生物教学中培养学生创新思维的能力

生物教学中培养学生创新思维的能力

江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”创新的关键在人才，人才的成长靠教育。全社会都在呼唤素质教育的普及和加强，而素质教育的核心则是培养学生的综合能力以及启发学生的创造性。中学阶段是学生形成观察、实验和思维等基础能力的关键时期，而学生接受教育的主渠道是课堂教学，因此怎样在课堂教学中渗进能力培养的内容是摆在每个中学教师面前的一个重要课题。我在给初一学生讲授“植物的呼吸作用”一节时，做了以知识为载体进行创新思维能力培养的教学尝试，收到了较好的教学效果，现剖析开来，与大家交流。1.提出问题，交给学生思维呼吸作用是一个非常复杂的生理过程。人的呼吸作用学生都知道，而植物的呼吸作用他们就难以理解了，既看不见又摸不着。那怎么才能证明植物有呼吸作用呢?提出问题后让学生动脑思考，充分发表意见。他们想出了很多方法，有的甚至很幼稚，不过没关系，我引导学生一一进行分析、评价，肯定优点，指出不足，然后顺着较为合理的思路，教给学生怎样思维才能简化问题、解决问题。如有的学生建议把植物放入水中，若冒气泡则可以证明。窗台上正好有天竺葵，我问学生这么大的一盆花如何放进烧杯呢?学生便想到折一小枝放进去，这样做了，结果并没冒气泡，我抱着试试看的态度与学生商量：另换一枝，看看行不行?再折下来吗?还有没有别的办法?这时学生就想到了可以把枝叶压弯放进水里，这样既做了实验还没损伤植物，又试一次，还是没有气泡，看来这个办法不行。尽管如此，但这个学生的思路还是不错的，知道从气体的角度来考虑，这一点应给予肯定，并接着加以引导，植物的呼吸作用和人应该是一样的，也吸入氧，呼出二氧化碳，这样在一个特定的空间内时间长了就会产生气体成分的变化，即氧气减少，二氧化碳增多，如果能证明氧气确实少了，二氧化碳确实多了，那么，就可以证明植物有呼吸作用了。这样，检测植物的呼吸作用就转变成了测定气体成分的变化。教给学生把抽象的问题转化成具体的问题来解决。2.设计实验，引导学生思维确定了研究思路以后，继续跟学生一起探讨，实验怎么设计呢?这个特定的空间是什么样的?室外行不行?引导学生分析室外环境大，干扰因素太多，不好控制。我们的教室行不行?学生互相讨论，比较看法，觉得教室空间也不小，又有门窗与外界相通，还是不行，得用小容器。这时我出示一个广口瓶，问学生可以吗?他们一致回答还应该在瓶口盖上盖才行。这样一步步引导学生的思维，让他们渐渐地明白在密封的小容器里氧气的减少和二氧化碳的增多都相对明显易测的道理。接下来继续讨论实验材料的选择，显然，一棵完整的植物不妥，不易放入小容器中，引导学生分析得出应该用它的局部或某一小器官来做，经过大家的筛选，认为种子比较合适。这时老师拿出干大豆种子问学生可以测吗?有的学生说可以，而有的学生则认为不行，理由是干种子生命力低，那它的呼吸作用肯定也弱，气体成分变化不明显就不好测，而萌发种子生命力旺盛，呼吸作用肯定也强，气体成分变化明显才易测，所以应该用萌发的种子。学生的分析很有道理，那怎么让种子萌发呢?种子萌发需要什么条件?这对于他们来说显然是轻而易举的事，因为在前面他们都做过种子萌发的实验。最后，我提醒大家设一个对照组，即同时也用干种子作对照会更有说服力。3.规范操作，完善学生思维有些学生做实验时考虑问题不全面，有欠缺，老师若能及时地给予点拨指导，规范操作，则可以使他们的思维更完善，从而更好地掌握实验方法。如在验证氧气减少的实验中，有的组按空瓶、盛干种子的瓶、盛萌发种子的瓶的顺序将蜡烛依次放入，实验很快做成功了，而有的组就不知道考虑顺序，一上来就把蜡烛放入盛萌发种子的瓶里，火马上熄灭了，他还得再点一次再试，做得慢了。