陳飄雪
摘 要:最新版課程標準將生物課程目標劃分成五部分,分別是了解生物的重要性、樹立正確生命觀、掌握科學思維、明確切實可行的研究方法和形成高度責任感。文章說明了培養(yǎng)創(chuàng)造思維的必要性,討論了基于高中生物課堂培養(yǎng)創(chuàng)造思維的要點,包括創(chuàng)設合理情境、鼓勵學生提問、強化思維訓練等,最后結合實際案例,對培養(yǎng)創(chuàng)造思維的方案進行了詳細介紹。希望能夠給教師的生物教學活動提供有益參考。
關鍵詞:高中學生;生物教學;創(chuàng)造性思維;培養(yǎng)策略
在新課改理念與高考制度改革的雙重背景下,高中生物教學過程中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維變得尤為重要。根據(jù)《普通高中生物學課程標準》(2017年版2020年修訂),教師在課堂教學環(huán)節(jié)應積極引導學生參與實驗研究,注重通過探究性活動,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,促使學生創(chuàng)新能力與實踐能力獲得明顯提升。研究指出,在高中生物課堂培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維,是新時期生物學科教學的必然要求,為實現(xiàn)以上教學目標,教師需要將目光聚焦在實踐能力與創(chuàng)造思維培養(yǎng)上,轉變以往的教學理念和方式,確保學生由客體變?yōu)橹黧w,最大限度地提升學生學習生物的自主性與積極性。本文選取創(chuàng)造思維培養(yǎng)作為研究視角,探索在高中生物課堂培養(yǎng)學生思維能力的有效路徑,期望為高中生物學科教學改革助力。
一、研究背景
調查發(fā)現(xiàn),對學生創(chuàng)造思維進行培養(yǎng),不僅符合課程標準所提出的要求,還與信息時代的需要不謀而合。一方面,近幾年,國家加大了培養(yǎng)高科技人才的力度,以期能夠憑借建設科學家工作室等做法,進一步推動高端科技發(fā)展。作為高科技人才最突出的特征,創(chuàng)造思維的重要性有目共睹,培養(yǎng)、提升思維是一項久久為功的工作,無法一蹴而就。因此,多地高中選擇將培養(yǎng)創(chuàng)造思維與日常教學活動相結合,要求教師立足實際,制訂并實施科學的教學方案,通過營造良好氛圍的方式,實現(xiàn)培養(yǎng)大量高科技人才的目標[1]。另一方面,國際社會商貿(mào)競爭愈演愈烈,科技行業(yè)既擁有大量機遇,也面臨著前所未有的挑戰(zhàn),在此背景下,越來越多的國家開始認識到培養(yǎng)高科技人才的重要性。2020年,有關部門就已面向社會頒布了強基計劃,該計劃不僅考慮到國家對高科技人才的需求,還從多元化發(fā)展的角度出發(fā),對高考制度、高校自主權的內(nèi)容進行了調整[2]。作為培養(yǎng)、輸出人才的主要平臺,高中的重要性日益突出,為滿足教育需求,各地高中紛紛將培養(yǎng)創(chuàng)造思維納入日常教學計劃。本文以此為背景,圍繞培養(yǎng)創(chuàng)造思維的原則、策略展開了討論,研究結論不僅豐富了生物教學研究的內(nèi)容,還為培養(yǎng)、鍛煉創(chuàng)造思維提供了理論指導。
二、高中生物教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的意義
新形勢下,科技進步對課堂教學產(chǎn)生的影響逐漸顯露出來,科學思維的站位也因此不斷提高。對生物學科而言,其核心素養(yǎng)共涵蓋知情意行四個維度,其中便包括創(chuàng)造思維,即人們將所掌握知識、信息加工成為理想或是行動,獲得預期成效的意識活動[3]。培養(yǎng)創(chuàng)造思維的必要性主要體現(xiàn)在:第一,創(chuàng)造思維是創(chuàng)新的基礎,培養(yǎng)創(chuàng)造思維可以激發(fā)學生創(chuàng)新潛能,使學生在面對問題和挑戰(zhàn)時,提出新的解決方案;第二,創(chuàng)造思維能夠提高學生的問題解決能力,使學生從容應對各種復雜的情境以及挑戰(zhàn);第三,創(chuàng)造思維要求學生主動思考和探索,培養(yǎng)創(chuàng)造思維可以提升學生的自學能力,通過思考主動提問,構建完整的知識體系,形成個人特色鮮明的學習模式,以提高學習效果;第四,創(chuàng)造思維要求學生從不同角度、視角思考問題,培養(yǎng)創(chuàng)造思維可以促進學生批判思維的養(yǎng)成。通過思考和提問,審視問題的各個方面,形成自己的觀點。綜上,培養(yǎng)創(chuàng)造思維能夠提高學生的學習能力、問題解決能力,使其在未來的社會中更具競爭力。
