初中生物實驗教學(xué)中創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

劉金菊

[摘 要]創(chuàng)造性思維是一種具有開創(chuàng)意義的思維活動，即開拓人類認(rèn)識新領(lǐng)域、開創(chuàng)人類認(rèn)識新成果的思維活動，即當(dāng)人遇到問題時，能從多方面、多層次、多角度、多結(jié)構(gòu)去思考和解決問題的思維方式，具有發(fā)散性、批判性、獨特性、廣闊性、深刻性、靈活性、綜合性等特點。在知識經(jīng)濟(jì)時代，創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)訓(xùn)練尤為重要。針對目前初中階段的學(xué)生創(chuàng)造性思維弱的特點，在生物實驗教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)有趣情境激發(fā)學(xué)生的好奇心，通過設(shè)問激疑培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，通過鼓勵質(zhì)疑培養(yǎng)學(xué)生的批判思維，通過打破思維定勢培養(yǎng)學(xué)生思維的獨特性，通過歸納總結(jié)培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性和深刻性等途徑，達(dá)到培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。

[關(guān)鍵詞]生物實驗;創(chuàng)造性思維;科學(xué)探究

《生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任?！边@對生物教學(xué)提出了新的要求。目前初中階段對于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)沒有擺在重要的位置，其原因是多方面的，有升學(xué)的壓力、課時的限制以及教師的因素等。按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，要在生物教學(xué)中重視對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的培養(yǎng)，特別是創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

一、實驗前創(chuàng)設(shè)有趣情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲

古希臘哲學(xué)家柏拉圖和亞里士多德都認(rèn)為：積極的創(chuàng)造性思維，往往是在我們感到驚奇時，在產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索興趣的時候開始的。要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，首先要讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，如果教師能巧妙地把一個個神奇過程搬到生物實驗課上，學(xué)生的熱情定會被激發(fā)起來。例如，在“觀察葉片的氣孔”實驗中，教師先出示蘭花售賣處的一張?zhí)崾菊Z——“我討厭煙味，您要經(jīng)常給我換氣”。難道蘭花有“鼻孔”嗎？從而激發(fā)學(xué)生的好奇心。然后通過電子顯微鏡投影出蘭花神奇的“鼻孔”即氣孔，它是由兩個像上下嘴唇一樣的細(xì)胞構(gòu)成，在呼吸時也能像我們聞氣味一樣張合孔道，接著教師演示其一張一合的奇妙過程。強(qiáng)烈的求知欲使學(xué)生迫不及待想走進(jìn)葉片內(nèi)去一探究竟。再如，“驗證綠色植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣”實驗中，教師先取出一瓶氣體“故弄玄虛”，讓學(xué)生猜猜里面是什么奇妙的東西，等把學(xué)生的“胃口”吊足后，再將帶火星的衛(wèi)生香伸入瓶內(nèi)，見證奇跡的時刻：衛(wèi)生香“騰”的一下重新燃燒起來了，學(xué)生大呼神奇。有了這樣的情境作鋪墊，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維提供了最佳平臺。

二、實驗中設(shè)問激疑，培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性

人人都有創(chuàng)造的潛能，往往缺乏的是產(chǎn)生創(chuàng)造性思維的意識。一個日常勤于思考的人，易于進(jìn)入創(chuàng)造思維的模式，易于激活創(chuàng)造意識，從而產(chǎn)生創(chuàng)造靈感。因此，教師要培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于思考的習(xí)慣，在教學(xué)過程中適當(dāng)設(shè)疑，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。例如，在學(xué)習(xí)“探究種子萌發(fā)需要哪些環(huán)境條件”實驗時，我把探究問題中的“環(huán)境”一詞去掉，改成“你認(rèn)為種子的萌發(fā)需要哪些條件”，看似簡單的問題，其涵蓋的內(nèi)容卻很多，學(xué)生以此問題為中心發(fā)散思維，找到越來越多的適當(dāng)答案。學(xué)生認(rèn)為種子萌發(fā)的條件有：水、空氣、溫度、肥料、土壤;有一位同學(xué)說“鹽”，其他同學(xué)哄然大笑，我也善意地笑了，但并沒有否定該同學(xué)的想法，而是鼓勵他通過做實驗來驗證自己的想法。其他同學(xué)備受鼓舞積極思考，又有的說還有“愛心”、種子的狀態(tài)、種子自身的生命力等等。我趁熱打鐵，問學(xué)生“既然實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，那么你有什么好辦法來驗證你的觀點呢？”學(xué)生繼續(xù)開始頭腦風(fēng)暴。經(jīng)過這樣的設(shè)問激疑式思維訓(xùn)練，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，又有利于培養(yǎng)思維的流暢性、靈活性和獨創(chuàng)性。

