培养创新能力提高高中生生物核心素养的策略

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:高中生在学习生物的过程中,不仅要掌握一定的基本认知,还要形成一定的创新能力,以提升他们的学科素养。因此教学中教师要关注学生创新能力的培养,提高他们的学习效率,进而提升学习能力。要培养学生的创新能力,教师就需要培养学生良好的学习习惯,提升他们的高阶思维能力,需要改变教学方式,使学生的主体性得到彰显,潜力得到挖掘,创新思维自然迸发。

  关键词:高中生物;创新能力;核心素养;

  高中生物的教学随着教改的深化也发生着变化,那种轻视能力重视识记的教学方式已经不适应学生的素养发展。教师在教学的过程中,要关注学生的创新能力。就高中生物而言,学生的创新能力体现在课堂上的积极发言,用自己的语言回答教师的问题就是创新;也体现在学生解决问题的不同方式上、做实验的创新步骤上,以及合作学习的讨论上。一言以蔽之,创新既体现在学生的思维上,也体现在具体的活动上。教师要激活学生的创新能力,以促进课堂的深入。

二、 设置预习,让学生发现问题

  要培养学生的创新思维,对教师来说,最要做的,就是改变课堂教学的模式,挖掘学生的潜力。学生在课堂上的表现,创新的参与度与深度如何,很大程度上与教师的教学方式有关。当教师以学生为主,激发出他们的主观能动性,以创新作为评价他们的主要标准,他们的创新思维会汩汩而出。因此教学中,教师要改变原来的教学方式,要为学生创新思维的生长创设机会,要让创新成为他们高中生物学习的目标,同时也要让创新成为他们走向卓越的主要方式。

  当前的高中生物教学,教师对预习环节的重视度不够,学生只是跟着教师的节奏走,完成布置的作业就可以了。大多数教师也是按部就班地推行教学进度,讲到哪儿就让学生做到哪儿。教师要改变这样的现状,就要让学生提前思考。教师可以让学生粗略地阅读教材文本,初步感知,进而发现问题。学生发现问题的过程就是他们开展创新思维的过程,问题的难点在哪儿,自己要解决它,都需要哪些认知。这些需要思考的内容不是教师直接给他们设置的,而是他们在学习过程中自己揣摩的,是创新思维的闪现。

  以人教版《生物学 选择性必修1稳态与调节》为例,教师设置的预习作业,不是让他们去背一些基本概念,而是让他们提前思考,发现问题,将发现的问题写在作业本上,再在课堂上讨论。学生发现的问题有:植株有自身合成的植物激素,为什么还要使用人工合成的植物激素类物质呢?教材文本分析出植物生长调节剂施用的实例,能不能对其进行利与弊的分析与评估呢?解读赤霉素的使用说明书之后,能从原理上分析植物生长调节剂施用时,需要注意哪些事项?学生的这些问题有些基于生活,有些基于课本,都是在原有认知上的再思考,引发他们更多创新思维的产生。教师首先要对学生的提问给予肯定,同时也要分析他们的思维特点以及认知上的不足,进而为课上进一步激发他们的探究欲望做铺垫。比如从学生提问为什么还要使用人工合成的植物激素类物质这一问题,就可以看出他们的发散性思维以及他们将生活与生物结合起来的学习特点。可见教师要重视学生的预习,让他们的创新能力得到锻炼。

三、 设置合作,让学生交换问题

  合作是高中生物教学的重要方式,也是培养学生创新思维的主要通道。在合作学习中学生可以分享别人的智慧,进而促进创新思维的发展。因为他们可以从别人的问题或者思路中发现新的问题,进而促进思维发展。学生在高中生物学习过程中,经常遇到一些他们不会的问题,他们的思维也往往会困在问题的某一个方面,在这种情况下,合作就能激发出更多创新动能。最常见的合作中,学生可以将遇到的问题聚焦在一起,当学生对这些问题思考的时候,他们就会有开阔的思路,就会想到不一样的解决问题的路径。

