生物教学中创造性思维能力的培养

高长岭

创造性思维能力是各种能力的基础和核心。所谓创造性思维能力,是指人们运用已有的科学知识和实践经验,按照客观规律分析问题和解决问题的思维能力,是创造者以敏锐的感觉,从平凡的事物中发现矛盾、提出问题,产生强烈的探索动机,经过创造想象、推理判断获得新的、独特的认识的能力。

随着教育观念的转变和更新,在生物教学中要求学生在掌握基础知识和基本技能的同时发展智力、培养能力,已愈来愈受到人们的高度重视。下面谈谈自己在教学中培养学生创造性思维能力的一点做法。

1.诱发动机,创设情境

所谓动机是指为实现一定目的而行动的原因。大脑思考必须要有动机,没有动机的思考只能是本能的重复和再现。一般地说,思维动机可分为内因和外因。如何借助外因促使内因起作用,提高思维兴趣和动机,这正是教师发挥主导作用的地方。

导入新课时,教师设计的导言能否产生悬念,激起学生的求知欲望,打开思维的门扉,这是教学能否成功的关键。如在讲“水分代谢”时,我设计了这样的引言:“把一块萝卜放在清水中一段时间后,重量会增加;而放在盐水中一段时间后,重量会减小。这是为什么?”这样的悬念引起了学生强烈的好奇心,并由此产生了思考,一下子将注意力集中起来。接着,通过讲授、讨论,使学生理解了“有丝分裂”和“水分代谢”的有关知识,而且提高了学生的学习兴趣。

在课堂小结时,教师采用悬念式结尾,给学生留下值得回味的问题,让学生带着疑问结束新课,以引起他们不断探索新知识的兴趣。例如我在教“有丝分裂”时,把“有丝分裂”过程中染色体和DNA的数量关系总结如下:细胞周期间期前期中期后期末期染色体个数2N2N2N4N2NDNA,分子数2N→4N4N4N4N2N。然后问学生:“这些数量关系如何在直角坐标系中表示呢?”同学们在课后进行了认真的思考和讨论,提出了许多有创造性的意见。

当然调动学生的学习兴趣,诱发思维动机,并不完全体现在导入新课和课堂小结上,而是要贯穿于教学的全过程。即在每个教学环节,教师都要拨动学生的心弦,针对学生实际和教学内容提出思考性问题,以激发学生思考。这些思考性问题,尽管学生一时还不能全部解答,但都能激起其认识的冲突,活跃思维,诱发兴趣,这对培养学生的创造力是有积极作用的。

创设情境也是激活学生思维的好方法。所谓创设情境,就是教师利用生物标本、模型、实物、录像等一切条件,或利用日常生活和生产实践中某些生物学现象,为学生创造一种有所感的境界。例如在讲“减数分裂”时,我让学生先观察减数分裂的模型,使学生有一个初步的了解;再用多媒体演示减数分裂的过程,使学生进入情境之中,唤起学生探求的欲望。

2.制造矛盾,设疑问难

培养思维能力总是从问题产生开始的。根据这一特点,在生物学教学中,教师要根据学生已有的认知结构和思维层次,有意识地制造矛盾,设疑问难,强化学生的思维,以利于解决问题。例如在讲完“顶端优势”后,我向学生提出:“果树修剪、棉花适时打顶为什么能提高产量?”学生议论后得出:果树修剪、棉花打顶是为了打破顶端优势,使侧枝生长良好。接着我乘势追问:“所有的植物都要打破顶端优势吗?梧桐树长到一定的高度不打顶,会更好地遮荫吗?松树、杉树长到一定高度打顶,会获得高大的木材吗?”这样有意制造冲突,引起学生注意,使其积极思考答案,比教师直接阐明打破顶端优势和利用顶端优势的效果好得多。

要制造矛盾,就必须要设计好问题。首先,要注意设计的问题必须合乎学生的实际,由浅入深,循序渐进。否则,矛盾不但解决不了,还会使学生的积极性受到挫伤。其次,在课堂上要善于诱导学生质疑,尤其是启发他们从无疑中生疑,发展求异思维。例如在讲“蒸腾作用”时,向学生提出:“俗话说‘水往低处流,为什么高大树木体内的水能从根部流到树冠?”在讲“蛋白质代谢”时,可向学生提出:“组成蛋白质的20种氨基酸在人体细胞内都能合成吗?”在讲“生态系统”的成分时,可引导学生观察“池塘生态系统图”,向学生提出:“生态系统中,如果缺少分解者,将会出现什么后果?”这些问题看来很小,却能小中见大,使学生从无疑中生疑、知疑,达到“小疑有小进,大疑有大进”,久而久之,必然会促进学生思维能力的发展。

