靳桂紅，朱　梅，朱偉華，孫海明，王　博

(1.北華大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院，吉林省吉林市 132013；2.吉林省工程技師學(xué)院，吉林白山 130041)

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高中生物教學(xué)中運(yùn)用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探討

靳桂紅1，2，朱梅1，朱偉華1，孫海明1，王博1

(1.北華大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院，吉林省吉林市 132013；2.吉林省工程技師學(xué)院，吉林白山 130041)

[摘要]本文從理論層面，闡述了生物科學(xué)史和創(chuàng)新能力之間的關(guān)系；從實(shí)踐層面，把生物科學(xué)史融入高中生物教學(xué)中，從創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新人格等五個方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。結(jié)果表明，運(yùn)用生物科學(xué)史作為高中生物教學(xué)素材來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是行之有效的。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新能力；生物科學(xué)史；高中生物教學(xué)

“生物科學(xué)史”是一門生物學(xué)與歷史學(xué)相結(jié)合的邊緣學(xué)科，生物科學(xué)史研究生物科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的歷史?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》(以下簡稱《綱要》)對生物科學(xué)史的定義是“描述生物科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展歷程，并且以科學(xué)史中的重要的史實(shí)資料來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)他們的思維和方法，學(xué)習(xí)他們進(jìn)行科學(xué)研究的邏輯性，同時要珍惜在當(dāng)時的社會背景下他們的創(chuàng)造性勞動成果。生物科學(xué)史也是一門充滿生命力的科學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的生動教材”[1]。

本研究以《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗)解讀》中的定義為指導(dǎo)，培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新人格等創(chuàng)新能力，旨在為培養(yǎng)未來的創(chuàng)造性人才打好素質(zhì)基礎(chǔ)。

創(chuàng)新意識是人們在思考或處理問題時力圖打破思維定式的一種想法，是人們進(jìn)行創(chuàng)新活動的內(nèi)在動力[2]；創(chuàng)新思維是創(chuàng)造活動中的一種思維方式，具有批判性、超前性、流暢性、連貫性、獨(dú)特性、想象性和綜合性等特點(diǎn)[3]；創(chuàng)新精神是指敢于懷疑敢于批判，基本特征是摒棄舊事物舊思想、創(chuàng)立新事物新思想，前提是遵循客觀規(guī)律，創(chuàng)新精神必須符合客觀需要和客觀規(guī)律，這樣才能轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新成果，創(chuàng)新能力才得以提高[4]；創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法是指學(xué)生在解決問題時，采取有效的適合自己的新的掌握知識的方法；創(chuàng)新人格是指由個人內(nèi)在的創(chuàng)新欲望和創(chuàng)新能力協(xié)調(diào)統(tǒng)一構(gòu)成的穩(wěn)定而獨(dú)特的心理特征，是人的價值觀、道德觀、思維方式和心理素質(zhì)等因素整合的產(chǎn)物，是創(chuàng)新活動的內(nèi)在動力，也是影響創(chuàng)新活動是否成功的關(guān)鍵[5]。

生物科學(xué)史中蘊(yùn)涵著豐富的培養(yǎng)創(chuàng)新能力的素材，科學(xué)家的每一項研究成果或重大發(fā)明都是創(chuàng)新的結(jié)晶。生物科學(xué)史中有許多科學(xué)家巧妙運(yùn)用了科學(xué)的研究方法和研究策略，成功實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新過程。在高中生物教學(xué)中，利用生物科學(xué)史作為學(xué)習(xí)新知識的素材，教師不但要帶領(lǐng)學(xué)生分析科學(xué)家的實(shí)驗和結(jié)論，而且要加深對實(shí)驗過程和方法的理解，讓學(xué)生感受到猶如身臨其境的體會探究科學(xué)的魅力。

筆者利用一年半的時間，設(shè)置對照班和實(shí)驗班，把生物科學(xué)史融入高中生物教學(xué)中，對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗研究，結(jié)果表明，運(yùn)用生物科學(xué)史作為素材來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是行之有效的。

1研究方法

1.1研究對象

吉林省BS中學(xué)2013級高一共有8個理科班，其中3到8班共6個是普通班，選擇4班和6班這兩個班

進(jìn)行試驗研究，高一·4班共有學(xué)生54人，(男生28人，女生26人)作為對照班。高一·6班共有學(xué)生54人，(男生29人，女生25人)作為實(shí)驗班。實(shí)驗時長為一年半，2013年9月至2015年1月。采用現(xiàn)行人教版教材(必修1、必修2、必修3)的全部內(nèi)容。