三、在高中生物教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的要點
(一)培養(yǎng)原則
培養(yǎng)創(chuàng)造思維的關鍵在于處理、加工知識,教師所采取的教學方案、手段均會對培養(yǎng)效果產(chǎn)生影響。要想使學生盡快獲得創(chuàng)造思維,應嚴格遵循以下原則:
1.適配原則
該原則要求教師以課堂環(huán)境、學生情況為依據(jù),通過因地制宜、因材施教的方式,制定教學策略并開展教學活動。日常工作中,教師應時刻關注教學情境,有針對性地調整教學策略,以確保學生的創(chuàng)造思維能夠得到有效培養(yǎng)?;谶m配原則開展生物教學活動,需要教師注意以下幾點。第一,了解學生的情況,有針對性地設計教學活動,激發(fā)學生興趣,提高參與度。第二,引入多樣化的學習資源和工具,如實驗設備、科學工具,讓學生在學習中有更多的選擇,激發(fā)創(chuàng)造思維,培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識。第三,根據(jù)學生需求和學習風格,引導其進行個性化學習。例如,有些學生喜歡通過觀察來學習,教師可以為其提供觀察的機會;有些學生喜歡通過閱讀來學習,教師可以為其提供相關的文獻。第四,采用多樣化的評價方式,鼓勵學生展示創(chuàng)造思維和創(chuàng)新成果,促進學生自我評價與反思。
2.科學原則
高中生物課堂具有節(jié)奏快、內(nèi)容多的特點,采取恰當?shù)慕虒W方式可以拉近教師與學生的距離,對培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維有重大意義。無論是制訂教學方案,還是確定教學策略,教師均要堅持以科學性為核心,既要保證理論基礎豐富,又要保證教學方案、策略適用于多種場景,能夠根據(jù)檢測結果明確教學策略的不足并加以改進,使教學活動所取得的效果最大限度接近預期[4]。該原則的外在表現(xiàn)包括:通過生動、有趣的教學內(nèi)容,激發(fā)學生興趣,使其主動參與學習并產(chǎn)生創(chuàng)造思維;由教師提出開放性問題,鼓勵學生探索,提出自己的觀點和解決方案;鼓勵學生運用不同的思維方式解決問題,培養(yǎng)多元化思維;提供實踐活動和應用場景,讓學生將創(chuàng)造思維應用到實際問題中,通過實踐加深對知識的理解。
3.導向原則
基于導向原則開展生物教學活動時,需要教師做到:其一,引發(fā)學生對生物知識、現(xiàn)象的好奇,激發(fā)興趣;其二,給予學生充分的自主權,讓學生自由選擇學習的內(nèi)容和方式,激發(fā)創(chuàng)造思維,培養(yǎng)自學習慣;其三,通過實驗和觀察,培養(yǎng)學生觀察力和實踐能力;其四,鼓勵學生提出問題,嘗試通過不同的思維方式和方法,提出多種解決方案,培養(yǎng)創(chuàng)造思維和解決問題的能力;其五,及時給予反饋和鼓勵,既要激勵學生不斷嘗試,也要讓學生正視失敗,從中積累經(jīng)驗、實現(xiàn)成長。
(二)培養(yǎng)策略
1.創(chuàng)設合理情境
創(chuàng)設情境不僅能夠激發(fā)學生對生物的興趣,還可以使學生的思維得到調動。課前導入環(huán)節(jié),通過創(chuàng)設有懸念的情境,吸引學生目光,使學生全身心地投入學習活動中。不同單元應通過不同方式創(chuàng)設情境,生態(tài)學單元可以創(chuàng)設模擬生態(tài)系統(tǒng),讓學生以小組為單位,分別扮演不同的角色,模擬相互作用和能量流動,同時觀察并記錄物種之間的關系,了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、脆弱性。環(huán)境科學單元,教師可以圍繞水污染、土壤退化等提問,讓學生分析問題產(chǎn)生的原因和影響,給出解決方案。遺傳學單元,可以讓學生模擬遺傳實驗,通過投擲硬幣,模擬基因的分離和組合,觀察不同基因型的比例變化,理解遺傳規(guī)律和基因的傳遞。生物技術單元,可以要求學生設計生物工程項目,例如,通過基因編輯改良常見作物品種,確保學生通過調研、實驗,了解生物技術的應用。人體生理學單元,可創(chuàng)設仿真人體系統(tǒng),由學生模擬人體系統(tǒng),觀察不同條件下人體系統(tǒng)的變化,了解人體的結構及功能。
