淺談生物教學中學生創新能力的培養

吳敏麗 李文賓

摘要：創新精神，是指人們從事一切創新活動所具備的意愿和態度，是一種具有獨特新穎內涵，并對他人和社會有使用價值的思想，是創新能力發展的靈魂與動力。而生物科學是一門實驗科學，因此，生物作為培養學生的創新意識的課程具有獨特的優勢。

關鍵詞：生物教學 培養 創新精神

隨著時代的發展，社會的進步，教育開始強調素質教育，而素質教育的核心就是創新教育，它是民族進步的靈魂。一個人能否為社會做出創造性的貢獻，關鍵取決于是否具有創新精神。所謂創新，就是讓學生建立在自主意識增強和自主學習能力提高的基礎上的學習活動，其特點是思考問題的個性化、新穎性且較為符合現實。而創新精神主要由創新意識（包括創新需要、創新動機、創新興趣、創新體驗、創新理想等）和創新品質（包括獨立性、堅持性、批判性、挑戰性、進取性、合作性等個性特征）構成。作為一門實驗學科，生物教師更應該思考如何在生物教學過程中如何培養學生的創新精神，開發學生的創新意識，因此教師對教學活動的設計和指導就顯得尤為重要。下面談一下本人的一點膚淺的見解。

1.激發學生求知欲，培養學生的創新能力

事實證明，只有當學生面臨問題、困境，渴求新知識和尋找答案的時候，才能產生積極地學習活動，因此用問題去激發學生求知欲也是很有效的方法，這對教師在教學過程中適時地提出問題，然后用適當地方法引導學生自主學習，自主的尋求答案，在這個過程中，學生的創新欲望才可以激活。如在講《探究植物細胞的吸水和失水》時，可以設計這樣的提問：“把一塊蘿卜放在清水中一段時間后，重量會怎樣變化？而放在鹽水中一段時間后，重量又會怎么變化？”這樣就會引起學生強烈的好奇心，并由此產生思考，將注意力集中起來。然后給學生準備好蘿卜條，讓學生自己通過實驗來找到答案。通過小組對比發現：“蘿卜放到清水一段時間后，重量會有所增加，放在鹽水一段時間后，重量會有所降低。”此時，教師再提出問題：“為什么會有這樣的變化？”引導學生結合細胞的結構，以及教師的滲透裝置演示實驗，理解植物根部細胞吸水的原因。當我們提出問題“我們如何觀察到植物細胞的吸水和失水”時，學生給出的答案就比較多，如染色、使用帶顏色的細胞（洋蔥鱗片葉外表皮細胞、葉肉細胞等）進行實驗等。這時，教師可以通過分組，讓學生通過實驗來驗證自己的答案。在實驗快結束時，通過問題“使用其他試劑結果會怎么樣？”引導學生對不同試劑進行探究。在所有實驗結束后，提出問題：“根部細胞吸收的水分為什么能夠運輸到葉肉細胞？”引導學生思考葉肉細胞與根尖成熟區細胞滲透壓的差別，并進一步引導學有余力的學生思考水分如何在植物體內運輸。問題一環接一環，讓學生有種欲罷不能放棄的感覺，激發學生深入探討植物水分代謝的相關知識，提高學生實驗興趣和學習興趣。

另外，對導課方式、方法的改進，同樣可以激起學生的求知欲。我們可以用小故事搭配問題的方式，導入新課，讓學生感受科學發現的成敗得失，同時，反思自己的學習行為是否存在相同的問題。如：在講《光合作用與能量轉化》一節時，我們可以這樣設計導課：1771年，英國科學家普利斯特里將蠟燭放在玻璃罩內，不一會兒，蠟燭熄滅了;他又將小白鼠放在玻璃罩內，一段時間后，小白鼠死亡，最后他將一株植物和蠟燭一起放進了玻璃罩內，發現蠟燭并沒有熄滅，同樣將植物和小白鼠一起放進玻璃罩內，小白鼠也沒有死亡。但這個實驗有時成功，有時失敗。這是為什么那？一句“為什么”，激發學生找出實驗失敗的原因，探究實驗內在設計上的不足，并改進實驗。這樣即引發了學生的興趣，將注意力集中起來，有培養了學生在創新能力。

