創(chuàng)新思維培養(yǎng)視域下高中生物學教學策略探究

中圖分類號：G427

文獻標識碼：A

文章編號：2097-1737（2025）21-0079-03

創(chuàng)新思維作為21世紀核心競爭力的關鍵組成部分，對個人發(fā)展和社會進步具有重要意義。高中生物學作為自然科學領域的重要組成部分，不僅承載著豐富多樣的科學知識，還是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、探究精神及創(chuàng)新能力的理想平臺。然而，傳統(tǒng)生物學教學模式往往側重知識點的記憶與理解，忽視了對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，這與現(xiàn)代社會對人才需求的變化形成了鮮明對比。面對這一挑戰(zhàn)，探索并實施有效的教學策略以促進高中生物學學習過程中的創(chuàng)新思維培養(yǎng)顯得尤為迫切。

一、創(chuàng)新思維概述

創(chuàng)新思維是一種高級的思維形式，是個體在面對問題時能夠突破傳統(tǒng)思維模式的束縛，以新穎、獨特的方式探索問題解決方案的能力。創(chuàng)新思維主要具備以下幾大特點：一是新穎性，個體在思考問題時能夠擺脫常規(guī)思維的束縛，提出前所未有的新觀點、新想法；二是獨特性，個體的思維模式具有個人特色，其思考過程獨立、自主；三是突破性，個體面對難題時能夠敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念，打破思維定式，以全新的視角和思維方式尋找問題的突破口；四是靈活性，個體能夠迅速適應環(huán)境變化，不斷調整思維方式，應對各種復雜多變的問題；五是實踐性，個體能夠將想法付諸實踐，并不斷驗證和修正；六是綜合性，個體在思考問題時能夠綜合運用多種思維方式和方法，更好地解決復雜問題[1]。

二、高中生物學教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的意義

（一）全面提高學生的科學素養(yǎng)

科學素養(yǎng)是指個體運用科學知識和方法解決實際問題的能力，包括批判性思考、邏輯推理、實驗設計等多方面技能。通過創(chuàng)新思維，學生能夠在生物學學習過程中主動探索未知領域，學會從不同角度審視問題，培養(yǎng)科學素養(yǎng)[2]。

（二）有效提高學生生物學學習能力

高中生物學是一門理論與實踐相結合、知識與能力并重的學科。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，能夠激發(fā)他們的學習興趣和探究欲望，使其更主動地參與生物學學習，提高學習效率。同時，創(chuàng)新思維還能夠使學生在面對復雜的生物學問題時靈活運用所學知識，形成獨特的解題思路和策略，提高生物學學習能力。

三、創(chuàng)新思維培養(yǎng)視域下的高中生物學教學革新策略分析

（一）圍繞科學故事，凸顯創(chuàng)新思維優(yōu)勢

科學故事通常蘊含著豐富的科學思想和創(chuàng)新精神。通過講述這些故事，教師可以引導學生理解科學發(fā)現(xiàn)并非一蹴而就，而是需要不斷嘗試、反思和改進。因此，在高中生物學教學中，教師應積極發(fā)揮這些科學家的榜樣引領作用，講述其探索歷程，讓學生認識到創(chuàng)新思維在科學探究中的重要性，為創(chuàng)新思維的發(fā)展奠定堅實的基礎[3]。

以人教版高中生物學必修2第3章“基因的本質”為例，教師應該生動地描繪詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克兩位科學家面對當時科學界對基因本質認知的局限，通過不懈的努力，創(chuàng)新思維方法，最終揭示了DNA神秘面紗的過程。在這一過程中，教師應著重強調科學家們的創(chuàng)新思維品質，如敢于質疑既有理論、勇于探索未知領域、善于運用邏輯推理和實驗驗證等。教師可以將兩位科學家的科研歷程與教材中的知識點相結合，講解兩位科學家通過構建物理模型模擬DNA的結構，以及利用X射線衍射技術獲取DNA結構信息的過程，引導學生深入理解基因的本質，并體會創(chuàng)新思維在科學研究中的重要性。此外，教師還可以給學生提供一些相關課外資料，讓學生自主挖掘資料中科學家利用創(chuàng)新思維解決“DNA是主要的遺傳物質”“DNA的復制”“基因通常是有遺傳效應的DNA片段”等相關問題的故事，使學生自覺鍛煉創(chuàng)新思維。

