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如何在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力思維能力是人的各種能力的核心,而創(chuàng)造性思維又是思維的最高形式,所以創(chuàng)造性思維能力是人的最高層次的能力。古今中外有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,在青少年時(shí)期大都已具有超常的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造性思維,對人一生成就的大小至關(guān)重要。人類社會(huì)正在進(jìn)入高科技信息時(shí)代,在未來的社會(huì)里創(chuàng)造性勞動(dòng)將成為重要的勞動(dòng)形式。這種勞動(dòng)性質(zhì)給學(xué)校的教育和教學(xué)提出了新的要求,使得培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性成為未來教育的一個(gè)非常重要的任務(wù)。然而,當(dāng)前學(xué)校教育的現(xiàn)狀,與這種形勢是很不適應(yīng)的。中科院院士、北京大學(xué)校長陳佳洱教授最近指出:“獲得諾貝爾獎(jiǎng),需要積累,需要有很好的教育。我國的教育,從小學(xué)開始,就存在著嚴(yán)重的問題,除教育的知識(shí)面太窄,缺乏基本素質(zhì)的訓(xùn)練等多種不足外,最根本的問題是缺乏對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)?!币虼?,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,應(yīng)成為各學(xué)科教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。下面就談?wù)勅绾卧谏锝虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。一、 發(fā)揚(yáng)教學(xué)民主,讓學(xué)生體驗(yàn)尊嚴(yán)感和成就感.民主的師生關(guān)系、和諧的課堂氣氛是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造思維的保障.陶行知先生指出:“創(chuàng)造力量最能發(fā)揮的條件是民主.如果大量開發(fā)創(chuàng)造力,大量開發(fā)人才礦中之創(chuàng)造力,只有民主才能辦到,只有民主的目的、民主的方法才能完成這樣的大事.”建立和諧、平等、相互理解和尊重的師生關(guān)系,不僅有助于情感的交流,而且能夠促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展.要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,首先就應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)出一種民主、寬松、和諧的教學(xué)環(huán)境和氣氛. 教學(xué)實(shí)踐證明,民主型的教學(xué)是提高學(xué)生情緒的重要因素.和諧的人際關(guān)系、積極向上的學(xué)習(xí)氣氛能使學(xué)生感到集體的溫暖、教師的可親;學(xué)生的情緒平和、性情愉快,在良好的心境下學(xué)習(xí),也就能注意力集中、思想活躍、聯(lián)想豐富,能更好的發(fā)展創(chuàng)造性思維能力.二誘發(fā)動(dòng)機(jī),創(chuàng)設(shè)情境, 所謂動(dòng)機(jī)是指為實(shí)現(xiàn)一定目的而行動(dòng)的原因。大腦思考必須要有動(dòng)機(jī),沒有動(dòng)機(jī)的思考只能是本能的重復(fù)和再現(xiàn)。一般地說,思維動(dòng)機(jī)可分為內(nèi)因和外因,如何借助外因促使內(nèi)因起作用,提高思維興趣和動(dòng)機(jī),這正是教師發(fā)揮主導(dǎo)作用的地方。例如,導(dǎo)入新課時(shí),教師設(shè)計(jì)的導(dǎo)言能否產(chǎn)生懸念,激起學(xué)生的求知欲望,打開思維的門扉,這是教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。