事實證明,創(chuàng)設情境能夠為培養(yǎng)創(chuàng)造思維助力,在實際教學中,可供教師選擇的創(chuàng)設情境的方式包括:第一,提出真實世界中的生物問題、與課程內(nèi)容相關的問題或是其他開放性問題,讓學生思考和探索,在此過程中培養(yǎng)其創(chuàng)造思維;第二,創(chuàng)設實驗情境,讓學生親身體驗生物現(xiàn)象,激發(fā)學生的好奇心和探索欲望,促使其主動提出問題、思考解決方案;第三,引入項目式學習,由學生自行選擇感興趣的主題并深入研究,由此激發(fā)其創(chuàng)造思維;第四,介紹真實案例,讓學生思考如何應對、解決案例中的問題,培養(yǎng)其創(chuàng)造思維和解決問題的能力;第五,通過合作學習,培養(yǎng)學生的合作意識、創(chuàng)造思維。除此之外,教師還應當給予學生足夠的自主性和自由度,通過鼓勵提問、引導思考、提供反饋等方式,促進學生創(chuàng)造思維的發(fā)展。
2.鼓勵學生提問
培養(yǎng)創(chuàng)造思維的關鍵是提問。課堂上,教師應引導、鼓勵學生暢所欲言,針對教學內(nèi)容提出不同的問題,由此達到培養(yǎng)其創(chuàng)造思維的目的。對于鼓勵學生提問,實證有效的方法包括:營造積極、開放的學習氛圍,保證學生的問題能夠得到認真回答;提出開放性的問題,鼓勵學生思考和探索;提出“為什么會發(fā)生這樣的生物現(xiàn)象?”“有沒有其他可能的解釋?”等問題,引導學生進行思考。以高中階段第一節(jié)生物課為例,教師可以放棄以往按照教學計劃直接開展教學活動的做法,向學生提出“同學們對這門新開的學科有什么期待呢?”“同學們想在生物課堂上學習哪些相關的知識?”等問題,由學生經(jīng)過討論后,給出自己的答案。學生A希望通過學習了解關于血型的知識,學生B則更好奇遺傳病的相關知識。隨后,教師可以根據(jù)學生的回答,制訂教學計劃及方案,在課堂上融入學生感興趣的話題或知識,充分激發(fā)學生的熱情,為培養(yǎng)創(chuàng)造思維提供先決條件。
3.加強思維訓練
傳統(tǒng)觀念認為,學生提出不同的觀點或解決方法均屬于創(chuàng)新,但創(chuàng)造思維的重點是“思維”,因此,教師應重點關注學生分析、解決問題的表現(xiàn)。只有切入點與眾不同、思維清晰且方法正確,才能被視為一次成功的創(chuàng)新??紤]到學生往往要經(jīng)過多次訓練,才能獲得創(chuàng)造思維,鑒于此,教師應以學情、教學內(nèi)容為依據(jù),靈活運用多種訓練思維的方法,對學生思維具有的廣闊性、靈敏性進行激活。高中階段要重點培養(yǎng)學生的直覺思維、反省思維。其中,直覺思維是指人們在面對問題或決策時,憑借直覺、感覺分析和判斷的能力。直覺思維不同于邏輯思維,它更依賴于個人的感受、經(jīng)驗,可以幫助人們快速捕捉問題的本質,在復雜情況下做出準確的決策。培養(yǎng)方法包括:第一,通過不斷的學習及實踐,積累更多的經(jīng)驗和知識,提高對問題的洞察力、感知力;第二,通過直覺測試、觀察和分析周圍的事物等練習,提高對直覺的敏感度及準確性;第三,通過反思自己的決策和判斷,分析成功或失敗的原因,提高對直覺的理解和運用能力;第四,拓寬思維的邊界,接觸不同的觀點還有思維方式,提高對問題的思考、判斷能力。
在講解“呼吸作用”相關知識點時,教師可以鼓勵學生發(fā)散思維,自行設計并完成生物實驗,證明“呼吸放熱”這一結論正確與否。學生A選擇在提前準備的保溫瓶內(nèi)放入一片干燥的樹葉、一片剛落下的樹葉,學生B則在保溫瓶內(nèi)放入了兩顆種子,一顆為干種子、另一顆則已經(jīng)發(fā)芽。隨后,用連接有溫度計的密封塞封堵保溫瓶瓶口,根據(jù)溫度計顯示的溫度,判斷植物呼吸是否帶有溫度[5]。該實驗能夠培養(yǎng)學生直覺思維,確保學生面對問題和決策時,憑借直覺或感覺做出判斷。