  以人教版《生物学 选择性必修1植物生长素的发现》为例,教师为了让学生感知生长素的运输特点,向他们展示了某个科研小组做的两个不同的实验。如图1所示,实验一中,科研人员切取某植物幼苗上胚轴,纵切成a和b两部分,进而进行相关的实验处理,6小时后检测另一端含14C的生长素含量。在实验二中,科研人员切取同种植物幼苗上胚轴,接着他们分别切去上胚轴a侧和b侧形态学上端的一部分,同时又在未切的一侧放置含14C的生长素琼脂块,在相关的实验操作之后,6小时后检测各部分含14C的生长素含量。

  教师先让各小组进行讨论,将发现的问题列举出来。他们在讨论之后,发现了这样的问题:实验一中生长素的合成部位是幼苗的什么部位;实验一的自变量是什么;分析实验数据说明生长素的运输怎样。对于实验二,他们同样发现出一些问题:从由实验二数据可判断,a侧和b侧对IAA的运输能力是怎样的,被切去的一侧也检测到14C-IAA,说明IAA存在着什么形式的运输等。接下来,教师教学的重点就是围绕着他们的问题展开,让他们在解决这些问题的过程中进一步合作,进而促进能力的更大发展。显然,教师的教学是围绕着学生的能力生长开展的,而不是按照教师的节奏推进的。当然教师在学生解决问题的过程做一些提示也是必要的。就学生提出的第一组问题,教师提示学生观察两组实验处理的差异,让他们将思维重点放在问题的分析上。有了这样的提醒,学生发现实验一的自变量是植物形态学上端和下端放置方向及胚轴纵切成的a侧和b侧两部分。可见教学中教师要尽可能地让学生合作,让他们学会借助自身的能动性发现更多的问题,为创新做更好的铺垫。

四、 设置问题,激发实验创新

  实验是激发学生创新思维的有效方式,同时实验也是高中生物教学的重要组成部分。因此教学中教师可将创新思维的培养与实验教学结合起来,让学生在实验中展示创新的能力;同时实验也为创新思维提供了足够的空间。比如教师可以设置问题,让学生在做实验的过程中去思考这样做是不是也可以,去思考这些问题能不能在实验中获得解决,进而更好地关注实验的过程,而不只是关注具体的步骤。同样学生也可以设置问题,他们可以将遇到的问题写出来,以待共同解决;他们也可以对着实验的体验,提出新的问题。

  以人教版《生物学 必修1观察DNA和RNA在细胞中的分布》为例,教师先在实验前问学生这个实验的原理,以让他们感知相关的认知。学生会发现这个实验其实就是要让学生形成一个理性的认识,真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中,但是这个理性的认识是在感性认识的基础上逐步提升的。在实验的过程中,学生先是在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液,这个操作是按照教师的要求来的,也就是教师指导他们这么做的。教师再接着要求他们用消毒的牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,然后再把牙签上附有碎屑的一端,放在上述载玻片上的液滴中涂抹几下。这个过程不复杂,学生同样做了。不过他们提出这样的问题,取口腔上皮细胞之前,如果不先漱口会怎么样。教师就让他们按照他们的想法再做一次,结果他们发现装片中出现太多的杂质。教师要在实验中给学生创新的机会,他们提出任何问题都是可能的,要让他们随着自己的提问,不断地改进实验进而促进生物思维的发展。

  总之,在实验的过程中学生创新与问题设置是分不开的。但是教师在问题的设置上要注意这样几点:首先要让问题能引发学生做实验的兴趣,进而促进他们去创新。其次,教师设置的问题不宜过多,不要引起学生的厌烦,进而减少他们对实验的乐趣。教师的问题要对他们的实验有帮助。同时教师要在实验的过程中故意造成一些小的悬念以让他们生成问题。比如教师在谈及人的口腔上皮细胞时,就这样说:其实它也可以用其他动物或植物细胞代替。教师故意拖长音调,让学生说出洋葱鳞片叶表皮细胞。当然要让学生生成问题,就要让他们尝试不同的做法。比如一学生在用酒精灯烘烤载玻片时,就觉得只集中于材料处效果会更好。既然学生有这样的想法,教师就给他尝试的机会,结果出现载玻片破裂的现象。教师就追问为什么会出现这样的现象,有了实验的积淀,学生自然地想到没有让载玻片在火焰上来回移动,进而使得载玻片没有获得均匀的受热。创新思维在这样的实验模式中获得了发展。