如在講“有絲分裂”時(shí),我設(shè)計(jì)了這樣的導(dǎo)言:“(1)細(xì)胞的數(shù)量是如何增加的?細(xì)胞數(shù)量增加對生物的生活有什么意義?(2)細(xì)胞數(shù)量增加過程中,如何保持子細(xì)胞和母細(xì)胞的一致呢?”又如,在講“水分代謝”時(shí),我設(shè)計(jì)了這樣的引言:“把一塊蘿卜放在清水中一段時(shí)間后,重量會(huì)增加;而放在鹽水中一段時(shí)間后,重量會(huì)減小,這是為什么?”這樣一個(gè)一個(gè)的懸念引起了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心,并由此產(chǎn)生了思考,一下子將注意力集中起來,接著通過講授、討論,使學(xué)生理解了“有絲分裂”和“水分代謝”的有關(guān)知識(shí),而且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 在課堂小結(jié)時(shí),教師采用懸念式結(jié)尾,給學(xué)生留下值得 回味的問題,讓學(xué)生帶著疑問結(jié)束新課,以引起他們不斷探索新知識(shí)的興趣。例如,我在教“細(xì)胞分裂”時(shí),讓 同學(xué)們在課后計(jì)算 一小時(shí)后的個(gè)數(shù)進(jìn)行了認(rèn)真的思考和討論,提出了許多有創(chuàng)造性的意見。 當(dāng)然調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,誘發(fā)思維動(dòng)機(jī),并不完全體現(xiàn)在導(dǎo)入新課和課堂小節(jié)上,而是要貫穿于教學(xué)的全過程,即在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),教師都要撥動(dòng)學(xué)生的心弦,針對學(xué)生實(shí)際和教學(xué)內(nèi)容,提出思考性問題,以激發(fā)學(xué)生思考。這些思考性問題,盡管學(xué)生一時(shí)還不能全部解答,但都能激起其認(rèn)識(shí)的沖突,活躍思維,誘發(fā)興趣,這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是有積極作用的。創(chuàng)設(shè)情境也是激活學(xué)生思維的好方法。所謂創(chuàng)設(shè)情境,就是教師利用生物標(biāo)本、模型、實(shí)物、錄像等一切條件,或利用日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中某些生物學(xué)現(xiàn)象,為學(xué)生創(chuàng)造一種有所感的境界。例如在講“減數(shù)分裂”時(shí),我讓學(xué)生先觀察減數(shù)分裂的模型,使學(xué)生有一個(gè)初步的了解,再用多媒體演示減數(shù)分裂的過程,使學(xué)生進(jìn)入情境之中,喚起學(xué)生探求的欲望。又如,在講“自然選擇”時(shí),我介紹了達(dá)爾文考察過的克格倫島,使學(xué)生沉浸在昆蟲與風(fēng)暴搏斗的情境之中,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其積極開展思維活動(dòng)。三、制造矛盾, 設(shè)疑問難培養(yǎng)思維能力總是從問題產(chǎn)生開始的。提問是課堂教學(xué)中一種必不可少的教學(xué)手段,也是引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效方法。提問可以集中學(xué)生的注意力,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,開拓他們的思路。根據(jù)這一特點(diǎn),在生物學(xué)教學(xué)中,教師要根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維層次,有意識(shí)地制造矛盾,設(shè)疑問難,強(qiáng)化學(xué)生的思維,以利解決問題。例如, 在上高二生物第一節(jié)課時(shí),我并不是按照課本逐條講解,而是發(fā)問:你們想通過高中生物課的學(xué)習(xí)獲得哪些知識(shí)?由此引發(fā)學(xué)生的各種思考,他們賃著自己的想象和對生物學(xué)知識(shí)的渴求,說出了許多不同的想法。有的說:想知道子女血型為什么不同于父母;有的說:人生病到底是怎么一回事?