高中生物教學中創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)研討

摘 要：創(chuàng)新思維不僅可以讓學生更好地理解和應用生物知識，還可以培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和解決問題的能力，使他們更好地適應未來社會的發(fā)展.因此，對于生物教育，我們不能再滿足于傳統(tǒng)的教學模式，而應該積極尋求創(chuàng)新，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.本文就如何基于創(chuàng)新思維教學進行研究，并提出具體策略.

關鍵詞：高中生物；創(chuàng)新思維；教學方法

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）30-0128-03

收稿日期：2024-07-25

作者簡介：張咪（1993.12—），女，江蘇省宿遷人，本科，中學二級教師，從事高中生物教學研究.

在這個知識更新速度極快的時代，創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)已經成為教育的重要目標^［1］.作為基礎學科的生物學，其教學不僅要傳授知識，更要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.因此，探索基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物教學路徑革新，具有重要的實踐意義和理論價值.

1 高中生物教學中學生創(chuàng)新思維培育的策略

1.1 鼓勵進行小組項目化學習

項目化學習是一種以項目為核心的學習方式，通過讓學生參與實際項目的設計、實施和評估過程，培養(yǎng)學生的綜合能力和解決問題的能力.在項目化學習中，學生需要主動思考和探索，提出問題、尋找解決方案，并進行實踐操作，這種學習方式有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維.

例如，在學習了“細胞的分化”和“植物細胞工程”后，可以在教學中引入“組培馬鈴薯”這一項目^［2］，設置如下教學流程（如圖1）.

為培養(yǎng)學生的思維能力，此時教學目標設置如下：

（1）學習植物組織培養(yǎng)技術，加深學生對植物細胞全能性的理解，幫助其形成結構與功能相互適應的觀點.

（2）通過預習和查找資料，完成導學案，提升學生的歸納分析和總結能力.

（3）能夠自主提出實驗方案，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維.

（4）在項目展示中處理和討論不同的觀點，發(fā)展學生的批判性思維.

（5）動手實踐實驗，加強學生的實踐意識并提升操作技能.

（6）通過植物組織培養(yǎng)的理論與實踐學習，增強學生對科研的興趣，認識到科技對生活的重要影響，并培養(yǎng)起承擔科教興國責任和使命感.

（7）重復實驗操作，讓學生體驗到科學研究的不易，幫助他們逐步樹立堅韌不拔的精神.

1.2 實驗主體回歸學生

實驗教學是生物教學的重要組成部分，它既是學生直接接觸和理解生物現(xiàn)象的重要途徑，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié).在傳統(tǒng)的實驗教學中，教師通常會給學生提供詳細的實驗步驟和方法，學生按照教師的指導進行操作，這種方式雖然能讓學生掌握一些基本的實驗技能，但忽視了學生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng).在這種情況下，學生往往會變成實驗的執(zhí)行者，而不是實驗的設計者和探索者.

為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，需要對實驗教學進行改革.教師可以設計一些開放性和探究性的實驗，讓學生自主掌控實驗過程，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，改進實驗.

例如，在進行探究性實驗“細胞大小與物質運輸?shù)年P系”中，原實驗是將含有氫氧化鈉的瓊脂塊浸泡在含酚酞的溶液中，由于酚酞溶液能自由進入瓊脂塊，并且酚酞與氫氧化鈉相遇呈現(xiàn)紫紅色.所以，用不同邊長含氫氧化鈉的瓊脂塊來模擬不同大小的細胞，用酚酞溶液來模擬細胞外液，在一定時間內各瓊脂塊的變紫色部分與整體的體積比，就可代表不同細胞大小物質運輸?shù)乃俾?本實驗的核心部分有兩點：一是用不同邊長的立方體塊來模擬細胞；二是用顏色反應來代表物質的運輸.在掌握實驗原理后，教師可以引導學生尋找物質進行代替，既能加深學生對實驗相關內容的理解記憶，又能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維.在以前學過的顏色反應中，有還原糖與斐林試劑生成磚紅色沉淀、脂肪被蘇丹Ⅲ染成橘黃色、脂肪被蘇丹Ⅳ染成紅色、蛋白質與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應.在這些反應中，脂肪和還原糖難以形成規(guī)則的塊狀物質，所以根據方便取材的實驗原則，最后選擇蛋白質與雙縮脲試劑的反應.即將豆腐制成不同邊長的立方體小塊來模擬細胞，將豆腐塊浸泡在雙縮脲試劑中一定的時間，由于雙縮脲試劑與蛋白質發(fā)生紫色反應.因此，可以將豆腐塊中變紫色部分的體積與豆腐塊總體積的比值來模擬不同細胞大小物質運輸?shù)乃俾?在本實驗的創(chuàng)新過程中，既需要學生對原有實驗的理論有深入的了解，又需要學生將之前所學過的顏色反應實驗進行歸納整理和綜合分析，在不斷地分析整合過程中，既加深了學生對知識的利用，又提高了學生的人文素養(yǎng)以及實踐創(chuàng)新能力.

1.3 自創(chuàng)思維導圖

思維導圖是一種圖像化的思維工具，將主題、概念和關聯(lián)信息以圖形方式呈現(xiàn)，幫助學生更好地組織和理解知識，激發(fā)他們的聯(lián)想和創(chuàng)意.思維導圖的非線性結構和分支式展開方式，有助于強化學生的發(fā)散思維，引導學生進行自由聯(lián)想和創(chuàng)造性思考.學生可以在知識體系的結構和框架中，激發(fā)他們的關聯(lián)性思維，不斷拓展思維的廣度和深度，從而產生創(chuàng)新性觀點.

