在生物教学中对学生创新能力的培养

湖南 陈富成

如何在生物教学中激发学生的创新意识和开发学生的创新潜能是每一位生物教师必须思考的问题。笔者在大量阅读创新教育基本理论的同时，与同行进行广泛交流，现结合笔者在平时教学中的一些做法，就生物教学中如何培养学生的创新能力谈谈个人体会。

1.在课堂教学中培养学生的创新精神

1.1 利用问题探讨激发学生的创新精神

在生物教学中，问题探讨对于激发学生的创新精神至关重要。问题探讨往往是在已学知识基础上发现新的问题，继而要求学生利用现学的知识，通过知识迁移、类比、分析，主动去探索新发现的问题。笔者在教学过程中非常注重利用问题探讨去激发学生的创新精神。如学生通过对质壁分离相关知识的学习，已经了解到植物细胞在一定浓度的蔗糖溶液中会发生质壁分离，这时候笔者向学生提出问题：如果将植物细胞放在一定浓度的KNO3溶液中（如40g/L）会发生什么样的现象？如果放在高浓度的KNO3溶液中（如80g/L）又会出现什么现象？这些问题都有一定的思考深度，需要学生利用已学的知识进行深入探讨后才能做出合理解答。

1.2 利用教材科学史培养学生的创新精神

生物教材中有很多科学史材料，其中往往蕴含丰富的科学思维、科学素养和科学精神，这些都可以点燃学生对生物学的激情，使之树立创新的信念和理想，进而产生创新动力。如在学习孟德尔的豌豆杂交实验的相关知识时，教师可以向学生做如下介绍：孟德尔出身贫寒，由于家庭困难而中途辍学成为一名修道士，但出于对自然科学的热爱，连续八年在教堂附近进行豌豆杂交实验，最终总结出分离定律和自由组合定律；又如在学习DNA结构的相关知识时，教师可以介绍DNA结构构建的过程，并向学生介绍当时有多个实验组致力于DNA结构的构建，其中一组是由获得过诺贝尔奖的著名科学家鲍林领导的，但最终却是由资历最浅、年龄最小、科研条件最差的沃森和克里克组率先构建成功。这些科学史的介绍，让学生明白只要有创新思维和创新精神，不论出身、不论年龄、不论资历、不论科研条件，最终都有可能登上科学之巅。

2.利用实验教学培养学生的创新精神

2.1 改验证性实验为探究性实验

生物教材中许多实验为验证性实验，在教学安排中往往是先讲结论，然后通过实验验证这一结论是否正确。这种教学安排易于操作、容易得到结论，但验证性实验限制了学生思维的发展，不利于学生创新思维和创新技能的发展。探究性实验是在不知晓实验结论前提下，学生通过自己的实验，探索并得出结论。这不仅能培养学生的主动创新精神，更能使他们提高运用创新知识的水平、发展创新思维的能力、增长创新实践的技能。例如在“酶的作用和本质”一节教学中，教师可以改变教学安排，先直接演示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，让学生通过实验探究出酶的特性——高效性，然后进行该节知识的学习。这不仅符合学生的认知规律，而且很好地培养了学生的创新思维。

2.2 改进优化实验方案，落实创新精神

生物教材中有很多让学生动手的实验，笔者认为这些实验不仅仅是为了培养学生的实验动手能力，更重要的是让学生形成良好的实验习惯和实验思维能力，而这种实验思维能力有助于学生提高创新能力。所以笔者在实验教学前，除了要求学生预习实验方案外，往往还要求学生思考以下几个问题：（1）本次实验的原理是什么？（2）本次实验方案中有哪些实验步骤可以简化或改进？（3）除了教材提供的实验方案，你是否能够提供其他的方案呢？当然这些问题对于高中学生来说有些困难，特别是后两个问题，并不是所有的学生都能做到，但这些问题能引导学生从这些方面思考，从而激发学生的创新思维。如在绿叶中色素的提取和分离的实验中，学生在分离绿叶中色素的时候，往往因为滤纸条滑落使滤液细线浸没到层析液中而导致实验失败。因此，在实验教学的过程中，笔者鼓励学生针对这一问题对实验装置进行改装；又如在环境因素对光合作用强度的影响的实验教学中，笔者向学生提出问题：教材提供的方案只能定性探讨环境因素对光合作用强度的影响，能否能对实验装置进行改装从而定量分析环境因素对光合作用强度的影响？有学生利用课余时间查阅相关资料，对上述两个实验方案（装置）做了很好的改进。笔者认为在实验教学过程中这些做法有利于对学生发散思维的培养，从而促进创新思维的形成。

3.利用生物研究性学习提高创新精神

开展生物研究性学习有利于学生创新思维的形成。研究性学习是指学生在教师的指导下，从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。笔者在指导学生进行生物研究性学习的时候，让学生结合在生活中发现的生物学问题自主的选定课题和设计方案。学生自己选定的课题往往都是他们感兴趣的，而兴趣是产生创新意识的动因，同时学生为了解决问题，又会主动获取一定的生物学创新知识。

总之，在生物教学过程中有许多培养学生的创造意识、创新思维、创造能力的方式，但在实际教学过程中，许多教师仅注重对知识的传授，而忽视对学生的创新能力和创新思维的培养，这与当今的教育观念相违背。为与当下教育理念相符，教师应寓创新意识于生物教学之中，这样学生的创造才能和创造潜力才能得以充分的发挥和发掘，生物的教学改革才能结出丰硕的成果。