3.连续思维,纵横递进

创造性思维的标志之一,就是要敢于凭借已知的知识探究未知的问题,形成思维的连续活动。为此,生物教学中应特别注意为学生创造条件联想,使他们学会联想,思维层层深入。教学实践证明,在将学生思维不断引向深入的过程中,可采用纵向思维和横向思维二种方式。

纵向思维就是顺着已知的问题向纵深发展,连续考虑,探本溯源。教学上的主要表现就是教师连续地向学生提问,使前一个问题作为后一个问题的前提,后一个问题是前一个问题的继续或结论。这样每一个问题就成为学生思维的阶梯,许多问题形成一个问题链,使学生在明确知识内在联系的基础上获得知识,思维能力得到更大的提高。例如在讲“基因对性状的控制”时,引导学生观察“蛋白质合成示意图”和“中心法则”后,可向学生提出这样一些问题:(1)生物的遗传信息在哪里?(2)为什么基因中存在着遗传信息?(3)遗传信息如何从基因传到蛋白质的?(4)在什么情况下,遗传信息在传递过程中会出现差错?其后果如何?通过这些问题让学生思考,步步逼进,层层深入,使学生对知识的理解更加深刻。思维过程本身就是由感性的东西逐渐引向理性的抽象概括。如果把感性认识和思维活动紧密结合,就更能促进思维能力的提高。

横向思维就是启发学生从已有的知识中去思考与之类似、相关的问题的一种思维方式。横向思维的连续进行,可以帮助学生拓宽知识面,实行知识的“迁移”。所谓“举一反三”、“触类旁通”的说法,正是这种“迁移”的体现。在横向思维的过程中,可以从两个方面入手:求同和求异。求同,即引导学生关注现象的共同点,从不同的现象中寻求所包含的共同本质和规律。例如,有氧呼吸和无氧呼吸,虽然条件、分解程度和释放的能量有所不同,但它们的本质都是分解有机物,释放能量。求异,即引导学生关注现象之间的差别。这是一种比较高的往往有着强烈创造精神的思维。很明显,求异思维给学生带来的思维空间远远超过求同思维。它有利于思维翅膀更好地飞翔。例如,通过植物对水分和矿质元素的吸收的比较,让学生辨别出虽然植物对水分和矿质元素的吸收部位都是成熟区的表皮细胞,但植物根吸收水分的主要方式是渗透作用,与植物的蒸腾作用有密切的关系;而植物根吸收矿质元素的主要过程是交换吸附和主动运输,与植物的呼吸作用有密切的关系。通过横向思维,还可以把其他学科的知识迁移到生物教学中来,用其他学科的知识来解决生物学问题。例如我在讲“能量代谢”时,用了物理学中的能量守恒定律说明能量既不会产生也不会消失,只能从一种形式转变成另一种形式。又如在讲“DNA分子结构多样性”时,用了数学中的排列组合知识。这样不但加深了学生对知识的理解,而且大大地提高了学生思维的创造性。通过求异思维的培养,可以拓宽学生的思路,提高分析鉴别能力。求异思维的天地是非常广阔的,关键在于教师在教学中指导得当。

4.分析综合,归纳提高

思维过程中少不了分析综合。没有分析,认识不能深入;没有综合,认识不能提高。它们之间的关系是相互依存、紧密联系的。为此,在生物教学中应严格遵循“分析—综合—再分析—再综合”的规律,培养学生创造性思维能力。通过对各种生理现象的分层剖析,将各个系统的特征辨析清楚,再加以综合概括,既能加深理解各系统的结构特点和生理功能,获得正确完整的知识,又能激发和活跃学生的思维活动。例如讲授“体内细胞的物质交换”时,引导学生观察“体内细胞与外界环境进行物质交换的过程图”,分析:(1)细胞与内环境之间进行物质交换的情况;(2)内环境通过消化系统吸收营养物质的情况;(3)内环境通过呼吸系统与外界进行气体交换的情况;(4)内环境通过泌尿系统和皮肤排出代谢终产物的情况。然后归纳总结出:“高等动物的体内细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。”这样一部分一部分地进行分析,让学生把握知识的脉络和思路,最后再进行总结,从而使学生明确各部分知识之间的逻辑关系。