1.2自變量、因變量、無關(guān)變量

1.2.1自變量

對照班采取常規(guī)的教學(xué)方法，以知識帶動能力，實(shí)驗班采取滲透生物科學(xué)史教育的方法，以便強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.2.2因變量

實(shí)驗班學(xué)生在創(chuàng)新能力方面的變化。

1.2.3無關(guān)變量

在實(shí)驗過程中，必須控制好無關(guān)變量，以防影響因變量，提高實(shí)驗的信度。例如：選擇兩個入學(xué)成績相當(dāng)?shù)钠胀ò噙M(jìn)行實(shí)驗；對照班和實(shí)驗班學(xué)生人數(shù)相同，男生和女生的比例大致相當(dāng)；對照班和實(shí)驗班由筆者親自任教，并沒有告知學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗；對照班和實(shí)驗班課時相同，即都是每周4課時,另外加1節(jié)晚課；對照班和實(shí)驗班測驗的試卷、時間都相同。

1.3實(shí)驗流程

1.3.1前測

把入學(xué)考試成績作為實(shí)驗班和對照班前側(cè)的一項指標(biāo)，同時對實(shí)驗班和對照班進(jìn)行為期兩周的創(chuàng)新能力的觀察。

1.3.2實(shí)施過程

實(shí)驗班：學(xué)生預(yù)習(xí)并查閱相關(guān)的科學(xué)史資料，教師檢查預(yù)習(xí)及查閱資料的情況，同時給予適當(dāng)?shù)脑u價，然后以科學(xué)史為主線帶動知識的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的過程、思維方式和方法等，從而有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對照班：以知識點(diǎn)為重點(diǎn)的常規(guī)教學(xué)，科學(xué)史只是作為知識的穿插點(diǎn)。

1.3.3后測

分別統(tǒng)計實(shí)驗班和對照班3次期末考試成績，以及在教學(xué)過程中對學(xué)生創(chuàng)新能力的觀察的結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1前測的結(jié)果統(tǒng)計與分析

2.1.1成績方面

表1　對照班和實(shí)驗班學(xué)生生物學(xué)的入學(xué)考試成績

2.1.2創(chuàng)新能力的觀察

通過對學(xué)生為期兩周的觀察發(fā)現(xiàn)，對照班和實(shí)驗班學(xué)生的創(chuàng)新能力都較薄弱。大部分學(xué)生創(chuàng)新意識不強(qiáng)，創(chuàng)新思維不敏捷，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法簡單，缺少持之以恒的創(chuàng)新精神和正確的創(chuàng)新價值觀。學(xué)生對教材中知識點(diǎn)的掌握都習(xí)慣于死記硬背，不講究方法，遇到難題不是想辦法解決而是放棄，沒有執(zhí)著的精神。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠認(rèn)真，對老師留的作業(yè)只是應(yīng)付，真正能做到把學(xué)習(xí)和興趣、愛好聯(lián)系在一起的學(xué)生寥寥無幾。

對照班和實(shí)驗班學(xué)生的人數(shù)相同、平均分相當(dāng)，說明這兩班學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也是相當(dāng)?shù)?，從對學(xué)生創(chuàng)新能力的觀察結(jié)果可以看出，兩個班學(xué)生的創(chuàng)新能力基本相平，因為學(xué)生都是剛從初中升入高中，思維不開闊、知識面較狹窄。因此，可以選擇高一的這兩個班作為本實(shí)驗的對象。

2.2后測的結(jié)果統(tǒng)計與分析

2.2.1成績方面

表2　對照班和實(shí)驗班學(xué)生生物學(xué)3次考試成績

2.2.2對學(xué)生創(chuàng)新能力的觀察

通過對對照班和實(shí)驗班學(xué)生的觀察發(fā)現(xiàn)，學(xué)生創(chuàng)新能力的變化如下。

(1)創(chuàng)新意識方面。實(shí)驗班學(xué)生比對照班學(xué)生的興趣有所提高，在課堂上表現(xiàn)得更積極，對課堂提出的問題和知識更加感興趣，在發(fā)現(xiàn)問題或解決問題時往往表現(xiàn)得更活躍，甚至有一部分同學(xué)總是能提出自己的獨(dú)特觀點(diǎn)，總是想著用新的想法去解決問題。

