摘要:“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。”中學(xué)教育是基礎(chǔ)教育,在培養(yǎng)民族創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才方面,肩負(fù)著特殊使命。課堂教學(xué)是學(xué)校教育最基本,最主要的教育組織,是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);創(chuàng)新精神;創(chuàng)新人才;基礎(chǔ)教育;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中學(xué)教育是基礎(chǔ)教育,在培養(yǎng)民族創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才方面,肩負(fù)著特殊使命。課堂教學(xué)是學(xué)校教育最基本,最主要的教育組織,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。
一、 激勵(lì)導(dǎo)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
俗話(huà)說(shuō):“興趣是最好的老師?!睂W(xué)習(xí)興趣的存在是一個(gè)人求知的起點(diǎn),是創(chuàng)新精神的原始動(dòng)力。教師可以利用教材內(nèi)容相關(guān)的生物學(xué)史知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的興趣,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。如“基因的分離規(guī)律”教學(xué)。首先,講述我國(guó)動(dòng)物遺傳學(xué)家陳楨對(duì)生物學(xué)研究的故事,提高學(xué)生注意力和興奮性。其次,“追蹤”當(dāng)年孟德?tīng)柕碾s交試驗(yàn)情景、思維方法、研究過(guò)程和科學(xué)探索精神,激發(fā)學(xué)生求知欲望和激情,啟發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新動(dòng)機(jī),為課堂教學(xué)營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍。然后,“進(jìn)入”孟德?tīng)柕碾s交試驗(yàn)和一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)中。這樣以其激情教學(xué)法,能把學(xué)生潛在意識(shí)狀態(tài)的好奇心變?yōu)樽杂X(jué)求知的創(chuàng)新意識(shí)。因此在教學(xué)中,教師要善于挖掘教材,結(jié)合并利用知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,運(yùn)用激勵(lì)導(dǎo)學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
二、 問(wèn)題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
愛(ài)因斯坦說(shuō):“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要?!闭n堂教學(xué)是傳播知識(shí)的過(guò)程,又是學(xué)習(xí)“發(fā)現(xiàn)知識(shí)”的過(guò)程,更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的過(guò)程。教師可以利用教材內(nèi)容相關(guān)知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)適合學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新知識(shí)的問(wèn)題情境。如“植物的激素調(diào)節(jié)”一節(jié)教學(xué)。首先,設(shè)計(jì)出問(wèn)題:如果生物學(xué)家達(dá)爾文壽命延長(zhǎng)十年或更多年,生長(zhǎng)素會(huì)到1934年才被發(fā)現(xiàn)嗎?生長(zhǎng)素是怎樣調(diào)節(jié)植物向性運(yùn)動(dòng)呢?你家庭院里的果樹(shù)有“瘋長(zhǎng)”現(xiàn)象嗎?如有你能打破此現(xiàn)象嗎?你家庭院里的果樹(shù)結(jié)果后不久有“落果”現(xiàn)象嗎?如有你怎樣防止“落果”的現(xiàn)象產(chǎn)生呢?然后,讓學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題提出自己的看法,圍繞問(wèn)題中心進(jìn)行討論,發(fā)表自己的觀點(diǎn)。通過(guò)討論形式,不僅學(xué)習(xí)了新知識(shí),而且問(wèn)題得以延伸和深化。有的學(xué)生提出質(zhì)疑:“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的矮壯素(CCC)和多效唑(PP333),它能使植株變矮,也是生長(zhǎng)素嗎?”有的學(xué)生設(shè)想:“如果生物學(xué)家能創(chuàng)造出人類(lèi)相同生長(zhǎng)素,就可以有意識(shí)地控制人體身高?!贝竽懙馁|(zhì)疑和有趣的設(shè)想,體現(xiàn)了他們的現(xiàn)象力和創(chuàng)造力。因此在教學(xué)中,教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)出民主、寬松、和諧的氛圍,允許學(xué)生大膽設(shè)想、敢于質(zhì)疑,允許學(xué)生犯合理性的錯(cuò)誤,建立起新型的師生關(guān)系。這有利于師生間、學(xué)生間不同觀點(diǎn)互相碰撞與交流,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
三、 誘思探究,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
學(xué)生對(duì)未知事物有一種好奇心、探究欲。教師可以利用教材中的探討性知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。古人云:“授之以魚(yú),不如授之以漁?!苯虒W(xué)時(shí),教師應(yīng)以誘思方法,去引導(dǎo)學(xué)生探究知識(shí)的形成過(guò)程,追溯知識(shí)的動(dòng)態(tài)演變,在教師誘思、點(diǎn)撥下,讓學(xué)生自己去探索和研究事物的本質(zhì),像科學(xué)家那樣去發(fā)現(xiàn)、去探究,滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心,強(qiáng)化學(xué)生的探索意識(shí)。
四、 積極創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件