有的病能遺傳,而有的病又不能遺傳,這是為什么呢?等等。各種各樣的關(guān)于生物學(xué)方面的問題層出不窮,表現(xiàn)出了學(xué)生們很好的發(fā)散性思維。在講完“頂端優(yōu)勢”后,我向?qū)W生提出:“果樹修剪、棉花適時(shí)打頂為什么能提高產(chǎn)量?”學(xué)生議論后得出:果樹修剪、棉花打頂是為了打破頂端優(yōu)勢,使側(cè)枝生長良好。接著我乘勢追問:“所有的植物都要打破頂端優(yōu)勢嗎?梧桐樹長到一定的高度不打頂,會(huì)更好地遮蔭嗎?松樹、杉樹長到一定高度打頂,會(huì)獲得高大的木材嗎?”這樣有意制造沖突,引起學(xué)生注意,積極思考答案,比教師直接闡明打破頂端優(yōu)勢和利用頂端優(yōu)勢的效果好得多。要制造矛盾,就必須要設(shè)計(jì)好問題。首先要注意設(shè)計(jì)的問題必須合乎學(xué)生的實(shí)際,由淺入深,循序漸進(jìn)。否則,矛盾不但解決不了,還會(huì)使學(xué)生的積極性受到挫傷。其次,在課堂上要善于誘導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑,尤其是啟發(fā)他們從無疑中生疑,發(fā)展求異思維。例如,在講“蒸騰作用”時(shí),向?qū)W生提出:“俗話說水往低處流,為什么高大樹木體內(nèi)的水能從根部流到樹冠?”在講“蛋白質(zhì)代謝”時(shí),可向?qū)W生提出:“組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在人體細(xì)胞內(nèi)都能合成嗎?”在講“生態(tài)系統(tǒng)”的成分時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生觀察“池塘生態(tài)系統(tǒng)圖”,向?qū)W生提出:“生態(tài)系統(tǒng)中,如果缺少分解者,將會(huì)出現(xiàn)什么后果?”等等,這些問題看來很小,卻能小中見大,使學(xué)生從無疑中生疑、知疑,達(dá)到小疑有小進(jìn),大疑有大進(jìn),久而久之,必然會(huì)促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。四、聯(lián)想訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力 聯(lián)想是由所感知或所想的事物想起相關(guān)的事物的思維活動(dòng)。聯(lián)想雖然并不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價(jià)值的新的形象,但它卻為能夠產(chǎn)生新形象的想象思維活動(dòng)提供一定的基礎(chǔ)。通過自由想象可探索各種解決問題的方案,通過強(qiáng)制聯(lián)想可找到實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的途徑。聯(lián)想的主要類型有接近聯(lián)想、相似聯(lián)想、對比聯(lián)想和因果聯(lián)想。 1.接近聯(lián)想 接近聯(lián)想是指由于時(shí)間或空間上的接近而引起的不同事物間的聯(lián)想。例如提起有絲分裂中期的細(xì)胞特點(diǎn)(紡錘體清晰可見,染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板上),就可能聯(lián)想到細(xì)胞分裂后期每一個(gè)著絲點(diǎn)一分為二,兩個(gè)姐妹染色單體也隨著分開,紡錘絲不斷地收縮變短,牽引著分開的兩個(gè)染色體移向兩極。這就是一種時(shí)間接近聯(lián)想。當(dāng)看到根的結(jié)構(gòu)的掛圖時(shí),可能會(huì)起到莖的結(jié)構(gòu),甚至?xí)氲饺~的結(jié)構(gòu)。這就是空間接近聯(lián)想。2.相似聯(lián)想 相似聯(lián)想是指由于外形或意義相似引起的聯(lián)想。比如,當(dāng)看到油菜的花時(shí),就會(huì)想到白菜的花和蘿卜的花,這就是外形相似聯(lián)想;當(dāng)看到人身體上的血管時(shí),就會(huì)想到植物的導(dǎo)管和篩管,這是意義相似聯(lián)想。 3.對比聯(lián)想 對比聯(lián)想是指由于事物間完全對立或存在某種差異而引起的聯(lián)想。比如,當(dāng)看到光合作用的公式(二氧化碳水有機(jī)物(儲(chǔ)存能量)氧氣)時(shí),立即會(huì)想到呼吸作用的公式(有機(jī)物氧氣二氧化碳水能量)。 