同時，在講授實驗時，教師在教會學生一些基本的實驗研究方法的基礎上，讓學生自己去主動查找資料，弄清實驗原理，選擇合適的實驗材料和實驗方法，同時，要讓學生學會多思考“為什么”，多想幾個假設，例如：“為什么會用這種藥品？可不可以用其它的替代？為什么這么做實驗？”等等問題。這樣就容易激發起學生的學習興趣，發揮學生參與教學的主動性和積極性，培養他們操作實驗、設計實驗的實踐能力和創造能力。因此教師在實驗課的備課過程中，要充分地分析教材，分析學生的知識情況或學生的實踐能力，制定多層次教學目標，同時，教師要充分注意教學過程中所遇到的任何問題。

2.加強學生的發散思維，培養學生的創新思維

發散思維是指對事物的認識向縱深、橫向發展的擴散式思維。在整個教學過程中，對于開發學生的思維，發散思維都是很有用的方法。這就要求教師要深入鉆研大綱、熟悉教材，精心設計教學方案，聯系實際來尋找合理的發散點，啟發和訓練學生的發散思維，要求學生多思考幾個問題。如在講“DNA 是主要的遺傳物質”一節中，噬菌體浸染細菌的實驗是學生無法見證的真實的實驗過程。這就需要教師通過一系列的問題串：赫爾希的研究思路是什么？本實驗中用什么方法分開蛋白質和DNA？實驗中為什么用35S和32P做標記？如何實現對噬菌體的標記？等等引導學生圍繞問題提取信息，發散思考，加深對該實驗進行整體的理解和把握。

再如：在講授試題的時候，更要讓學生學會不依常規、多方向多角度、不受固有模式束縛的去思考問題，解決問題。

如：（2018·課標全國I，37節選）將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時間，過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養基。回答下列問題：

若在M培養基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養，平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產生淀粉酶的微生物，加入的顯色劑是。該方法能篩選出產生淀粉酶微生物的原理是。

在講授該題時，教師需要給學生指出題干中的關鍵語句“用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養，平板上長出的菌落能夠產生淀粉酶”，引導學生理解該微生物能將淀粉作為碳源進行生長。產生淀粉酶的菌落可將周圍的淀粉分解，而遠離菌落的淀粉不會分解，因此第一空應該是能夠檢驗淀粉的顯色劑——碘液。而第二空便是考查對實驗原理的理解以及選修一“透明圈”知識的遷移應用，即：淀粉與碘液顯藍色，淀粉水解產物與碘液不顯色;淀粉水解后，形成透明圈。教師在講完該題后，提出問題“假設淀粉的分解產物最終是葡萄糖，如何檢測培養基中含有葡萄糖？”此問題既是對該題進行更深一步的探究，又是學生對已有知識的熟練運用。該問題的答案并非只有一種，如：葡萄糖和斐林試劑水浴加熱時產生磚紅色沉淀，葡萄糖與班氏試劑水浴加熱時，同樣產生磚紅色沉淀。當然，還有銀鏡反應。

3.提高學生動手能力，培養學生的創新思維

陶行知先生很早就提出要全面解放學生，最主要的就是要解放學生的手，解放他們的大腦，讓他們手腦并用、綜合發展。教師在給學生布置家庭作業的時候，多讓學生在鞏固認知的同時，多動手，并在動手的過程中，培養創新能力。

如：在講到專題“傳統發酵技術的應用”時，我們布置的家庭作業是：自己動手做一做果酒、果醋、泡菜，并將制作過程通過視頻、文字記錄下來。這就要求學生準備水果、蔬菜、發酵裝置等并制作，在這個過程中，學生就會想：用什么材料比較好？發酵溫度是多少？用什么發酵比較好？如何防止污染？等等問題。家庭作業完成后，我們又進行一次果酒度數、果醋pH值及亞硝酸鹽含量的測定，讓學生對制作過程及結果進一步探究。在整個家庭作業完成及評價的過程中，無疑提高了學生的創新能力。

再如：在進行“葉綠體色素的提取和分離”實驗過程中，有學生提出：葉綠體色素與液泡中的色素有什么不同？當學生了解到液泡的中的花青素在不同pH值下會有不同的顏色時，另外一位同學提出：花青素能否做pH試紙那？正因為這個問題，我們又帶領學生完成了制作花青素試紙的實驗。

到今天為止，生物學取得了重大的成果，特別是分子生物學、宏觀生態學的發展，因此，在中學生物教學過程中，教師應該充分利用現有課堂及設備，在教學中把完成教學任務與開發智力結合起來，培養學生的創新能力，讓學生在未來的工作中展現自我能力，實現自身價值，為社會多做貢獻。

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作者簡介：吳敏麗，女，廣東省廣州市白云廣雅實驗學校，一級教師。