生物教學中創造性思維能力的培養

高長嶺

創造性思維能力是各種能力的基礎和核心。所謂創造性思維能力,是指人們運用已有的科學知識和實踐經驗,按照客觀規律分析問題和解決問題的思維能力,是創造者以敏銳的感覺,從平凡的事物中發現矛盾、提出問題,產生強烈的探索動機,經過創造想象、推理判斷獲得新的、獨特的認識的能力。

隨著教育觀念的轉變和更新,在生物教學中要求學生在掌握基礎知識和基本技能的同時發展智力、培養能力,已愈來愈受到人們的高度重視。下面談談自己在教學中培養學生創造性思維能力的一點做法。

1.誘發動機,創設情境

所謂動機是指為實現一定目的而行動的原因。大腦思考必須要有動機,沒有動機的思考只能是本能的重復和再現。一般地說,思維動機可分為內因和外因。如何借助外因促使內因起作用,提高思維興趣和動機,這正是教師發揮主導作用的地方。

導入新課時,教師設計的導言能否產生懸念,激起學生的求知欲望,打開思維的門扉,這是教學能否成功的關鍵。如在講“水分代謝”時,我設計了這樣的引言:“把一塊蘿卜放在清水中一段時間后,重量會增加;而放在鹽水中一段時間后,重量會減小。這是為什么?”這樣的懸念引起了學生強烈的好奇心,并由此產生了思考,一下子將注意力集中起來。接著,通過講授、討論,使學生理解了“有絲分裂”和“水分代謝”的有關知識,而且提高了學生的學習興趣。

在課堂小結時,教師采用懸念式結尾,給學生留下值得回味的問題,讓學生帶著疑問結束新課,以引起他們不斷探索新知識的興趣。例如我在教“有絲分裂”時,把“有絲分裂”過程中染色體和DNA的數量關系總結如下:細胞周期間期前期中期后期末期染色體個數2N2N2N4N2NDNA,分子數2N→4N4N4N4N2N。然后問學生:“這些數量關系如何在直角坐標系中表示呢?”同學們在課后進行了認真的思考和討論,提出了許多有創造性的意見。

當然調動學生的學習興趣,誘發思維動機,并不完全體現在導入新課和課堂小結上,而是要貫穿于教學的全過程。即在每個教學環節,教師都要撥動學生的心弦,針對學生實際和教學內容提出思考性問題,以激發學生思考。這些思考性問題,盡管學生一時還不能全部解答,但都能激起其認識的沖突,活躍思維,誘發興趣,這對培養學生的創造力是有積極作用的。

創設情境也是激活學生思維的好方法。所謂創設情境,就是教師利用生物標本、模型、實物、錄像等一切條件,或利用日常生活和生產實踐中某些生物學現象,為學生創造一種有所感的境界。例如在講“減數分裂”時,我讓學生先觀察減數分裂的模型,使學生有一個初步的了解;再用多媒體演示減數分裂的過程,使學生進入情境之中,喚起學生探求的欲望。

2.制造矛盾,設疑問難

培養思維能力總是從問題產生開始的。根據這一特點,在生物學教學中,教師要根據學生已有的認知結構和思維層次,有意識地制造矛盾,設疑問難,強化學生的思維,以利于解決問題。例如在講完“頂端優勢”后,我向學生提出:“果樹修剪、棉花適時打頂為什么能提高產量?”學生議論后得出:果樹修剪、棉花打頂是為了打破頂端優勢,使側枝生長良好。接著我乘勢追問:“所有的植物都要打破頂端優勢嗎?梧桐樹長到一定的高度不打頂,會更好地遮蔭嗎?松樹、杉樹長到一定高度打頂,會獲得高大的木材嗎?”這樣有意制造沖突,引起學生注意,使其積極思考答案,比教師直接闡明打破頂端優勢和利用頂端優勢的效果好得多。

要制造矛盾,就必須要設計好問題。首先,要注意設計的問題必須合乎學生的實際,由淺入深,循序漸進。否則,矛盾不但解決不了,還會使學生的積極性受到挫傷。其次,在課堂上要善于誘導學生質疑,尤其是啟發他們從無疑中生疑,發展求異思維。例如在講“蒸騰作用”時,向學生提出:“俗話說‘水往低處流,為什么高大樹木體內的水能從根部流到樹冠?”在講“蛋白質代謝”時,可向學生提出:“組成蛋白質的20種氨基酸在人體細胞內都能合成嗎?”在講“生態系統”的成分時,可引導學生觀察“池塘生態系統圖”,向學生提出:“生態系統中,如果缺少分解者,將會出現什么后果?”這些問題看來很小,卻能小中見大,使學生從無疑中生疑、知疑,達到“小疑有小進,大疑有大進”,久而久之,必然會促進學生思維能力的發展。

