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让教学焕发出生命的活力

来源: 发布时间:2017-04-26 06:50:19 浏览次数: 【字体:

让教学焕发出生命的活力

-----例谈在高中生物课堂中培养学生的创新思维

郁恺 江苏省黄埭中学

摘要:高中阶段是中学生逻辑思维等一般思维能力的强化和完善阶段,同时也是创新思维的萌芽阶段,教师无疑在这一阶段中扮演着重要角色。本文围绕高中阶段学生创新思维的培养谈一些自己的认识。

关键词:创新思维发散思维 想象思维 逆向思维

“创新是一个民族不断进步的灵魂。”江泽民总书记在考察北京大学时强调指出:“如果不能创新,不去创新,一个民族就难以发展起来,难以屹立于世界民族之林。创新,很根本的一条就是要靠教育,靠人才。”这一论断揭示了人类进步和发展的本质,指出了时代发展对培养人才创新素质的呼唤。

创新思维是一般思维发展到一定阶段才出现的,是建立在逻辑思维、形象思维等一般思维基础上的高级思维,高中阶段是一般思维的完善和强化阶段,同时也是创新思维初步形成阶段。在实践中培养和发展学生的创新思维往往有一定的难度,教师要在了解学生的基础上,创造一切可以利用的机会。笔者通过仔细研读中学生物教材以及逻辑学、思维学等相关书籍,下面就针对创新思维的培养谈几点自己的认识。

一、 创设疑点,启发思维

强烈的创新意识仅仅是创新素质的起点,创新思维才是创造素质的“内核”。创新思维是依据研究对象所提供的各种信息,使人们的认识打破常规,寻求变异,探索多种解决问题的新方案或新途径的思维方式,主要表现为求异性和多样性。创新思维往往从疑问和惊奇开始。教育家陶行知先生说过,“发明千千万,起点在一问。”我国古代学者也曾说过:“疑者,觉悟之机也,大疑则大悟,小疑则小悟。”学贵有疑。通过设疑,可以激发学生思维的火花,激励学生进行广泛的多方位的独立思考。引导学生对感知到的现象、过程和结果进行分析、综合、抽象概括等一系列思维活动,找出其原因、发生条件和规律,让学生在思维过程中逐步运用多种思维方式思考问题,提高思维能力,完成认识上的第一次“飞跃”,即由感性认识上升到理性认识。在这一活动中必须体现以学生为主体,教师为主导,要让学生以“探索者”的身份去积极参加到活动之中。生物教师的教学重点和难点在于挖掘生物知识的思维价值,把思维过程揭示出来。同时根据教学重点和难点,设计学生的思维活动,选择能开发启迪学生思维能力的内容并设计成疑难问题。

如,学习“影响光合作用的因素”时,引导学生对“新疆哈密的瓜特别甜”这一现象进行分析:佛山地区种植的瓜果可以像哈密的那样甜吗?从而引导学生从地域间可能存在的差异因素进行思考,同时结合光合作用和呼吸作用两个知识点进行分析,使他们形成积极的定向思维,经过独立思考,推理得出结论:哈密地区的白天光照时间长,植物通过光合作用合成有机物较多;昼夜温差大,植物夜间呼吸作用较弱、消耗有机物较少,体内积累的有机物较多,所以该地区的瓜果特别甜。在此基础上,教师引导学生进一步分析佛山地区的气候条件,找出能使佛山地区种植瓜果像哈密那样甜的解决方案。

二、制造“悖论”,发展思维

“悖论”是指从某一前提出发,推出两个在逻辑上自相矛盾的命题,或根据某一理论推出的命题与已知的科学原理或常识发生矛盾。中学生学习科学知识 (方法 )的过程与科学家探索科学规律的过程虽然在目标、难度和时间上是不同的,但在认识规律上是相似的。我们能否在生物教学中引入“悖论”呢?其实,生物教学中也存在“悖论”,即学生在学习新知识、解决新问题时所表现出来的认知结构中的知识、思维方法与原有的认知结构中的知识、思维方法之间的矛盾。笔者认为,中学生物教学中通过创设“悖论”教学情景可以完善学生的认知结构,培养学生科学的探索创新能力。创设“悖论”教学情景是引导学生思维的好方法。

新课教学过程中,教师根据新学知识、方法的特点及学生已有的认知结构,设计一个包含新知识、新方法、新思维的新问题情境(旧知识、旧方法和习惯思维不能解决的),学生运用旧知识、旧方法和习惯思维在解决新问题时产生“悖论”,教师引导学生分析这种“悖论”产生的原因,通过科学的探究,提出新知识、新方法、新思维,给出新结果,消除“悖论”。

如,在“自由组合定律的实质”新课讲解中,原有知识:两对相对性状的杂交实验中,F2出现4种表现型,且比例为9331。新的问题:现在让纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配,得到子一代(F1)都是灰身长翅的,由此可以推出,果蝇的灰身(B)对黑身(b)是显性;长翅(V)对残翅(v)是显性。所以纯种灰身长翅果蝇的基因型与纯种黑身残翅果蝇的基因型应该分别是BBVVbbvvF1的基因型应该是BbVv。再让F1的雄果蝇(BbVv)与F1的雌果蝇(BbVv)杂交,后代中的表现型有几种?比例是多少?学生解答,根据自由组合定律,应该出现4种表现型,即灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅,且比例为9331。导致“悖论”:教师说明其实答案是2种表现型:灰身长翅和黑身残翅,且比例为31。这与同学们解答矛盾。分析原因:学生马上意识到自由组合定律在此题中不适用,那是为什么呢?在教师引导下,学生开始分析控制两对相对性状的两对基因的位置关系。分析后发现,原来符合自由组合定律的两对基因必须要位于两对同源染色体上,同时也清楚了题中的灰身基因(B)与长翅基因(V)是在同一条染色体上,黑身基因(b)与残翅基因(v)也是在一条染色体上,即体色基因与翅型基因是连锁的,所以结果会是2种表现型,且比例为31。效果分析:“悖论”情境一出现,学生的求知欲马上被激发,而且能积极参与共同解决问题,思维被激活,思路更开阔。