(2)創(chuàng)新思維方面。實(shí)驗班學(xué)生不僅獨(dú)立思考問題，而且獨(dú)立完成問題的能力明顯優(yōu)越于對照班學(xué)生，在回答問題或做題時反應(yīng)較快，思維較敏捷，同時能從多個方面、多個角度解決問題，打破了思維定勢。比如，在做綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗時，對照班的學(xué)生按照給定的實(shí)驗材料(菠菜葉)按部就班地做實(shí)驗，而實(shí)驗班的學(xué)生好奇地將班級那幾盆花(龍爪花、吊籃、滴水蓮、茉莉花)的葉片都做了一遍，然后和菠菜葉的結(jié)果作比較，并且將濾紙條剪成了不同形狀，教學(xué)效果差別很大。

(3)創(chuàng)新精神方面。實(shí)驗班學(xué)生比對照班學(xué)生敢于克服困難、坦然面對挫折、處理事情能夠做到堅持不懈，而且有耐心，對于老師教給的學(xué)習(xí)任務(wù)能夠很輕松地完成，上課時注意力集中，且能夠正確看待老師在全班同學(xué)面前對學(xué)生的各種評價。

(4)創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法方面。實(shí)驗班學(xué)生比對照班學(xué)生在接受新知識時能更加靈活地掌握，無論是在課堂上還是做題時都能找到適合自己的方式和方法，把老師教給的知識很愉快地內(nèi)化成自己的知識。如實(shí)驗班的單寶紅同學(xué)在她的筆記中，把蛋白質(zhì)的知識歸納為“一二三四五”，即一個通式、兩個標(biāo)準(zhǔn)、三個數(shù)量關(guān)系、四個原因、五大功能，把DNA的知識簡化成五四三二一，即五種基本元素、四種基本單位、每種基本單位有三種基本物質(zhì)、很多基本單位形成兩條脫氧核酸鏈、成為一種規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

(5)創(chuàng)新人格方面。實(shí)驗班和對照班相比，實(shí)驗班學(xué)生的創(chuàng)新價值觀較成熟，能夠正確地認(rèn)識創(chuàng)新，不再認(rèn)為自己總是一個笨學(xué)生，學(xué)生在課堂上表現(xiàn)得更加自信，不再有緊張情緒，很容易與同學(xué)、老師進(jìn)行交流，學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)勁頭十足。

綜上可見，實(shí)驗班學(xué)生的創(chuàng)新意識增強(qiáng)了、創(chuàng)新思維更敏捷了、創(chuàng)新精神更持久了、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法更多樣化了、創(chuàng)新人格更鮮明了。從表2可以看出，在3次統(tǒng)考成績中，無論是對照班還是實(shí)驗班的平均分和及格率都在提高，但是實(shí)驗班提高的幅度明顯高于對照班，并且在每一次統(tǒng)考中，實(shí)驗班的平均分和及格率也總是高于對照班，尤其是在第三次考試實(shí)驗班的平均分比對照班高出6.84分，及格率高出14.8%。

3結(jié)語

筆者在教學(xué)中合理運(yùn)用生物科學(xué)史，從創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新人格五個方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，經(jīng)過一年半的教學(xué)嘗試，結(jié)果表明實(shí)驗班學(xué)生比對照班學(xué)生的創(chuàng)新能力明顯加強(qiáng)，實(shí)驗班學(xué)生不僅體會到了生物科學(xué)史的故事性、趣味性和生動性，同時加深了對科學(xué)知識本質(zhì)的理解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗班學(xué)生的學(xué)習(xí)成績明顯高于對照班。

在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個長期的過程，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的方式方法和措施都有待進(jìn)一步地改進(jìn)和提高，而且要把創(chuàng)新能力滲透到教學(xué)的方方面面。

對創(chuàng)新能力的評價應(yīng)多元化，本文主要是通過觀察法對實(shí)驗研究的兩個班級學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行評價。因此，選擇更好的方法來評價學(xué)生的創(chuàng)新能力將是筆者在今后的教學(xué)中進(jìn)一步研究的課題。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]李鶴.生物教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力研究[D].大連:遼寧師范大學(xué),2012.

[4]劉榮.高中生物教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力培養(yǎng)論析[J].考試:教研版,2013(1):15-16.

[5]賀艷麗.大學(xué)生科研團(tuán)隊創(chuàng)新人格培養(yǎng)問題研究[D].武漢:武漢紡織大學(xué),2011.

[中圖分類號]G633.91

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]2095-7602(2016)04-0146-04

[通訊作者]朱梅(1963- )，女，副教授，博士，從事生物課程與教學(xué)論研究。

[作者簡介]靳桂紅(1980- )，女，碩士研究生，吉林省工程技師學(xué)院講師，從事生物課程與教學(xué)論研究。

[收稿日期]2015-11-21