在这里我先让学生自己分析快慢的原因，然后总结：做实验要统筹安排，有顺序，讲效率，像前面的同学那样，既做成了实验，又节省了时间和火柴。本来实验的顺序老师是可以先告诉他们的，但没有这样做，而是让他们自己去尝试，去摸索，在摸索的过程中，尤其是失败以后，学生会更深入地思考，找出问题和不足，以便下一步做得更好。由于经验是学生自己得出的，所以他们记得会更牢，这在后面的实验中得到了证实。后面的实验是用烫死过的油菜叶和鲜活的油菜叶作对照，我同样没讲实验顺序，但几乎所有的组都考虑到了放蜡烛应按死叶、活叶的顺序进行。不过，有的组又出现了新问题，只想到了放蜡烛要有顺序，却没考虑测定氧气减少和二氧化碳增多谁先谁后的顺序(同一个盛油菜叶的瓶，既要测氧气的变化又要测二氧化碳的变化)，结果先做了测定二氧化碳的实验，倒入的水差不多已将瓶子灌满了，再做氧气时蜡烛就没法放进去了，实验只做成了一半。这时，我仍然先让学生自己分析原因，然后再归纳：每个实验都有一定的程序，不能想当然，要多动脑筋，全盘考虑，周密策划，以达到最佳效果。这个实例说明学生思维的完善不是一次两次的纠正就能解决的，而是需要多次重复，需要在不断地失败、成功、再失败、再成功的过程中得以加强。4.分析实验，培养学生积极思维实验过程中，常伴有许多实验现象发生，要求学生细致地观察“有没有”、“有什么”、“什么样”，认真地记录，尤其是正确地分析，是培养学生积极思维的极好方式。每一个实验结束后，我都要求学生如实填写实验现象，调动大家逐一做出分析，共同探讨，得出结论。如在观察温度计的示数时，每一个组的保温材料、干种子、萌发种子的温度都不一样，且组和组之间也有差异，我让各个组逐一读数，都写在投影片上打出来，然后启发学生从众多数据统计中找出规律，即萌发种子的温度都高于其他。在训练学生分析问题的过程中，培养学生积极思维的好习惯。同时，还鼓励学生有不同的看法，敢于发表不同的见解，让一个组的学生汇报结果后，再问其他同学有没有不同的结果；一个学生分析或解释了原因后，再问其他同学有没有不同的意见；这个实验这样做可以，还有没有其他的方法等，求同存异，不仅能激发学生积极动脑，还可以培养学生的发散思维，启发学生的创造性。5.勤于动脑，启发创造通过上述精心的设计和有意识的训练，确实达到了让学生多动脑就有所创造的目的。如将演示实验改为以组为单位的学生实验后，即面临着实验用品短缺的困难，广口瓶、保温瓶等不够。用广口瓶的目的不仅是小、可密封，而且它还透明，能看清楚实验现象，由此，学生想到了用罐头瓶代替广口瓶，并从家里带来了许多。至于保温的问题，我启发学生在保温材料上下功夫，既能保温又容易得到，最后学生也想了许多办法，有的组找锯末，有的组用废纸，有的组捡来了泡沫塑料，分别都装在废纸箱里，再把空的、盛干种子的、盛萌发种子的矿泉水瓶埋入其中，整个装置也就取代了保温瓶的作用，而且，用矿泉水瓶还克服了用不透明的保温瓶看不到实验材料的缺点，然后用棉花塞在瓶口处，插入温度计，效果都很好。值得一提的是学生还有新发现，即测气体成分变化时干种子的氧气减少和二氧化碳增多几乎都看不出来，惟有温度这一项干种子的比空瓶的略高，说明它在进行微弱呼吸。再如对实验的改造。做检测二氧化碳增多的实验时是把广口瓶内的气体赶入到盛石灰水的试管中，必须用一个合适的带孔的橡皮塞塞紧瓶口才行，比较麻烦。为此，有的学生课下设计了这样的实验：先把等量的石灰水分别倒入两个罐头瓶中，然后在瓶口内分别悬挂用纱布包好的干种子、萌发种子，拧紧瓶盖，一段时间后根据石灰水是否变浑浊来判断二氧化碳是否增多了。此法简单，不受广口瓶的限制，便于学生操作。在这里，学生的创新能力得到了提高，同时也增强了废物利用的环保意识，还使学生有一种实验是