4.因果聯(lián)想 因果聯(lián)想是指由于兩事物間存在的因果關(guān)系而引起的聯(lián)想。這種聯(lián)想往往是雙向的,既可以由原因想到結(jié)果,也可以由結(jié)果想到原因。在科學(xué)研究中,得益于因果聯(lián)想的例子很多,我國植保專家李連昌發(fā)明微粒塑料性誘芯就是典型一例。當(dāng)李連昌手捏著一只棗粘蟲的雌蛾時(shí),總有一群雄蛾追隨,這使他聯(lián)想到,一定是雌蛾體內(nèi)釋放了一種性信息素所致,由此他研制成功了棗粘蟲性信息素,并制成微粒塑料性誘芯,殺蟲效果甚佳,被國家認(rèn)定為重大發(fā)明。 五、想象訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力 想象是人腦在原有形象的基礎(chǔ)上加工改造,形成新形象的思維過程。想象的具體類型主要有三種,即再造想象、創(chuàng)造想象和幻想。 1.再造想象 再造想象是根據(jù)一定的詞的描述(言語、文字)或圖樣(圖表、圖解符號、模型等)的示意在頭腦中形成相應(yīng)的新形象的想象。例如,生命起源的教學(xué),由于生命起源過程學(xué)生無法直接感知,只有借助于教師的語言和畫面給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)想象的情景和氣氛,使他們仿佛置身于遠(yuǎn)古的地球,思維隨著畫面的變化而自由馳聘,各種表象在大腦中變化、組合,學(xué)生在理解生命起源過程的同時(shí),也完成了再造想象。 2.創(chuàng)造想象 創(chuàng)造想象是不依據(jù)現(xiàn)成的描述而獨(dú)立地創(chuàng)造出新形象的想象。例如,將DNA的結(jié)構(gòu)模型拆卸成零件,再讓學(xué)生動(dòng)手組裝成結(jié)構(gòu)模型,恰如科學(xué)家當(dāng)年創(chuàng)造這些模型一樣,啟發(fā)學(xué)生也重新來一次創(chuàng)造。再如讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證某些生命現(xiàn)象和規(guī)律。有的學(xué)校在做完“葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”后,教師鼓勵(lì)學(xué)生依據(jù)分離原理設(shè)計(jì)出其他方案。學(xué)生提出:用汽油做層析液;用毛細(xì)玻璃管沾些色素提取液立在園形濾紙中心;以粉筆取代濾紙條做實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,組織學(xué)生對這些設(shè)計(jì)進(jìn)行分析討論,從中選出可行的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)是否成功。這樣學(xué)生在獨(dú)立地進(jìn)行形象分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果預(yù)測、直到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的全過程中,都必須經(jīng)過自己的創(chuàng)造想象。 3.幻想 幻想是創(chuàng)造想象的一種特殊形式,是一種與主觀意向相結(jié)合并指向未來的想象。由于幻想的結(jié)果超越現(xiàn)實(shí)太遠(yuǎn),有的甚至很難實(shí)現(xiàn),所以人們往往把幻想同不切實(shí)際等同起來。其實(shí)許多幻想并非是真的不能實(shí)現(xiàn),而只是受制于人的認(rèn)識(shí)水平,才被人舍棄的。培養(yǎng)現(xiàn)實(shí)的幻想精神,對于開發(fā)智力確實(shí)是不可忽視的,在生物教學(xué)中,應(yīng)經(jīng)常提出一些能激起學(xué)生幻想的問題。如講完新陳代謝以后可提出如下問題:對于大多數(shù)生物來說,新陳代謝越緩慢其壽命越長,為了提高人的壽命,你能想出哪些方法? 六、發(fā)散思維訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力 發(fā)散思維也稱擴(kuò)散思維、輻射思維、求異思維,是指在思維過程中,不拘泥于一點(diǎn)或一條線索,而是從已有信息出發(fā),盡可能向各個(gè)方向擴(kuò)展,不受已知的或現(xiàn)存的方式、方法、法規(guī)、范疇的約束,并且從這種擴(kuò)散、輻射和求異的思考中,求得多種不同的解決辦法,衍生出多種不同的結(jié)果。