突破性的研究结论，为生物学的发展做出重要贡献。教师要发挥科学家的榜样引领作用，让学生学习某些著名科学家的故事，了解他们的生物研究史，发现他们身上的创新思维品质，体会创新思维在生物学研究方面起到的重要作用，然后鼓励学生向这样的科学家学习，学会在生物学习中创新思考，为以后的创新思维发展奠定坚实的基础。

例如，教师可以让学生阅读“生物科学史话：世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”这一教材栏目的学习材料，使其从中挖掘重要的科学家故事素材，了解哪位科学家发挥了创新思维，解决了当时的生物学研究问题。有的学生在阅读生物学习资料时找到“用氨基酸装配蛋白质”的科学家故事材料，了解到当时“用无机物无法合成蛋白质”的生物学研究问题，科学家迎难而上，创造性地提出新想法：先分解蛋白质，得到氨基酸，然后加入能够促进蛋白质合成的物质，解决蛋白质合成问题。有的学生则从这一故事材料中了解了“人工方法合成胰岛素”的科学家故事，他们不仅明确了人工合成胰岛素存在的困难，还发挥创造性思维不断摸索，最终解决了难题。在这样的科学家故事氛围下，学生受到熏陶，认识到创新思维在生物学研究方面的重要性，从而在生物学习中自觉锻炼创新思维。

（二）培养学生问题意识，让学生在质疑中创新思考

鼓励学生质疑是教师在生物课堂中培养学生创新思维的重要手段。然而，学生是否具备质疑精神，很大程度上取决于他们是否具有较强的问题意识。质疑，意为“提出疑问”，每个学生在遇到疑问时应该自觉地提出来，发挥自身的主体作用，有效解决问题。因此，教师要将生物课堂学习的主动权归还给学生，让学生调动一定的思维能力，主动发现某些让自己感到困惑的问题，形成一定的问题意识，主动质疑，在质疑中提升创新思维品质。

例如，在“环境因素参与调节植物的生命活动”一课中，学生学习了“光是如何调节植物生长发育的”这一知识点。根据已有的生活认知经验，很多学生认为植物普遍是向光生长的，光是植物生长不可或缺的能量来源。然而，在创新思维训练环节，教师鼓励学生质疑，有的学生提出这样的疑问：“生活中有很多植物向光生长，那么是否有植物是需要背光生长的？什么情况下植物在背光时生长速度更快？”学生围绕这样的问题展开思考，会联想到生活中的某个现象：有的植物在一定条件下“长偏了”，从而将这种生物现象与新知识有机结合，进一步探讨“光”这一环境因素是如何调节植物的生命活动的，不仅能够充分掌握生物知识，还能锻炼自己的质疑能力与创新思维能力。

（三）创设宽松的教学氛围，开展思辨性的问题讨论活动

与传统机械、死板的教学氛围相比，宽松、和谐的教学氛围更容易激发学生的思维活力。为了促进学生创新思维的发展，教师可以在这样的氛围下合理设计思辨性的课堂问题，让学生围绕具体的思辨性问题展开讨论，在互动与交流中创新思考，并学会论述自己的观点。

例如，在“转基因产品的安全性”一课中，教师提出了“如何看待转基因食品的安全性”这一思辨性问题，让学生分成不同的小组，如食品生产商小组、消费者小组、科学家小组等，展开辩论。不同的小组要发挥创新思维，抓住不同的切入点提出理性看法。其中，食品生产商小组可以站在转基因食品生产商的角度来看待问题，列举现实生活中各种具有安全性的转基因食品，分析它们的优势，并针对存在安全隐患的转基因食品案例展开分析，提出解决方案；消费者小组可以思考当前消费者的心理特点，分析转基因产品安全问题对消费安全带来的影响，并提出个人看法；科学家小组则可以搜集具有权威性和准确性的参考资料来论证自己的观点，从专家角度来论述转基因食品安全问题。

