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摘 要：高中生物教材,集中涵盖了生物、医学探究史上相当数量的各种经典实例,它们是培养学生创造力的良好素材.笔者结合心理学研究成果,尝试开发经典实例,并运用到实际教学中,期待从价值观、思维和操作层面达成培养学生的创新能力.
关键词：高中生物；经典实例；创新培养
中图分类号G420
文献标识码B
文章编号1007-7731( 2010) 06-143-002
新课程改革特就是调对学生创新意识和能力的培养.纵观高中生物教材,它集中涵盖了生物、医学探究史上相当数量的经典实验、经典模型、经典学说、经典技术、经典构想等经典实例.它们是创新的结果,也是培养学生创新意识和创造性思维的良好素材.笔者就如何开发“经典”实例培养学生的创造力谈一些简单的做法.
1.在问题探讨中利用经典实例,从价值观层面培育创新品格与动机
人格心理学家认为,创造力首先是一种人格机能.而社会心理学则强调,动机,尤其是内部动机,更有利于个体的创造活动的产生和创造力的发挥与发展.由此,教师应该重视这些价值观层面的内容,即有意识地对学生创新品格和动机进行培养.教学过程中,可以采用问题探讨的方式加以渗透.如,最让你觉得新奇的是什么?最让你难过的是什么?最让你欣慰的是什么?最能够启发你的是什么?通过“植入叶绿体的人不再需要吃饭”、“导入发光基因的行路树可以照明”等有关科学构想的经典实例让学生感到新奇并激动不已；“非典”、“艾滋病”、“癌症”、“连体婴”、“畸形儿”、“硅肺”、“血友病”、“猫叫综合症”、“21体综合症”等一系列典型的基因病、染色体病、遗传病、传染病,和“生物技术安全和*”、“人口增长对生态环境的影响”等事关未来的重大问题,都让学生感到难过和担忧.“生物导弹定位杀癌”、“脐带血的冷冻培养和利用”、“人类基因组计划”、“人类蛋白质组计划”、“钱嘉韵对PCR的贡献”、“基因芯片的现代化诊断”等经典技术、构想和实例,让学生感到欣慰和无比期待；“魏尔肖修正细胞学说”、“孟德尔连教师也没考上”、“斯他林和贝利斯另辟蹊径”、“达尔文发现向光性”等科学史上的经典实例,让学生体会到科学们家献身科学、事实求是、不迷信权威和坚忍不拔的科学精神和态度,不轻易放过任何细小问题的敏感性和预测前景的超强洞察力,解决问题的独特思维和视角,以及创新并不完全依赖智力而是在于能够发现问题并创造性地运用发散和论文范文思维,等等.可见,运用问题探讨的方式,能够很好地调动学生在经典实例中尽可能地吸取养料,从而塑造个体的创新品格,激发学生献身科学和为人类解除忧患的内在动机,从而希望他们在继续的学习和以后的实践中逐步走向实质性的创新活动.
2.在探究活动中利用经典实例,从思维层面培养发散性与论文范文性
前面提到,经典构想“导入发光基因的行路树可以照明”让学生惊奇并激动不已,但是,它毕竟不能很快实现.为了避免一些急于求成的同学失望过甚,我就提出一个问题,是否能够设法让路灯发光而仍然不消耗电能呢?相当一段时间以后,终于有同学提供了令人满意的答案,即将整个路灯柱做成一个透明的封闭的放养萤火虫的生态系统,这样就可以让其中的绿色植物在白天进行光合作用,而萤火虫在该生态系统中不断繁殖生长从而为夜晚放出光亮.虽然这一新构想的实现同样需要解决一些技术问题,但是它毕竟更可能实现.从这个有着创新意味的教学实例中可以看出,创新除了需要一定的知识基础和灵感外,思维的变通性,则起了关键性作用.
薇蕾娜-施坦纳告诉我们,思维变通性主要表现为,变换视角、改变焦距以及思维层面的转换.那么我们不禁要问,在思维层面上,哪些思维的转换才更有力于创新呢?吉尔福特的研究表明,创造性思维活动的完整过程,是从发散思维到论文范文思维,再从论文范文思维到发散思维的多次循环和不断深化.也就是说,只有发散思维与论文范文思维有机结合并协调活动,才有可能发现事物之间的新联系,提出假设并解决新问题.心理学这一研究成果暗示我们,要培养创新型人才,必须重视培养发散思维和论文范文思维.而恰当巧妙地用好高中教材中众多经典探究实例,是培养这两种思维的有效途径.下面仅以光合作用的探究为例来说明这一观点.
