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高中課程改革十分強調思維的創新,要求高中學生對未知世界始終懷有濃厚的興趣和激情,敢于探異求新,走進新的學習領域,嘗試新的方法,追求思維的創新。《普通高中生物課程標準》指出:“引導學生主動參與探究過程,勤于動手和動腦,逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力,批判性思維的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,重在培養創新精神和實踐能力。”因此,學好生物知識,培養學生創新思維,對提高學生生物科學素養,造就現代社會所需的高素質人才是十分必要的。
在此,筆者總結在高中生物教學中培養學生創新思維的具體教學方法,供同行探討。
一、設疑置問,播下創新思維的火種
古人云:“疑是思之初,學之端。”疑是思維的開始,是創新的基礎,心理學研究表明:意識到問題的存在是思維的起點。沒有問題的思維是膚淺的思維、被動的思維。強烈的問題意識,可作為思維的動力,促使人們去發現問題、解決問題,直至進行新的發現。所以,問題意識對于開啟學生的心智、培養學生的創新思維具有極其重要的意義。
學生創新思維的培養離不開一定的問題情境。創設問題情境有利于培養學生的問題意識,而問題意識是創新的前提。在教學過程中,師生都要樹立強烈的問題意識,把問題作為整個教學過程的出發點和落腳點。高中生物課程標準指出:教師可以用多種方式創設問題情境,鼓勵學生提出自己感興趣的問題。因此,生物教師在課堂教學中要有意識地抓住教材的關鍵,在學生感到困惑時設疑置問,想方設法激發學生思維的活動的波瀾,引發他們在生疑——置疑——釋疑的循環往復中探求新知,發揮潛能。例如:學習《生命活動的主要承擔者——蛋白質》這一課,聯系現實生活,創設問題情境,首先利用多媒體展示幾個“大頭娃娃”的照片,問:他們都是健康的孩子嗎?(學生回答:不是)接著問:“是什么原因造成這一現象的呢?”(學生:吃了假奶粉。)教師提出挑戰性問題:“正常的奶粉中蛋白質含量大約有12%~20%,可是在假奶粉里蛋白質含量不足2%,長時間飲用這樣的奶粉,生命會受到威脅,一些孩子雖然保住了生命,但是他們卻長成影片中的‘大頭娃娃’。從這個例子大家可以發現什么呢?”以此引入新課。新課教學中,教師應抓住學生急于探求新知識的迫切心理,設置問題:蛋白質在生命活動有什么重要的功能?為什么蛋白質會具有如此多的功能呢?引導學生進入研究主題。在教師組織和引導下,學生通過自主對比觀察,經歷探究氨基酸形成蛋白質的過程,明確了蛋白質的結構的多樣性以及蛋白質在生命活動中承擔著多種功能,上述問題得到解決。
由此可見,設疑置問是激發學生求知欲望,形成創新思維的動力。沒有問題也就難以誘發求知欲,沒有問題或感覺不到問題的存在,學生就不會深入思考。教師應在教學中設置問題情境,使學生產生認識上的困惑,從而激發他們進行創新性的探索。這里需要指出,恰當地創設問題情境是極為重要的;同時,不是所有的問題都可培養學生的創新思維,只有富有啟發性、挑戰性的問題才有利于培養學生的創新能力。
二、質疑問難,點燃創新思維的火花
在課堂教學中,教師除了設疑啟發外,還要鼓勵學生質疑。質疑問難,本身就蘊含思維的火花,也是創新的起點。高中生物課程標準指出:“教師要鼓勵學生,并給每個學生以盡可能多的機會來提出個人的想法、見解、問題并運用證據和邏輯展開討論。”鼓勵學生提出問題,是幫助學生樹立強烈的問題意識。提出問題源于發現問題,善于發現問題,善于提出問題,是創新能力最重要的基礎。只要善于發現問題、提出問題,才能在此基礎上思考和尋找解決問題的辦法。在生物課堂教學中,教師要創設學生發現問題和提出問題的機會,引導學生認識生物科學的價值,樂于學習生物的科學,善于質疑、求實、創新及勇于實踐的科學精神和科學態度。
例如:學習《遺傳信息的攜帶者——核酸》,當教師引導學生“探究核苷酸是怎樣構成核酸的”時,出示一段DNA長鏈模式圖,組織學生分析討論:①該段DNA長鏈中包含幾個脫氧核苷酸?②相鄰的脫氧核苷酸之間是怎樣連接的?③對于該圖,你還能提出什么問題供同學們探究呢?
學生充分討論交流,分析思考回答了①②兩個問題,針對問題③,學生提出了這樣的問題:學生甲:四種脫氧核糖核苷酸在DNA長鏈中的排列有沒有一定的規律?學生乙:處于兩條鏈對應位置上的含氮堿基之間有沒有規律?教師引導學生帶著新問題仔細觀察DNA的結構圖,師生共同分析討論,得出遺傳信息的概念。
發現問題和提出問題總是從懷疑開始,懷疑可以使人獲得新的正確的認識。懷疑精神是創新思維的重要因素,而目前我們的高中學生的懷疑精神卻不是那么樂觀。教師應在教學中注意培養學生懷疑精神,引導學生從原有的概念或結論中經過觀察、實驗、調查等探究活動,提出自己的看法、原則和問題,培養學生批判性思維能力。
三、打破定勢,開辟創新思維的蹊徑
思維定勢是人們從事某項活動的一種預先準備的心理狀態,它能夠影響后續活動的趨勢。先前形成的經驗、習慣、知識等都會使人們形成認知的固定傾向,影響后續的分析、判斷、形成“思維栓塞”——即思維總是擺脫不了已有“框框”的束縛,從而表現出消極的思維定勢。對于創新思維的培養來說,思維定勢是可怕的,創新思維的缺乏也往往是由于自我設限造成的。因此,要想培養創新思維,必須打破“框框”的束縛。跳出原有的圈子,運用另外一種思維方式進行思考,這樣才能產生“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的效果。發散思維、逆向思維、橫向思維等都是能打破思維定勢的思維方式。這些思維方式有個共同點就是跳出原圈,另辟蹊徑,靈活新穎。
發散思維,又稱求異思維,是一種沿不同方向,在不同范圍、不因循傳統的思維方式。它是創新思維重要特征之一,這個特征貫穿于創新活動的始終。培養學生求異發散思維要注意引導學生克服對事物認識上的各種功能固著和思維定勢(惰性)。這種惰性突出表現為沿襲固有的處事準則,訴諸權威和無批判現象,在生物教學中,教師應引導學生通過一題多問、一題多答等形式,形成“條條大道通羅馬”的教學氛圍,培養學生的發散思維。例如:學習《細胞的增殖》一課,教師提出問題,為什么生物體大都是由許多體積很小的細胞組成的,不是由少數體積大的細胞構成的?細胞為什么不能一直生長形成大型的單細胞生物呢?學生通過討論,答案不止一個。有的答道:細胞太大不利于與外界進入物質的輸入與輸出;有的答道:細胞大了,細胞膜表面體積增大,細胞表面積和體積的比例就會變得越來越小,導致表面積不夠,使細胞內部和外界的物質交換適應不了細胞的需要,不利于細胞內物質的交流;有的答道:當細胞質的體積增長太大時,細胞核對這樣大范圍的細胞質的調控作用就會相對地減少,以致造成核、質的不平衡,
發散思維的特點是靈活不僵化,有利于學生的智力開發和能力的培養。許多創造發明都是借助于發散思維獲得成功的。許多優秀中學生在學習活動中也很重視發散思維的運用,因此獲得了較佳的學習效果。在生物課堂教學中教師應關注發散思維的培養。