（二）創(chuàng)設問題情境

問題情境可以激發(fā)學生的好奇心與求知欲，使他們在探索未知的過程中主動思考、質疑既有觀點，促進創(chuàng)新思維的發(fā)展。問題情境的創(chuàng)設需緊密結合生物學學科的特點，關注生物學現(xiàn)象背后的本質規(guī)律與復雜關系，鼓勵學生從多角度、多層次進行分析與綜合。這一過程強調學生主體性的發(fā)揮，要求教師以引導者和支持者的角色，為學生提供充足的時間和空間去發(fā)現(xiàn)問題、提出假設并設計解決方案[4]。

以人教版高中生物學選擇性必修1第4章第2節(jié)“特異性免疫”為例，教師可以通過模擬“病毒入侵人體”的情境來創(chuàng)設問題情境，如假設一種新型病毒正在威脅人類健康，由學生扮演的科研團隊成員要研究該病毒的特性及人體如何通過特異性免疫機制對抗這種病毒。教師可先介紹背景信息，包括病毒的基本知識、人體免疫系統(tǒng)的構成等，然后拋出一系列開放式問題，如“人體是如何識別外來入侵者的？”“抗體是如何產(chǎn)生的？它們又是如何與病毒結合的？”“為什么說記憶細胞對二次感染具有重要意義？”等。在此基礎上，教師可引導學生分組討論，讓他們運用已學知識嘗試解答這些問題，并鼓勵其查閱資料驗證自己的猜想。在整個過程中，作為指導者和輔助者，教師應適時給予提示或補充信息，幫助學生克服困難，激發(fā)創(chuàng)新思維，最終使其深入理解特異性免疫機制。

（三）開展實驗活動，以操作促創(chuàng)新思考

實驗不僅是驗證理論知識的重要手段，還是激發(fā)學生探索欲望、培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新意識的重要途徑。實驗活動的設計應注重開放性和探究性，鼓勵學生自主選擇研究課題，提出假設并設計實驗方案，這不僅有助于提高學生的實踐操作技能，還能激發(fā)他們的創(chuàng)造力和想象力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

以人教版高中生物學選擇性必修3第1章第2節(jié)“微生物的培養(yǎng)技術及應用”為例，教師可以設置“微生物培養(yǎng)條件的優(yōu)化”這一實驗探究主題，要求學生以小組討論的方式，自主設計實驗方案，提出自己感興趣且具有探究價值的問題，如“不同溫度對微生物生長速率的影響”“不同營養(yǎng)物質對微生物菌落形態(tài)的影響”。在篩選出問題后，學生需要自主搜集實驗所需的材料和設備，如恒溫培養(yǎng)箱、顯微鏡、無菌操作臺、各種微生物培養(yǎng)基等。然后，學生需要制訂詳細的實驗方案，包括實驗假設、實驗目的、實驗步驟、實驗方法等。在這一過程中，教師應鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意，嘗試進行不同的實驗設計，以探索未知的生物學現(xiàn)象。例如，學生可以設計對比實驗，通過改變培養(yǎng)溫度、營養(yǎng)物質種類或濃度等條件，觀察微生物的生長情況，并記錄相關數(shù)據(jù)。在實驗操作過程中，教師應及時關注學生的實驗進展，提供必要的指導和幫助。在實驗結束后，教師可要求學生整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果并撰寫實驗報告。

（四）融合信息技術，拓展創(chuàng)新學習路徑

信息技術的應用不僅能夠豐富教學資源，拓寬學生的知識視野，還能利用多樣化的教學手段激發(fā)學生的學習興趣，促進學生主動探索，實現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)展。特別是在高中生物學教學中，合理利用信息技術可以將抽象的生物概念和復雜的生命過程以更加直觀、生動的形式呈現(xiàn)給學生，幫助他們建立起清晰的概念框架，加深對知識的理解。

以人教版高中生物學必修1第3章第3節(jié)“細胞核的結構和功能”為例，教師可以先制作精致的PPT課件，通過高清圖片和簡明的文字介紹細胞核的主要結構，如核膜、核仁、染色質等，并通過動畫形式展示細胞核在細胞分裂和基因表達中的作用，使學生直觀地理解細胞核的功能。然后，教師可以錄制一段微課，深入解析細胞核如何調控基因表達，以及這種調控機制對生命活動的重要性。在微課教學中，教師可以通過舉例的方式，如介紹細胞分化過程中特定基因的激活與抑制，將抽象的理論知識與具體的生物現(xiàn)象聯(lián)系起來，激發(fā)學生的思考和探索欲望。最后，教師可以利用在線討論平臺，組織學生圍繞“細胞核的功能與人類健康的關系”這一主題展開討論，鼓勵學生查閱資料，分享自己的觀點和見解，通過交流與碰撞，進一步深化對細胞核功能的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

