生物创新能力的培养

生物创新能力的培养沈阳市第109中学于洪岩生物创新能力的培养摘要中学生物学教学，在培养新世纪人才的创新素质启蒙教育中，具有不可替代的特殊地位和启蒙教育功能。关键词创新能力生物学教学培养21世纪是一个复杂多变、蓬勃发展的新世纪。国际间的剧烈竞争，国内社会的转型，无疑对人才的素质素养、知识能力和思想意识诸方面，都提出了全新的时代要求。“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在知识经济的今天需要大批创新型人才，而创新型人才的培养主要靠以“创新为核心”的素质教育来实现。因此，必须改革传统的教育教学观念，在向学生传授基础知识、培养基本技能的同时，高度重视开发学生的创新潜能，培养学生的创新能力和提高学生的创新素质。生物学是一门建立在实验基础之上的具有广阔发展前景的自然学科，因此，中学生物学教学，在培养新世纪人才的创新素质教育中，具有其不可替代的特殊地位和启蒙教育功能。1唤起强烈的创新意识现代创造学理论告诉我们：人人都有创新的潜能，这种潜能是可以开发和培养的，而创新能力的高低，仅仅是每个人所展现的形态、程度、质量不同而已。所以说创新并不神秘，也不遥远。生物课程中创新教育的主要任务就是结合教学内容营造情境，通过让学生感受和理解知识的产生及发展过程，来培养学生的科学精神和创新思维能力。培养学生的创造意识，就是要使学生不满足现状，善于观察，思维敏捷，能抓住稍纵即逝的机会和观念来追根究底，能形成一种自觉的创新意识，使“创新”成为一种“习惯性”的思维方式与行为方式。只有在强烈的创新意识引导下，学生才能产生强烈的创新动机，充分发挥创新潜力和聪明才智，释放出创新热情。１.１巧设创新问题情景良好的情景创设，可以使学生产生一种心理上的期待感，形成对问题深究的强烈热情，从而有助于创新意识的培养。生物教学中可以紧紧抓住每一个创新情境，渗透创新意识的教育，不断去点燃学生创新意识的火把。我们在教学时可充分利用生物学发展过程中的一些史实和生物科学新成果，与学生共同探讨他人是如何提出新方案、取得新成果、建立新理论的。比如，在学习了密码子后，告诉学生第一个被破译的密码子UUU(苯丙氨酸)，接着启发学生思考怎样知道UUU决定的是苯丙氨酸。学生可能感到无从下手，这时教师介绍尼伦伯格的实验，人工合成一段仅由尿嘧啶核苷酸构成的RNA(…UUUUUU…)，以此为模板合成出了一段仅由苯丙氨酸连接而成的多肽。至此学生自然会体会到尼伦伯格实验的巧妙之处，产生出“我也能”、“我也行”的自信心。１.２运用现代评价观念，激发学生的创新意识新课程标准要求对学生的评价注重学生综合素质的考察，不仅关注学业成绩，而且更需要关注学生的创新精神和实践能力，以及积极的情绪情感体验和心理素质的培养等。而传统的评价体系的后果使学校教育的学生成为就是缺乏个性的“标准件式的产品”，其最大危害就是扼杀了学生的个性和创造力。有鉴于此，我把“人人有个性，人人有创新意识”作为教学评价的一个目标和尺度，我常常用“这种想法真不错”，“你的思考能力真强”，“这一点我都没有想到”，“你这样做很有创意”等激励性语言鼓励学生积极创新、勇于探索。有时把“比一比，看谁想得妙”鼓动性的激励评价从个人之间的竞争变为小组之间的竞争，形成了“组内成员合作，组间成员竞争”的新格局，使得整个评价的重心由鼓励个人竞争达标转向大家合作达标。尤其是“基础分”和“创新能力提高分”相结合的评价方式对学生创新意识的培养起到一个非常显著的效果。１.３运用多媒体教学促进学生创新意识的培养课堂通过多媒体教学，把传统的形声教学与现代的电化教学（视听教学）结合起来，强化直观教学。通过自制的课件，展示直观的生物现象和一些抽象的生理过程，引导学生对生物规律进行探索，把原本抽象的概念、原理变得形象、具体、可感，让学生完成由感性到理性的认识过程，调动学生的多种感观，产生复合刺激，激发学生思维的积极性，使学生的创新意识得到培养。１.４建立合作探究的模式强化学生创新意识的培养我在课堂教学中有意识地精选创新问题材料，给予充足的时间，提供充分探索与交流的空间，以合作探究的模式（基本模式可归纳为：问题情境→目标要求→小组合作活动→成果展示→点拨评价），让使学生进一步经历观察、实验、猜测、推理、交流、反思等活动，通过交流，使学生在探索问题的过程中思维能得到相互的启发和提示，从而达到创新意识的培养。2培养顽强的创新意志、创新情感和个性品质创新意志是指在创新过程中表现出来的那种自觉的、顽强的、勤奋的甚至是冒险的精神。