3.連續思維,縱橫遞進

創造性思維的標志之一,就是要敢于憑借已知的知識探究未知的問題,形成思維的連續活動。為此,生物教學中應特別注意為學生創造條件聯想,使他們學會聯想,思維層層深入。教學實踐證明,在將學生思維不斷引向深入的過程中,可采用縱向思維和橫向思維二種方式。

縱向思維就是順著已知的問題向縱深發展,連續考慮,探本溯源。教學上的主要表現就是教師連續地向學生提問,使前一個問題作為后一個問題的前提,后一個問題是前一個問題的繼續或結論。這樣每一個問題就成為學生思維的階梯,許多問題形成一個問題鏈,使學生在明確知識內在聯系的基礎上獲得知識,思維能力得到更大的提高。例如在講“基因對性狀的控制”時,引導學生觀察“蛋白質合成示意圖”和“中心法則”后,可向學生提出這樣一些問題:(1)生物的遺傳信息在哪里?(2)為什么基因中存在著遺傳信息?(3)遺傳信息如何從基因傳到蛋白質的?(4)在什么情況下,遺傳信息在傳遞過程中會出現差錯?其后果如何?通過這些問題讓學生思考,步步逼進,層層深入,使學生對知識的理解更加深刻。思維過程本身就是由感性的東西逐漸引向理性的抽象概括。如果把感性認識和思維活動緊密結合,就更能促進思維能力的提高。

橫向思維就是啟發學生從已有的知識中去思考與之類似、相關的問題的一種思維方式。橫向思維的連續進行,可以幫助學生拓寬知識面,實行知識的“遷移”。所謂“舉一反三”、“觸類旁通”的說法,正是這種“遷移”的體現。在橫向思維的過程中,可以從兩個方面入手:求同和求異。求同,即引導學生關注現象的共同點,從不同的現象中尋求所包含的共同本質和規律。例如,有氧呼吸和無氧呼吸,雖然條件、分解程度和釋放的能量有所不同,但它們的本質都是分解有機物,釋放能量。求異,即引導學生關注現象之間的差別。這是一種比較高的往往有著強烈創造精神的思維。很明顯,求異思維給學生帶來的思維空間遠遠超過求同思維。它有利于思維翅膀更好地飛翔。例如,通過植物對水分和礦質元素的吸收的比較,讓學生辨別出雖然植物對水分和礦質元素的吸收部位都是成熟區的表皮細胞,但植物根吸收水分的主要方式是滲透作用,與植物的蒸騰作用有密切的關系;而植物根吸收礦質元素的主要過程是交換吸附和主動運輸,與植物的呼吸作用有密切的關系。通過橫向思維,還可以把其他學科的知識遷移到生物教學中來,用其他學科的知識來解決生物學問題。例如我在講“能量代謝”時,用了物理學中的能量守恒定律說明能量既不會產生也不會消失,只能從一種形式轉變成另一種形式。又如在講“DNA分子結構多樣性”時,用了數學中的排列組合知識。這樣不但加深了學生對知識的理解,而且大大地提高了學生思維的創造性。通過求異思維的培養,可以拓寬學生的思路,提高分析鑒別能力。求異思維的天地是非常廣闊的,關鍵在于教師在教學中指導得當。

4.分析綜合,歸納提高

思維過程中少不了分析綜合。沒有分析,認識不能深入;沒有綜合,認識不能提高。它們之間的關系是相互依存、緊密聯系的。為此,在生物教學中應嚴格遵循“分析—綜合—再分析—再綜合”的規律,培養學生創造性思維能力。通過對各種生理現象的分層剖析,將各個系統的特征辨析清楚,再加以綜合概括,既能加深理解各系統的結構特點和生理功能,獲得正確完整的知識,又能激發和活躍學生的思維活動。例如講授“體內細胞的物質交換”時,引導學生觀察“體內細胞與外界環境進行物質交換的過程圖”,分析:(1)細胞與內環境之間進行物質交換的情況;(2)內環境通過消化系統吸收營養物質的情況;(3)內環境通過呼吸系統與外界進行氣體交換的情況;(4)內環境通過泌尿系統和皮膚排出代謝終產物的情況。然后歸納總結出:“高等動物的體內細胞只有通過內環境,才能與外界環境進行物質交換?！边@樣一部分一部分地進行分析,讓學生把握知識的脈絡和思路,最后再進行總結,從而使學生明確各部分知識之間的邏輯關系。