（五）創(chuàng)設活躍氛圍，開展思辨討論活動

活躍的教學環(huán)境能夠減少學生的心理壓力，激發(fā)其內在的學習動力和好奇心，為自由思考和創(chuàng)造性表達提供必要的條件。思辨討論是指在此環(huán)境中，通過提出具有挑戰(zhàn)性的問題或觀點，引導學生深入探討、交流想法，從而培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)新能力。此類活動強調師生間及學生間的互動與合作，鼓勵學生敢于表達不同意見，學會從多個角度分析問題，尋找多元化的解決方案[5]。

以人教版高中生物學選擇性必修2第4章第1節(jié)“人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響”為例，教師可提出“如何看待人類活動對生態(tài)環(huán)境造成的影響及其平衡策略？”這一具有開放性和思辨性的問題，讓學生根據(jù)自己的興趣和立場分成不同的小組，如環(huán)境保護小組、經(jīng)濟發(fā)展小組、科研小組等。環(huán)境保護小組可從保護生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，列舉人類活動對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響，如污染、資源過度開采等，并提出相應的保護措施和解決方案。經(jīng)濟發(fā)展小組可站在經(jīng)濟發(fā)展的角度，分析人類活動對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的積極影響，如科技進步帶來環(huán)境改善、經(jīng)濟發(fā)展帶來環(huán)保投入增加等，討論如何在保障經(jīng)濟發(fā)展的同時，兼顧生態(tài)環(huán)境的保護，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展?？蒲行〗M可搜集權威的科學資料，從科學的角度論證人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響及其平衡策略，提出基于科學數(shù)據(jù)的觀點和建議，為討論提供有力的理論支持。在這樣的思辨討論活動中，學生不僅能夠從多個角度審視問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，還能在互動與交流中學會傾聽他人的觀點，理性表達自己的看法，提升團隊合作能力和溝通能力。

（六）組織課外實踐，在實踐創(chuàng)造中成長

相較于傳統(tǒng)的課堂教學，課外實踐活動能夠為學生提供更廣闊的學習空間和更真實的學習情境，使學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐能力。

以人教版高中生物學選擇性必修2第1章“種群及其動態(tài)”為例，教師可以組織學生參與“社區(qū)生物種群調查”實踐活動，讓學生深入了解社區(qū)內不同生物種群的分布、數(shù)量及其動態(tài)變化。在實踐活動開始前，教師應當為學生講解種群的基本概念、種群動態(tài)的影響因素、調查方法等相關知識，為實踐調查提供堅實的理論基礎。之后，教師可以鼓勵學生自主選擇調查區(qū)域和調查對象，制訂詳細的調查計劃，開展調查活動。這不僅能夠鍛煉學生的自主學習能力，還能激發(fā)他們對生物科學的興趣和熱情。在調查過程中，學生需要記錄不同生物種群的數(shù)量、分布及其變化情況，嘗試分析影響種群動態(tài)的因素。在完成調查后，學生需要自主撰寫調查報告，總結調查結果，并提出針對性的解決方案。例如，針對社區(qū)內某種生物種群數(shù)量過多或過少的問題，學生不僅要提出常規(guī)的調控措施，如調整其食物來源或改善生存環(huán)境，還應嘗試提出創(chuàng)新性的解決方案。在此基礎上，教師可與學生共同評價方案的可行性與創(chuàng)新性，引導學生思考如何將理論知識應用于解決實際問題，從而促進學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

四、結束語

綜上所述，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)對學生具有重要意義，是高中生物學教學的重要任務。教師應通過科學故事教學、創(chuàng)設問題情境、開展實驗活動、融合信息技術、創(chuàng)設活躍思辨氛圍、組織課外實踐等策略，有效激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提高學生的科學素養(yǎng)和生物學學習能力。

參考文獻

[1]李春霞.高中生物教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的策略研究[J].數(shù)理化解題研究，2024（24）：133-135.

[2]蘇啟金.高中生物教學中學生高階思維能力的培養(yǎng)[J].家長，2024（14）：76-78.

[3]臧運芳.高中生物教學中學生創(chuàng)新思維培養(yǎng)策略[J].天津教育，2024（11）：67-69.

[4] 林福芳.探究基于學生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的高中生物實驗教學改進[J].高考，2024（7）：98-101.

[5] 柳國學.高中生物教學中學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)策略探析[J].試題與研究，2023（32）：130-131.

作者簡介：肖俊華（1985.10-），男，福建將樂人，任教于福建省將樂縣第一中學，一級教師，本科學歷。