教师不是一般地逐步介绍科学探究史,而是引导学生在初中阶段习得的光合作用有关知识的基础上,提出自己想知道的问题并设法解决.学生在思考和讨论之后,提出并确定了如下问题：反应物和生成物究竟有哪些?如何证明消耗了二氧化碳并释放了氧气?氧气中氧原子来自二氧化碳吗?如何证明吸收了水?如何证明产生了糖类?糖类中的碳原子来自什么地方?然后学生又在思考与讨论中就各问题提出了相应的实验设计方案和资料查询办法.我们欣喜地看到,通过发散思维,学生提出的这些问题都指向了科学探究史所陈述的内容,提出的实验方案也在修正之后与探究史中的经典实验相吻合,而资料查询办法更是直逼科学探究史.在此基础上,我们展开科学探究史的学习,这使得学习目标更明确,学习过程更有意义,也让学生体会到探究的乐趣.当学生发现自己的想法和经典实验一致时,甚至得意地说,我如果生活在那个时代,我也成了科学家！
但上述探究活动并不是仅仅到此为止.为了同时培养学生的论文范文思维,我让学生试图用自己的方式将上述探究的结果即探究史所展示的成果综合表述出来.本阶段的探究结果是,学生的表述包括了语言、图形、图表,以及方程式等各种方式,都不同程度地接近了光合作用定义、总方程式及光合图解,从而有利于对它们的学习和掌握.该过程不单进一步训练了发散思维,也同时训练了论文范文思维,这对创新能力的提高是大有裨益的.当然这其中也涉及到对学生形象、思维、语词、形象和表达的流畅性,及自发灵活性和顺序灵活性等多种思维品质的培养,这些同样有益于创新.
3.在学以致用中利用经典实例,从操作层面掌握必要的技术和方法
创新,尤其是生物学领域的创新,离不开工具、技术、方法和原则的灵活运用.众多经典理论学说探究历程,如“细胞学说的建立”、“DNA是遗传物质”等,向我们展示了实验技术和工具对创新的支持；众多经典实验,如“孟德尔测交实验”、“达尔文研究向光性”等,向我们展示了实验方法和原则对创新的促进；众多经典模型“DNA双螺旋结构模型”、“中心法则图解”等,向我们展示了科学的精准美学对创新的促成.从“显微镜”到“同位素标记法”,从“对照”、“单一变量”到“假说——演绎法”,从“形式美”到“简单精准原则”,都可以为学生将来在各自的知识领域和社会实践中进行创新活动提供必要的帮助.因此,教师在实际的教学过程中,要注意在经典中挖掘一切有力子创新的东西.但仅仅如此还很不够,还必须及时设计一些实验、习题和问题情景,让学生在学以致用中掌握这些工具、技术、方法和原则.比如,在与学生探讨与生物学有关的职业时,有学生就提到他的理想是成为一个营养师并让自己的食品畅销.我问,你怎样让你的食品能够即保证营养又在最短的时间里拥有最好的味道?经过了一系列思考之后,学生终于想到“运用浓度梯度的方法”,并进行了实验方案的设计.很明显,这一结果来源于对教材“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”这一经典实验的挖掘,也来源于学生在问题情景中的积极探索思考.同时我们看到,在该实验方案的设计中,学生对“运用浓度梯度的方法”有了进一步领悟和掌握.当然,就目前的教学体制而言,很难做到让学生亲历实验以解决实际问题,但即使是这种“纸上谈兵”式的“学以致用”,对学生的思维培养和方法的掌握,也是有极大作用的,教学中应加以重视.
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综上所述,要培养学生的创造力,首先要使教师本人具有创造力,即要注重对包括心理学研究成果和众多“经典”实例在内的一切教育与科学成果进行挖掘和利用.其次,要力求课堂教学的开放和谐性,即在问题情境中启发学生,在探究活动中引导学生,在学以致用中帮助学生,从而培养他们的创新品格、动机、思维方式,并获得相应的工具、技术、方法和原则.它们是开发经典实例达成创新培养的两个重要保证.
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