反省思維指的是人對自己行為、決策和思維進行深入思考與評估的能力,包括對優(yōu)點和缺點的客觀分析、對過去經(jīng)驗及行為的反思,以便從中學習并獲得成長[6]。培養(yǎng)方法有:其一,培養(yǎng)對行為、思維的觀察力,準確了解行為、決策的動機和影響因素;其二,勇于正視錯誤和缺點,以積極的態(tài)度解決或改進;其三,通過提出問題和深入探索,了解思維方式、思維方式對行為和決策的影響;其四,對過去所做出的行為、決策加以分析,從中總結經(jīng)驗教訓;其五,設定明確的目標,衡量所做出行為、決策是否符合預期,有針對性地調整或改進;其六,接受他人的反饋,從不同的角度審視行為和思維方式。
以滲透作用為例,教師可以要求學生利用課下時間自行選擇材料并完成相關實驗。學生C選擇的材料是黃瓜,學生D決定用土豆展開實驗,兩個人均決定在植物表面挖坑并填滿食鹽,經(jīng)過一段時間后,黃瓜、土豆的坑洞附近都變軟了。該實驗可以培養(yǎng)學生的反省思維,使學生通過不斷反省和思考,更加深入地了解自己,并在未來的行為和決策中,做出更明智的選擇。
需要明確的是,創(chuàng)造思維并不僅僅局限于直覺思維、反省思維,還包括統(tǒng)攝思維、求異思維等。因此,日常教學中,生物教師應以教學內(nèi)容為依據(jù),對培養(yǎng)思維的方法加以確定,通過打造高效生物課堂,使學生盡快獲得創(chuàng)造思維。
4.理論結合實際
事實證明,教學內(nèi)容和日常生活割裂,并不利于學生興趣的激發(fā)。生物作為一門起源于實際生活的學科,所涉及的知識點往往和生活存在緊密聯(lián)系。教師應利用生物起源于生活這一優(yōu)勢,通過理論結合實際的方式,對學生興趣進行激發(fā),為培養(yǎng)創(chuàng)造思維奠基。以植物個體發(fā)育為例,教師可以先帶領學生觀看記錄玉米生長過程的視頻,再對被子植物種皮、胚相關知識進行講解,事實證明,這樣做能夠有效降低學生學習知識的難度,使學生創(chuàng)造思維得到激發(fā)。
現(xiàn)將高中生物課堂適用的理論結合實際的方法總結如下,以供參考:方法一,在教學中引入實際案例,以科學研究、環(huán)境保護等領域的案例為例,讓學生思考和探索相關的問題,使其了解生物知識在現(xiàn)實生活中的應用和意義;方法二,組織實踐活動,使學生通過實踐活動,親身體驗研究的過程,培養(yǎng)創(chuàng)造思維、實操和觀察能力;方法三,提出開放性問題,引導學生展開思考及討論,分享自己的觀點,激發(fā)創(chuàng)造思維;方法四,組織學生完成小型研究項目,將選擇權交給學生,由學生自行選擇感興趣的課題并展開研究,這樣做既能夠培養(yǎng)學生獨立思考的能力,又可以鍛煉其創(chuàng)造思維和科研能力;方法五,給予學生充分的自由,鼓勵學生進行創(chuàng)新實踐,通過實際操作,培養(yǎng)創(chuàng)造思維和實際應用能力。
四、基于高中生物課堂培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的案例說明
本章將以《合成基因指導蛋白質》一課為例,對培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的具體方法加以說明。
(一)教學環(huán)節(jié)
實踐經(jīng)驗表明,酌情調整教學環(huán)節(jié)并處理教學細節(jié),對培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維具有極為重要的作用。教學活動開始前,教師應分析學生情況,根據(jù)學生興趣、認知水平和其他學科的影響,確立教學目標并編寫教案。課前導入環(huán)節(jié),根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設具有鋪墊作用的情境,通過理論結合實際,引入將要學習的知識,憑借富有趣味性的情境,激發(fā)學生的興趣。教學活動結束后,圍繞教學內(nèi)容布置作業(yè),要求學生利用課下時間完成查找資料和制作模型等任務,這樣做既能夠提高學生的參與度,又可以使學生的思維變得更加發(fā)散,對培養(yǎng)創(chuàng)造思維有重大意義。