發(fā)散思維可以使人思路活躍、思維敏捷、辦法多而新穎,能提出大量可供選擇的方案、辦法和建議,特別能提出一些別出心裁、完全出乎意料的新鮮見解,使問題奇跡般的得到解決。在生物教學(xué)中發(fā)散思維訓(xùn)練的主要內(nèi)容有擴(kuò)散列舉、同解變型和引申發(fā)揮等。 1.擴(kuò)散列舉 擴(kuò)散列舉就是圍繞一個(gè)問題舉出多種可能相關(guān)的因素。例如在學(xué)完家兔的知識(shí)后,讓學(xué)生考慮有哪些因素可以使家兔死亡。沒有食物可能餓死,沒有氧氣可能憋死,心臟壞了可能死,神經(jīng)受損可能死,失血過多可能死,積毒過量也可能死,人殺可死,狗咬可死。再如學(xué)了生物與環(huán)境的知識(shí)以后,可讓學(xué)生列舉有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的一切可能措施,諸如控制人口數(shù)量,提高人口素質(zhì);合理利用動(dòng)植物資源;保護(hù)環(huán)境,防治污染;綠化荒山,植樹造林;通過生物工程尋找新能源、改良新品種;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化等。經(jīng)常進(jìn)行擴(kuò)散列舉訓(xùn)練,學(xué)生的思維會(huì)越來越活躍和開闊。 2.同解變型 同解變型就是對同一內(nèi)容設(shè)計(jì)出多種形式的問題。通過變換方式求出答案能夠培養(yǎng)思維的靈活性,從而達(dá)到訓(xùn)練發(fā)散思維的目的。例如,針對基因分離規(guī)律,圍繞減數(shù)分裂過程中等位基因隨著同源染色體的分開而分離這個(gè)實(shí)質(zhì),可以變換成:在高莖DD和高莖Dd,哪一對是等位基因?為什么?基因型不同為什么表現(xiàn)型相同?在減數(shù)分裂過程中,等位基因是怎樣分離的?又如,針對自由組合規(guī)律,圍繞等位基因互相分離,非等位基因之間自由組合這個(gè)實(shí)質(zhì),可以編寫多種習(xí)題:根據(jù)子代同一對相對性狀的表型比直接推知親代基因型;根據(jù)親代基因型推知子代表型比和基因型;根據(jù)子代基因型組合數(shù)推知親代基因型等。 3.引申發(fā)揮 引伸發(fā)揮就是在思考問題時(shí)想到更深一層的相關(guān)內(nèi)容。例如,講植物的根,教材上指出,由胚根直接發(fā)育而成的根叫主根,從主根上依次生出的根叫側(cè)根。如果要學(xué)生引伸發(fā)揮的話,在講清概念的基礎(chǔ)上,可以發(fā)出引伸性提問:是不是所有的根都是由胚根發(fā)育而來的呢?這樣就可以通過日常接觸的實(shí)物如玉米、甘薯、秋海棠等植物的不定根,說明不是所有的根都是由胚根發(fā)育而成的。經(jīng)常進(jìn)行這樣的引申發(fā)揮就能提高學(xué)生的發(fā)思維。 七、逆向思維訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力 逆向思維是為了達(dá)到某一目標(biāo),將通??紤]問題的思路反轉(zhuǎn)過來,以背逆常規(guī)、常理、常識(shí)的方式,出奇制勝地找到解決問題的良策的一種思維方法。逆向思維的形式主要有逆向反轉(zhuǎn)、背逆常規(guī)和重點(diǎn)轉(zhuǎn)移等。 1.逆向反轉(zhuǎn) 逆向反轉(zhuǎn)包括功能性反轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)性反轉(zhuǎn)和因果關(guān)系反轉(zhuǎn)。下面僅以因果關(guān)系反轉(zhuǎn)為例來說明逆向反轉(zhuǎn)。因果關(guān)系反轉(zhuǎn)是指通過改變已有事物的因果關(guān)系來引發(fā)新的設(shè)想和解決問題的新思想。例如,當(dāng)生物學(xué)家研究了基因控制蛋白質(zhì)合成的過程之后,認(rèn)識(shí)到轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。有人就想既然能夠以DNA為模板來合成RNA,那么能不能以RNA為模板來合成DNA呢?1970年發(fā)現(xiàn)某些致癌病毒中有一種酶,叫逆轉(zhuǎn)錄酶,在這種逆轉(zhuǎn)錄

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