有的生物實(shí)驗(yàn)缺少實(shí)驗(yàn)條件,有的甚至僅僅缺少材料,并且通過(guò)充分發(fā)揮師生的能動(dòng)性完全可以解決。因此,可在實(shí)驗(yàn)前鼓勵(lì)師生積極創(chuàng)造、做好準(zhǔn)備,以保證實(shí)驗(yàn)?zāi)苷M瓿?。如在《觀察根對(duì)礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象》實(shí)驗(yàn)中,需要用長(zhǎng)有1~5 cm根長(zhǎng)的洋蔥作材料,而洋蔥通常較貴且有時(shí)因季節(jié)而不易買(mǎi)到理想的材料,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件也有限,難以滿(mǎn)足多班實(shí)驗(yàn)的需要,因此,可在實(shí)驗(yàn)前幾天,讓學(xué)生用蔥頭或蒜瓣等培養(yǎng)生根,待實(shí)驗(yàn)時(shí)用;在《葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)》中,實(shí)驗(yàn)用的綠葉通常是菠菜葉,但并非一定要用菠菜,可在實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生尋找其他綠葉(越綠越好)代替;在觀察《菜豆種子和玉米種子的結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)中,材料也不必一定用浸軟的菜豆和玉米種子,結(jié)合時(shí)令,可用曬干的新鮮種子來(lái)代替。這樣,既增長(zhǎng)了學(xué)生的知識(shí),又激發(fā)和培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,提高了他們動(dòng)手動(dòng)腦的能力,提高了生物教學(xué)質(zhì)量。
五、 優(yōu)化組合實(shí)驗(yàn)小組
由于生物實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)器材有限,往往不能滿(mǎn)足一個(gè)班一次實(shí)驗(yàn)人均一套實(shí)驗(yàn)用具,而課時(shí)安排又不允許分次做。因此,設(shè)立實(shí)驗(yàn)小組就十分必要,方便以組為單位使用一套實(shí)驗(yàn)用具,每班一次性完成實(shí)驗(yàn)并產(chǎn)生良好的實(shí)驗(yàn)效果,既保證了教學(xué)進(jìn)度的進(jìn)行,又能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)小組不能隨便分配和自由組合,而應(yīng)根據(jù)學(xué)生的差異互補(bǔ)搭配,并且最好在實(shí)驗(yàn)前對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組組長(zhǎng)進(jìn)行培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師應(yīng)做好巡視并對(duì)小組長(zhǎng)作好指導(dǎo),要求學(xué)生人人動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),最終達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。這樣,既培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神和基本操作能力,又提高了教學(xué)質(zhì)量。
六、 積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
中學(xué)生物的每個(gè)實(shí)驗(yàn),教材都有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但為了提高實(shí)驗(yàn)效果,有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不一定完全生搬硬套,可適當(dāng)加以改進(jìn)。如在《葉綠體中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)中,提取色素濾液是至關(guān)重要的一步。用傳統(tǒng)的方法提取,由于丙酮易發(fā)揮,難以得到足夠的濾液,補(bǔ)加丙酮后其濃度又低,實(shí)驗(yàn)效果差,成功率低。可將按傳統(tǒng)方法得到的研磨漿直接裝入試管,然后加入丙酮(液面高出漿面1/2至1倍為宜),振蕩后靜置待用。此法得到的色素液數(shù)量大、濃度高,實(shí)驗(yàn)效果好、成功率高。這樣,會(huì)使學(xué)生拓展思路,增強(qiáng)做實(shí)驗(yàn)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性能力和導(dǎo)向思維能力,提高他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
七、 師生協(xié)同準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)
以往的生物實(shí)驗(yàn)都是由教師做準(zhǔn)備,而如果由教師有計(jì)劃、有目的地讓學(xué)生參與一些實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,就可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的認(rèn)識(shí)和對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解,既增強(qiáng)了學(xué)生參與意識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手動(dòng)腦能力。如在《葉綠體中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)中,一些溶液(10%鹽酸溶液、30%的蔗糖溶液、層析液等)的配制及定性濾紙的干燥處理、洋蔥根葉的培養(yǎng)和其他實(shí)驗(yàn)用具,都可以讓學(xué)生參與準(zhǔn)備,使他們了解一些溶液的配制方法,濾紙的干燥處理方法以及一些實(shí)驗(yàn)用具的作用和使用方法,為全面認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)和做好實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。
八、 利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生綜合能力
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。作為自然學(xué)科的生物學(xué),它的知識(shí)本身就來(lái)源于生活。學(xué)生只有經(jīng)常參加實(shí)踐活動(dòng),將獲得的生物知識(shí)在實(shí)踐中親自體驗(yàn),才能形成牢固的技能。但是對(duì)農(nóng)村的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于各方面的條件限制,如時(shí)間、場(chǎng)地、資源、經(jīng)濟(jì)等等,他們很少參加實(shí)踐活動(dòng),他們的知識(shí)來(lái)源大部分是局限在課堂這個(gè)窄小的空間。所以對(duì)知識(shí)的來(lái)源、去脈只能抽象地接受,對(duì)知識(shí)獲得過(guò)程中的失敗、成功沒(méi)有什么情感上的波動(dòng),所以記憶方面也不深刻,只是為了記憶而記憶,運(yùn)用起來(lái)也不能得心應(yīng)手。