创新是在未知中求索，不可能一帆风顺，或可能是“千呼万唤不出来”，更有许多创新成果是在逆境中诞生的，经受了无数次失败和打击，有的甚至使人心力交瘁。美国学者阿瑞提在《创造的秘密》一书中提出：“尽管创造者要具有一定的智力，但高智商并不是高创造力的先决条件。”可见，创新过程并不仅仅是纯粹的智力活动过程，它还需要以创新情感为动力，以良好的个性品质作后盾。在生物教学中，要激励学生树立像周恩来同志“为中华之崛起而读书”的远大理想。具有像爱迪生发明灯丝一样的坚定信念。在“探究性学习”中培养学生具有敢于求异、勇于创新的气魄、自主探索、发现问题、提出问题；利用“实验操作”，培养学生坚忍不拔，持之以恒，不怕困难和挫折的顽强意志和良好的人格特征。从而培养学生健康的创新情感和个性品质。3形成灵活的创新思维方式创新思维决定着一个人能否创新及创新能力的大小，是创新素质的核心。爱因斯坦早有断言：“创造并非逻辑推理的结果”，因此在生物学教学中必须有意识地培养学生的逆向思维能力和发散思维能力等。逆向思维是有意识地从常规思维的反方向去思考问题，也就是常说的“唱反调”。在一定程度上讲，逆向思维更需要勇气，需要树立创新无权威、创新无止境的观点。在这方面孟德尔等为我们树立了很好的榜样，他以叛逆的勇气和创新的精神由一位天主教牧师而成为遗传学的奠基人。发散性思维是一种多方向、多数量、全面展开的辐射型思维方式，是创新思维中最可贵的思维形式，是学生将来成为创造性人才的基础。它能有效地锻炼学生的思维流畅性。一个人创造性的高低是由他的发散思维的素质和具有的价值所决定的。一个人的创新，无非是想到了别人还没有想到的可能性，或者说，就是别人思维尚未扩散到的领域，被你的思维扩散到了。发散思维又是创造活动的起点，其广度和深度都将大大影响学生创新精神和能力的形成与发展，尽管有的学生提出的方案是幼稚的、不全面的，甚至是错误的，但其中无不包含着创新的火花。例如，在学习了基因的分离规律和自由组合规律后，再来重新认识豌豆作为杂交实验材料的几大优点，以及分析实现F2代分离比的条件，鼓励学生大胆猜测，以培养发散性思维方式。而集中思维的方向则相反，它是四周向一点集中，集中思维是众多解决问题的办法中找出最佳方法的思维，是创造性思维的重要组成部分。在教学中如何调动学生的集中思维呢？一是让学生对知识归类，激发学生的集中思维；二是用选择最佳答案法激发学生的集中思维。爱因斯坦还说：“逻辑推理是用来验证已有的创造设想。”也就是说逻辑推理也是创新过程必不可少的。例如孟德尔设计了测交实验来验证对F2代分离比解释的可靠性，这其中包含着缜密的逻辑思维和丰富的创造因素。试想如果孟德尔遗传规律没有实验验证，那是很难被人们接受的。教学实践表明，通过大量的对比实验教学，不但有助于培养学生的逻辑思维能力，还能锻炼和发展学生思维的独创性和批判性。4养成良好的科学态度科学是老老实实的学问，在寻找客观规律的过程中，需要严密和实事求是的科学态度，需要及时分析试验过程中出现的种种现象，哪怕是极偶然的一个发现，否则就会与即将获得的新成果擦肩而过。例如贝特森和潘耐特用香豌豆作杂交实验材料，首次发现了F1测交结果不遵循1∶1∶1∶1的孟德尔遗传规律，而是亲本组合明显多，重组合明显少。这似乎是一个意外，但他们还是以实事求是的科学态度肯定了这一“意外”，最后因此获取成功。５学会学习学会学习主要是指养成良好的学习品质和具备一定的学习能力，其目的是树立终身学习的理念，使学生成为爱学习、会学习、善学习的人，从而具备终身创新能力。从表面看，学会学习与创新有一定距离，其实不然，这是因为当今世界知识总量的迅速扩张和更替周期的日益缩短，使学习的时间自然而然地从青少年延伸到了人的一生，使学习的场所由学校位移到了社会。有人说“学习就是工作的组成部分。”只有不断学习与掌握，才能始终把握科学技术发展的脉搏，才能始终站在知识创新的前沿。可以这样说，学习的停止，也就意味着创新的终止。因此“学到老，用到老”更具时代意义，学会学习已成为知识经济时代的人所必须具备的创新品质。在生物教学过程中，要求教师少一点灌输，多一点探讨，让学生尽可能地“参与”到知识的产生和发展过程中去，从而使接受知识转变为发现知识，达到培养学生学习能力的目的。如在讲授植物生长素的发现过程时，教师可以按探索法组织教学，发现向光性→分析原因→提出假设→设计试验→分析结果→得出结论。总之，课堂教学是学生获得知识的主要渠道，也是培养学生创新素质的主要途径，只要我们生物教师把握创新素质的培养目标，充分挖掘创新教育素材，运用有效的教学方法和手段，一定能在传授生物学知识的同时，培养学生的创新能力，以迎接新时代的挑战。