三、實驗中鼓勵質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性

古人云：“學(xué)貴有疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)。”質(zhì)疑需要勇氣，而學(xué)生的勇氣往往來自于教師的鼓勵和認(rèn)可。因此，教師首先要能認(rèn)識到學(xué)生這種質(zhì)疑精神的可貴之處，積極鼓勵學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，敢于大膽質(zhì)疑，不怕出錯，不怕失敗;要尊重和保護(hù)學(xué)生的“初心”，使學(xué)生產(chǎn)生的創(chuàng)造之火苗得以燃燒和發(fā)展。例如，在驗證“人體呼出的氣體中含有較多二氧化碳”實驗中，教材中設(shè)計的是：在吸氣和呼氣時，需要用手來捏不同的橡皮管，使吸入和呼出的氣體通入到甲、乙澄清的石灰水中。但在實際操作中學(xué)生總易出錯，有個同學(xué)嘟囔著“老師，這個實驗不好，還不如直接吹呢?！薄斑@可是編教材的專家們設(shè)計的實驗，你也敢提出質(zhì)疑，好，你比我有出息！行，那你就直接吹試試唄?！庇忠挥型瑢W(xué)說：“直接吹可以，但缺少對照組，得出的結(jié)論缺乏說服力呀？”“那怎么辦？”有一同學(xué)瞬間反應(yīng)過來：“再設(shè)置一個裝有等量的澄清石灰水的試管，用打氣針和吸管往里注入空氣，這樣不就和吹氣的試管形成對照了嗎?！薄澳銈兲珔柡α?！”教師也可適時創(chuàng)設(shè)一些實驗情境為培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維創(chuàng)造機(jī)會。如上面提到的“探究種子萌發(fā)的外界條件”的實驗，教師拿出準(zhǔn)備好的實驗裝置：燒杯內(nèi)放一玻璃棒，玻璃棒從上至下分別綁了3粒蠶豆種子，最下面一粒完全浸沒在水中，中間一粒剛好接觸水，上面一粒暴露在空氣中?！巴瑢W(xué)們覺得我設(shè)計得怎么樣？完美吧！”絕大部分學(xué)生都點頭，認(rèn)為老師的設(shè)計是好的。但有幾個同學(xué)眼神中透著懷疑，我請其中一位來說說看法?！袄蠋?，你的設(shè)計是很好，通過三組對照可以同時探究水分和空氣兩個變量。但是，你用一粒種子來做實驗，偶然性太大，如果這粒種子本身有問題怎么辦，這不影響整個實驗結(jié)果嗎？”“同學(xué)們，請為他鼓掌！”掌聲既是對該同學(xué)的鼓勵也是對其他同學(xué)的激勵，希望通過這種方式能激發(fā)更多同學(xué)善于發(fā)現(xiàn)問題，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，勇于表達(dá)自己的獨創(chuàng)性的愿望，有意識地發(fā)展自己的批判性思維。