三、打破“定势”,深化思维

思维定势是指以过去的经验形成一种倾向性,使人们按照一种固定的思路去思考和分析问题的既定心理准备状态,这种心理状态,往往使学生在学习的过程中按照一定的习惯方法和思路去分析事物的现象及其原因。学生只会按照教师所讲,书上所写进行机械模仿,使学科教学仅成为单纯知识遗产的传递和前人思维方式的继承,严重制约了学生的创新思维。因此,在生物教学中逐步培养学生用发散性思维、联想思维和逆向思维去思考问题,强调具体问题具体分析,引导学生从不同方位、不同角度去寻找解题方案,防止照猫画虎、生搬硬套。

(一)发散思维的培养

发散思维(也称辐射思维)是思考者根据已有的知识、经验的全部信息,从不同角度、沿不同的方向、进行各种不同层次的思考,多触角全方位的寻求与探索新的多样性的方法及结论的开放式思维,是检验学生创造力的标志之一,是创新思维过程中的主要思维方式。发散思维可以使人思路活跃,思维敏捷,办法多而新颖,能提出大量可供选择的方案、办法和建议,特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料的新见解,使问题奇迹般地得到解决。

如,在讲完“分离规律”后解这样一道题:“白化是一种常染色体隐性遗传病。有对夫妇都不白化,生了一个白化的孩子。如果再生第二个孩子,老二为白化的可能性有多大?”学生很容易得出答案为1 /4。但类似的题目多做几道后,再解这样一道题:“短指是一种常染色体显性遗传病。有对夫妇都短指,生了一个不短指的孩子,如果再生第二个孩子,老二为短指的可能性有多大?”部分学生不加思索,错误地得出与上题同样的答案。因此,在生物教学中逐步培养学生用发散性思维去思考问题,启发学生一题多思、一题多解、一题多变等,不仅让学生的思维积极性充分调动起来,感受到了思维的乐趣,潜移默化地锻炼了他们发散思维的能力。

(二)想象思维的培养

想象思维是人们在头脑中改造记忆表象而创造新的想象的思维过程。想象是感觉上升至理性,再上升至理智的中间过程。想象力是创造的源泉。相比其他学科,笔者认为生物学科承担着培养学生想象思维能力的主要任务。因为生物学中的大部分过程都要靠学生通过想象来建构。

如,在讲解“有丝分裂”时,遇到了这样一个题:“培养皿里一个细胞经有丝分裂,1min后变成两个,2min后变成4个,1h后变成260个。如果培养皿起初有4个细胞,经有丝分裂变成260个需要多少时间?”这个问题对于有些学生还是比较难的,这时教师可以引导学生在头脑中想象这样一幅画面:一个培养皿和一个钟表放在一起,如图1所示。

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分针每走一格,培养皿里的细胞变为原来的一倍。开始时只有一个细胞,1min后变为两个细胞,2min后变为4细胞,直到走完60min后变为260个。现在培养皿里有4个细胞,相当于从第3min开始计时,那么变为260个,学生自然就会明白应该是58min了,因为他的头脑里已经有了这个景象,前面的两分钟不算,总共需要的时间自然就是58min了。

(三)逆向思维的培养

逆向思维就是把思维顺序颠倒过来,逆转时间和空间顺序把始态与终态、条件与目标、原因与结果沿着相反思路思考问题。逆向思维也是人们提出问题、解决问题的一种重要的方法。

如,在讲完“标志重捕法后”解这样一道题:“一位农户承包了一个鱼塘,他想知道鱼塘里究竟有多少条鱼,他该怎么做?”学生在学习了标志重捕法后,按照一般的思维习惯,都能想到:从鱼塘里捕捞几条鱼,然后做上标记,放归鱼塘后,重新捕捞,按照比例估算出鱼塘中鱼的总数。其实,教师还可以引导学生从捕捞的反向即“放人”思考:向鱼塘中放人几条鱼,只要放人的这些鱼与鱼塘里的鱼不同就可以了。在进行逆向思维的训练时,不仅要懂得“为什么必须这样做?”而且还要能理解“为什么不能那样做?”经常性地进行逆向思维训练,真正体验到逆向思维在思维中的作用,为创新活动开辟一条新思路。

活学活用是教学效果的最佳体现,创新发明是活学活用的终极表现。为迎接知识经济时代的到来,生物学应在培养学生创新思维上狠下工夫。教师在把知识教“活”的前提下,要引导学生学会“以简驭繁”,能够举一反三的把知识用“活。要自觉运用教育心理学进行有目的的教学,使学生能够用创新思维和知识迁移规律,加强对知识的横向、纵向和逆向联系,从而理清知识脉络,使知识聚点成线,聚线成面,形成知识网络体系,进而使学生智力的深刻性、创造性以及知识的灵活使用能力都得到训练和提高。

总之,创新思维是建立在大量经验和知识的累积之上,也是建立在逻辑思维、形象思维等一般思维能力的基础上,是一种高级的思维。因此,实践中发展学生的创新思维也有一定的难度,教师必须要在了解学生的基础上,采用灵活适宜的方式,对学生进行创新思维的培养和训练。

参考文献

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4周祯祥.创新思维理论与方法[M].沈阳:辽宁大学出版社2010:164.

5任磊.别忽视了创新思维[J].中学生物教学,2011(11):18-20.

本文获2014年度苏州教育论文评比一等奖

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