例如，在學習了“細胞的基本結構”后，教師可以讓學生自主進行思維導圖的設計，這種方法不僅能夠幫助學生整理和歸納所學的知識，而且還能極大地培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力.通過將“細胞的基本結構”定為中心概念，學生可以在思維導圖上圍繞這一核心，展開一系列相關的分支和概念，進而深入理解細胞學的基礎知識.在該導圖中，細胞器、細胞膜、細胞核、細胞壁、細胞骨架、細胞質基質等關鍵組成部分，都可以作為二級分支被添加到思維導圖中.這樣，學生可以在每一個分支下進一步展開，詳細了解各個細胞組成部分的結構、功能以及它們之間的相互關系.為了加深理解和記憶，學生還可以在各個分支上附加關鍵詞、圖像或者具體的生物學示例.通過這種方式，學生不僅能夠將課本上的知識以更加系統(tǒng)、直觀的形式呈現(xiàn)出來，而且還能通過自主梳理與創(chuàng)作，加深對細胞學基礎知識的理解和記憶.這種學習方法使復雜的生物學內容變得更加易于理解，同時也激發(fā)了學生的學習興趣，促進了他們主動探索和學習的熱情，對于培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新思維具有重要意義.

1.4 提供多元化的學習資源

多元化的知識儲備是激發(fā)創(chuàng)新思維的前提，通過提供多元化的學習資源，可以豐富個體的認知結構，為創(chuàng)新提供更多的原材料和思維路徑.同時，拓寬視野也有助于打破個體的思維定式和局限性，幫助學生從新的角度看待問題，找到不同的解決方案.在教學過程中，教師可以整合傳統(tǒng)的教科書資源、網絡課程、科學雜志、在線數(shù)據庫、虛擬實驗等，為學生提供豐富多樣的學習材料.

例如，在進行“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”實驗時，實驗操作存在以下挑戰(zhàn)：首先，該實驗的周期相對較長.插條生根不是一夜之間就能完成的過程，它需要一定的時間才能看到明顯的結果.這就意味著，如果在課堂上進行這個實驗，可能需要跨越多個課時，甚至可能需要幾周的時間.這對于課程的安排和實驗的管理都提出了挑戰(zhàn).其次，該實驗受地域和季節(jié)等因素的影響很大，不同的地理環(huán)境和季節(jié)條件，可能會對插條生根的過程產生影響，這就使得實驗的結果可能會存在一定的不確定性.這對于學生來說，可能會增加理解和解釋實驗結果的難度.面對這種情況，教師可以采取一種創(chuàng)新的方法——制作虛擬實驗.通過虛擬實驗，教師可以模擬實驗的整個流程，直觀展示實驗現(xiàn)象，讓學生能夠清晰地看到插條生根的過程和不同濃度的生長素對其生根過程的影響.虛擬實驗的引入，大大增加了實驗的靈活性，讓學生有更多的時間和機會去直觀感受到更多的實驗過程，拓寬了學生的視野.

2 評價方式注重學生創(chuàng)新思維的發(fā)展

創(chuàng)新評價方式在基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物教學路徑中，發(fā)揮著至關重要的作用.傳統(tǒng)的考試評價方式，通常只關注學生對知識的記憶和理解，而忽視了他們創(chuàng)新思維的培養(yǎng).這種評價方式，雖然能夠評出學生的知識儲備水平，但對于評估學生的創(chuàng)新能力，卻顯得力不從心.創(chuàng)新評價方式，如學生自評、同伴評價、綜合評價等，能夠更全面、更深入地評估學生的學習情況.例如，在學習“光合作用與能量轉化”的知識時，教師可以創(chuàng)新評價體系，采用多元評價的方式，進行教學評價.

學生自評：在學習了“色素提取分離”的理論知識后，教師可以指導學生動手實踐，讓他們親自操作.實踐完成后，教師應鼓勵學生進行自我評估，讓他們反思自己在操作過程中的表現(xiàn).對于做得出色的部分，應該繼續(xù)保持；而對于不足之處，則應努力改進，及時糾正錯誤.

同伴評價：當小組合作完成“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”實驗后，教師可以引導學生進行組內互評，從溝通協(xié)調能力、團隊意識、觀點的合理性和新穎性、實驗操作的準確度及熟練度、數(shù)據分析能力等方面，進行同伴評價.讓學生以一種客觀視角，了解自己在小組合作中的表現(xiàn)，并從同伴的評價中找到自己的不足之處，以便在未來的合作中有所改進.同時，也可以通過同伴評價來了解其他組員的優(yōu)勢和不足，從而更好地了解彼此，提高團隊合作的效率和質量.

教師綜合評價：教師可以采用多種評價方式，包括筆試、口頭答辯、實驗報告、項目展示等，對學生進行綜合評價.從“能否說出綠葉中色素的種類和作用”“能否說明光合作用以及對它的認識過程”“是否明確光合作用原理的應用”等知識性能力，發(fā)展到對學生生命觀念、科學思維、科學探究及其社會責任等核心素養(yǎng)的評價.

3 結束語

綜上所述，創(chuàng)新思維在高中生物教學中的重要性不言而喻，我們應該在教學中重視創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，創(chuàng)新教學方法和手段，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新潛能，為他們的未來發(fā)展打下堅實的基礎.

參考文獻：

［1］ 孫雷鳴.基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中數(shù)學教學探討［J］.數(shù)理化解題研究，2022（33）：14-16.

［2］ 武賽鑫.基于項目化學習培養(yǎng)科學思維能力的實踐研究［D］.哈爾濱：哈爾濱師范大學，2024.

［責任編輯：季春陽］