这一思辨性问题讨论活动为学生的创新思维的发展提供了很好的平台，教师在以后的生物教学中要继续为学生提供这样的学习机会，提升学生的创新思维品质。

（四）创新启发学生思维，让学生展开创新探究学习

课堂提问具有启发性和引导性等特点，教师要发挥课堂提问的教学优势，设计能够激发学生创新思维活力的课堂问题，让学生学会从新的角度思考。教师在提问之后，应给予学生充足的时间展开创造性的探究学习。

例如，在“蛋白质是生命活动的主要承担者”一课中，以往学生只是单纯地学习教材中的理论知识，主要了解蛋白质的概念内涵、基本组成单位、结构特点及其扮演的角色和功能，但是没有从其他角度对新课知识展开深入思考。于是，教师可以在提问环节设计这样的问题，引领学生创新思考：“人体如果摄入过多或过少的蛋白质，会对其健康产生怎样的影响？”学生可以从人体健康的角度来解释与蛋白质相关的生命现象及其本质规律，将原本抽象晦涩的知识转化为易于理解的知识，即学生可以利用新学的知识来衡量食品营养价值的高低，选择适合身体摄入的蛋白质来源，既可以培养自身一定的创新思维能力，又能促进知识应用能力的发展。

（五）开展生物实验活动，让学生在操作中创新思考

生物实验是生物教学中比较重要的动手操作类教学活动，教师可打造以学生为中心的实验学习空间，让学生自主设计生物实验，自主观察生物实验现象，分析生物实验内容，深入探究生物实验问题。这样的教学活动能够为培养学生的创新思维提供良好的环境条件，教师要选择合适的生物实验内容，让学生在实验操作过程中展开创新思考。

例如，在“降低化学反应活化能的酶”一课教学中，教师可引导学生围绕“影响酶活性的条件”这一主题自主展开实验设计。学生通过小组交流的方式，提出自己想探究的问题，讨论这一问题是否具有探究价值，筛选出最终的实验探究问题。然后，学生可以根据具体的实验探究问题搜集实验所需材料，制定相应的实验方案，包括实验猜想、实验目的、实验步骤和实验方法等。各小组所探究的问题是不同的，实验材料和实验方案也不同，从中获得的实验学习体验也会不一样。学生可以在这一实验探究学习环节创造性地设计整体实验方案，提出各种新问题，并不断解决新问题，从而锻炼创新思维能力。

（六）组织课外实践活动，让学生在实践创造中成长

教师可以适当组织学生参与课外实践活动，让学生在实践过程中自主创造，有效培养学生的创新思维、创造能力与实践能力。例如，在“人类活动对生态环境的影响”一课教学中，教师可以让学生自主参与“家乡的环境状况调查”实践活动，深入了解家乡存在的各种环境问题，分析哪些环境问题已经影响了人们当下的生活，哪些方法可以帮助家乡改善环境。

学生自主选择调查对象和调查方法，自主制作调查报告，并制定家乡环境保护行动计划。教师可以与学生一起评价这份家乡环境保护行动计划的可行性和创新性，并鼓励学生走进家乡生活，利用已有的生物学知识，创造性地优化家乡的生活环境。比如，有的学生针对家乡的垃圾污染问题，提出以“垃圾分类”为核心的环境保护措施，创意制作了垃圾分类的各种用品，如宣传海报、宣传手册、垃圾分类桶等。在此基础上，学生还提出其他能够提高家乡民众在环境保护活动中参与度的创新思路，并尝试落实到家乡生活中去。这样的课外实践活动能够很好地实现培养学生创新思维的教学目标，教师以后要开展更多样化的创造性实践活动，让学生学会创新、创造。

四、结语

总之，加强培养学生的创新思维是现代教育对课程教学提出的重要要求，根本目的是为未来的社会发展培养具备创新能力的素质型人才。开展生物教学时，不仅会让学生从生物学的角度认识大千世界的自然生态，而且注重让学生创造性地探索自然生态发展的本质和规律，学会从创新的角度来认识生物学在现实生活中的实用价值，懂得学以致用地解释、分析和解决生活中的生物学问题。因此，教师应树立“全面培养理念”，推进高中生物教学现代化建设，将培养学生的创新思维作为突破口，提升高中生物教学水平与整体质量。