現(xiàn)在,我們通過(guò)多媒體手段來(lái)輔助教學(xué),就可以解決上述因素的限制,因?yàn)殡娔X可以將大自然搬回課堂,可以模擬實(shí)踐所需的各種條件,讓學(xué)生在電腦上進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng),就像投身到大自然的懷抱。具體的課件設(shè)計(jì)如下:在《根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收》一節(jié)中,根吸收哪些種類(lèi)的無(wú)機(jī)鹽?無(wú)機(jī)鹽對(duì)植物的生活有什么作用?如果缺乏時(shí),植物的生長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象,受到什么影響。學(xué)生如果要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)回答這些問(wèn)題或用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所學(xué)的知識(shí)、時(shí)間、場(chǎng)地,特別是時(shí)間受到很大的限制,幾乎是不能進(jìn)行的。如果我們將這些實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐搬到電腦中,可用電腦來(lái)輔助教學(xué),我們就可以在課堂上,在很短的時(shí)間內(nèi)完成這些工作。具體操作如下:以番茄的無(wú)土栽培為例。培養(yǎng)相同品種、生活力相當(dāng)?shù)姆阎仓辏渲幸徊糠滞耆谂囵B(yǎng)液中正常生長(zhǎng)作為對(duì)照,另一些分別在缺乏某種礦質(zhì)元素的培養(yǎng)液中生長(zhǎng),然后教師拍攝下番茄植株生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期的不同變化,再通過(guò)電腦制成實(shí)踐課件(或用電腦動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程)。讓學(xué)生在操作電腦的過(guò)程中,就宛如自己在親自做實(shí)驗(yàn),結(jié)果也即時(shí)可見(jiàn),而不受植物生長(zhǎng)時(shí)間、場(chǎng)地等條件的限制。
通過(guò)這樣的模擬實(shí)踐活動(dòng),教師不僅僅是讓學(xué)生掌握一些基本概念、原理及規(guī)律性的知識(shí),更在于讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)、原理的建立過(guò)程,自主地將所體驗(yàn)到的感性知識(shí)轉(zhuǎn)化為理性知識(shí),在這個(gè)過(guò)程中,開(kāi)闊了學(xué)生的視野,開(kāi)放了學(xué)生的思維,培養(yǎng)了學(xué)生的情感意識(shí),增強(qiáng)了學(xué)生的記憶,提高了學(xué)生的素質(zhì)。
九、 通過(guò)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生有目的、有步驟、深入細(xì)致地觀察,從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,觀察是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最基本的環(huán)節(jié);是人們認(rèn)識(shí)自然、社會(huì)最基本的活動(dòng);是人類(lèi)記憶、思維、現(xiàn)象等一切智力活動(dòng)的基礎(chǔ)。觀察是生物學(xué)基本的研究方法之一。通過(guò)觀察,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,而且可以促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。
十、 通過(guò)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
思維能力是間接地概括認(rèn)識(shí)事物的能力,是人們從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)必備的條件,也是學(xué)生領(lǐng)會(huì)、理解教學(xué)內(nèi)容的重要條件。只有通過(guò)思維,才能掌握生物學(xué)的概念和原理,而通過(guò)有趣的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下去分析、推理,得出結(jié)論,使思維能力得到不斷地發(fā)展。如為了獲得光合作用的概念,讓學(xué)生先做“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn),組織學(xué)生按課本的實(shí)驗(yàn)方法、步驟自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),然后由學(xué)生自己獲得實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:淀粉是光合作用的產(chǎn)物,而陽(yáng)光、葉綠體是植物進(jìn)行光合作用必須的條件。最后還組織學(xué)生討論有關(guān)光合作用的一系列問(wèn)題:①為什么要把天竺葵放在黑暗處一晝夜?②為什么要把天竺葵葉放在酒精中?③為什么要把脫色的葉子用清水漂洗?④為什么要加碘酒?⑤為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是見(jiàn)光部分變色而不見(jiàn)光部分不變色?這樣,學(xué)生通過(guò)思考、分析、綜合等,掌握了知識(shí)間的聯(lián)系和區(qū)別,使之從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),思維得到不斷升華,最終達(dá)到應(yīng)用自如的水平,從而提高學(xué)生的思維能力。
總之,中學(xué)生物學(xué)教師應(yīng)改變傳統(tǒng)教法,探討適合學(xué)生學(xué)習(xí)、利于學(xué)生創(chuàng)新的教學(xué)方法,這就要求生物學(xué)教師要加強(qiáng)自身素質(zhì),不斷拓展思維,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),活化教學(xué)內(nèi)容,使生物學(xué)科真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)教育不可缺少的重要基地。
作者簡(jiǎn)介:
謝曉龍,甘肅省定西市,甘肅省渭源縣路園中學(xué)。