由于本章節(jié)內(nèi)容具有概念多、知識抽象的特點,為確保學生順利掌握相關知識,教師制訂了教學方案:第一步,在導入環(huán)節(jié)播放侏羅紀公園的視頻,組織學生觀看視頻,并結合教材內(nèi)容回答“地球是否真的有恐龍?”這一問題,由此引入DNA的相關知識;第二步,將班級內(nèi)學生劃分成不同小組,要求各組圍繞“mRNA的哪些特征決定了其可以作為DNA的信使而存在?”展開討論,匯總各小組所給出的答案,結合教材內(nèi)容詳細介紹mRNA的知識點;第三步,帶領學生閱讀教材所給出圖片,分析RNA、DNA異同,播放關于DNA轉錄的視頻,介紹遺傳信息由DNA轉錄至RNA的全過程。
(二)教學策略
本章節(jié)的教學重難點分別是mRNA結構、轉錄遺傳信息的過程。教學時,教師既采取了上文提到的創(chuàng)設情境、鼓勵提問等措施,還結合教材內(nèi)容制定相應策略。首先,將學生劃分成不同小組,以小組為單位,通過合作完成學習任務,為學生互動、交流創(chuàng)造條件。學生獨自思考并設計的實驗,其客觀性、可操作性往往難以得到保證,小組學習可以解決這一問題。課堂上,各小組可以通過假說演繹的方式完成實驗,教師的任務則是關注各組實驗結果,總結實驗結果存在差異的原因,使學生的思維得到全方位發(fā)展。其次,生物實驗是高中生物教學的重要一環(huán),只有理論基礎扎實的學生,才能在生物實驗中有突出表現(xiàn)。調查發(fā)現(xiàn),一部分教師受傳統(tǒng)教學理念的影響較深,沒有按照計劃展開實驗,而是將多節(jié)實驗課合并為一節(jié),在課上簡單演示實驗流程,導致學生無法深入理解實驗內(nèi)容及原理。為解決該問題,教師決定引入無領導化教學模式,先帶領學生了解實驗內(nèi)容、流程和原理,再由學生自行完成實驗,通過多角度探索,得到不同的結果,由此達到對學生創(chuàng)造思維進行培養(yǎng)的目的。最后,整合基礎題、探究題和應用題,結合學生情況,有針對性地布置課后作業(yè),這樣能夠避免由于作業(yè)難度不匹配,導致學生產(chǎn)生挫敗感,并通過增強學生自信心與認同感的方式,使其創(chuàng)造思維得到有效培養(yǎng)[7]。
結束語
通過分析可知,在高中生物教學領域,創(chuàng)造思維發(fā)揮著關鍵作用。鑒于此,教師應充分認識到創(chuàng)造思維培養(yǎng)的重要價值,通過設計豐富多彩的生物課程內(nèi)容,實現(xiàn)對學生思維模式的重新構建,著力發(fā)揮學生的主動性。為實現(xiàn)上述教學目標,生物學科教師應采取多種教學方法與手段,促使學生形成求知欲,并積極參與到課堂活動中,由此保持思維創(chuàng)造力,形成創(chuàng)造思維體系。總之,通過對學生創(chuàng)造思維加以培養(yǎng),可以使學生感受到生物學科的學習樂趣,并且成長為具有創(chuàng)新意識的優(yōu)質人才。未來,高中生物教師應轉變教學思想和方式,在結合學生身心發(fā)展規(guī)律的基礎上,積極培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維,加快推進生物學科教學改革進程。
參考文獻
[1]步東軍,鮑亞培.第四至八屆全國中小學實驗教學說課活動案例分布特點分析:以高中生物學科為例[J].中國教育技術裝備,2023(7):17-20.
[2]代琪.核心素養(yǎng)導向下人教版高中生物教材課后習題的特色:以“基因和染色體的關系”為例[J].亞太教育,2022(18):42-44.
[3]盧永凱,翁俊英.基于科學思維培養(yǎng)的高中生物模型建構教學策略的行動研究[J].甘肅教育研究,2022(8):43-45.
[4]裴婕,陳世媛,余春梅,等.PBL教學法在高中生物教學中的應用:以“基因工程”為例[J].西部素質教育,2022,8(14):179-182.
[5]王靜仁.以“三段論”為載體培養(yǎng)高中生物科學思維的教學實踐[J].生物學通報,2022,57(6):44-45.
[6]黃雪嬌,周東岱,董曉曉,等.協(xié)作知識建構學習活動對學生創(chuàng)造性思維的影響[J].現(xiàn)代教育技術,2022,32(3):71-80.
[7]覃麗萍.基于創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的高中化學實驗教學創(chuàng)新審思與實踐[J].科學咨詢(教育科研),2021(12):222-224.