四、實驗中打破慣性思維，創(chuàng)造精彩

人的思維定勢往往來源于其自身的經(jīng)驗或習(xí)慣，有經(jīng)驗和習(xí)慣固然是好事，但如果過于依賴這些就容易畫地為牢、固步自封，從而缺乏創(chuàng)造力。當(dāng)你面前放著一張有一黑點的白紙時，你往往看到的是那個黑點。而一個真正聰明的人，恰恰敢于打破思維定勢，獨樹一幟，在別人看到黑點的時候，他看到了白紙。人只有在突破傳統(tǒng)思維方式的時候，才能發(fā)掘創(chuàng)造的潛能。因此，教師除了自身要具有這種智慧和勇氣外，在實驗教學(xué)中也要鼓勵那些最具創(chuàng)造力的學(xué)生敢于打破常規(guī)，與眾不同。例如，“探究螞蟻的覓食行為”實驗中，常規(guī)的實驗設(shè)計思路是準(zhǔn)備一定數(shù)量的螞蟻，給它們提供不同氣味的食物，其他條件都一樣，然后觀察螞蟻的覓食行為。這是最常用的實驗方案的設(shè)計方法，學(xué)生剛開始看時，習(xí)慣性思維使他們覺得這個實驗方案很可行。但隨后在教師的引導(dǎo)下，打破常規(guī)思維，經(jīng)過思考和激烈的討論之后提出了兩個疑問：其一被捉來的螞蟻會不會受傷，離開了巢穴會不會不適應(yīng);其二不同氣味的食物，比如饅頭、油條、辣椒等，那么它們除了氣味不同外，其他條件很難保證是一樣的，比如顏色等。多么精彩的發(fā)現(xiàn)，我自嘆不如。通過集思廣益，這兩個問題最后的解決方案是：其一把實驗搬到室外的螞蟻窩旁進(jìn)行或者網(wǎng)上購買養(yǎng)殖的螞蟻來做實驗;其二在同一種食物上分別加入糖水、鹽水、辣椒水、清水等。學(xué)生能跳出常規(guī)的思維方式，求得不同平常的答案，這太讓我興奮和幸福了。

五、實驗后歸納總結(jié)，提升學(xué)生思維的廣闊性和深刻性

實驗完成后不是學(xué)習(xí)的結(jié)束而是開始，教師要把實踐與理論有機(jī)的結(jié)合起來，實事求是，科學(xué)地進(jìn)行歸納分析，以提高學(xué)生思維的廣度和深度。學(xué)生做的每一個實驗都會涉及一些知識點，當(dāng)一個知識體系內(nèi)的實驗做完后，要引導(dǎo)學(xué)生對知識和實驗進(jìn)行整合。首先將單點知識放在系統(tǒng)中進(jìn)行思考;然后再進(jìn)行全方位多層次多方面的分析與綜合;接著找出與它們相關(guān)的，彼此作用，彼此影響，彼此制約的內(nèi)在聯(lián)系，最后根據(jù)大量的實驗證據(jù)、事實材料及相關(guān)知識，發(fā)揮思維統(tǒng)攝作用，運用智慧深入分析，找出規(guī)律。例如，在學(xué)習(xí)完綠色植物的三大生理作用即光合作用、呼吸作用和蒸騰作用后，實驗雖然也做了不下十幾個，但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握的知識比較片面、零散，站位低，思維受限，以至于綜合性運用知識的能力差。針對這種情況，我嘗試?yán)媒滩纳系囊粋€概念圖來引導(dǎo)學(xué)生對此部分內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。首先把三大生理作用放到循環(huán)圖解中，然后再從它們的原料、產(chǎn)物、條件、場所、實質(zhì)等多方面分析彼此之間的聯(lián)系，最后再從生態(tài)系統(tǒng)的角度分析綠色植物在生物圈中的作用。綜合后的整體大于原來部分之和，最終實現(xiàn)了對知識的升華和思維的飛躍。

總之，在初中生物實驗教學(xué)中，我們通過創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)問激疑、鼓勵質(zhì)疑、支持打破常規(guī)和引導(dǎo)歸納總結(jié)等方法堅持不懈地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。希望通過我們的共同努力，讓埋在學(xué)生心底的智慧種子能早日生根、發(fā)芽、開花，并結(jié)出豐碩的創(chuàng)新之果。

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[基金項目：此文系徐州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“新課標(biāo)視角下的中學(xué)理科實驗教學(xué)范式的創(chuàng)新研究”的階段性成果。批準(zhǔn)立項號為GH-13-18-L333]

（責(zé)任編輯 付淑霞）