五、 自制生物教具,培养学生的想象能力

  传统生物教学中,教具都是学校准备的,由教师用来对学生进行演示实验的,以让学生更好地了解所学的内容,进而形成更直观的认知。但是学校配置的教具非常有限,有些抽象的认知本来可以通过教具展示的,而学校却没有,成为课堂教学的一个短板。当然学校不可能满足每一个学生对教具的需求,因为每个学生对认知的接受能力是不一样的。但是教师可以依据班级的特点以及学生的需求让他们自己来做教具。自己做的过程就是创新的过程,这个过程包含四个方面创新:首先就是思维上的创新,让他们学着如何将认知与具体的展示结合起来,将抽象思维与形象思维对接起来。其次是形式上的创新,之前是教师将教具展示给学生看,现在是学生展示给自己看。再次是评价上的创新,之前考查的是学生相关的认知会不会,现在考查的是学生能不能将学到的东西用起来。最后,是展示方式上的创新,之前的教学教师让学生展示的只有一个就是最后的结果,表面上比较标准与客观,但是比较单一,对学生的能力发展不利。现在的展示是多元的,学生可以充分展示自己的才能,可以有不同的作品。

  以人教版《生物学 必修1物质跨膜运输的实例》为例,本章节的主要教学任务是让学生理解和掌握具有大液泡的植物细胞发生渗透作用的情况。这其实是一个枯燥的认知,学生要真正理解也需要一定的体验作为积累。教师可以与学生一起做一个洋葱细胞质壁分离和复原演示模型,既培养他们的创新能力,也培养他们的学习能力。

  这个基本的模型如图2所示。首先教师先让学生想一想怎样做出一个细胞壁来。学生想到了一个长方体,进而教师帮助他们取一长方体的有机玻璃染色缸,再和学生一起去掉隔板,这样从直觉的效果来看更像一个细胞壁,接着在盖中央钻一直径6mm的大孔。教师问这个孔是做什么用的,有学生想到了连接管。于是教师取一长6cm、直径6mm的玻璃管,目的是连接细胞壁、原生质层和血压计气球的橡皮管。

  教师再次追问学生还少什么呢?学生说少一个原生质层。教师让学生看书,让他们讨论,让他们想一想下一步怎么做,以激发学生的想象力。毫无疑问想象力是学生重要的能力,也是创新能力中基础的能力,创新自然需要想象。当前学生创新能力不强与他们的想象力不丰富有一定的关系。学生想能不能用一个浅色的大气球表示细胞膜,再用一个深色的小气球来表示液泡膜,最后用深色玻璃球表示细胞核。这样的想象其实就是创新,就是将本来抽象的事物以生活中具体的事物来代替。教师让学生自己来完成这个教具的安装。学生先是把小气球开口扎在连接管的下端;接着他们把装入玻璃球的大气球套在小气球的外面;最后,他们在大小气球之间充入少许的空气,再迅速将大气球开口扎在连接管中间,为的是封闭其中的气体。教师再问,这表示什么?学生回答,这些气体所占的空间就可以用来表示细胞质。最后,教师与学生一起把连接管上端从细胞壁里面插入大孔,再一起固定,接着与血压计气球的橡皮管相连,就有了图3。

  对着教具,学生说,因为大小气球之间封闭有一定的气体,当用血压计气球通过连接管给液泡吹气时,就会明显地发现液泡变大,也就会随之发现原生质层也会逐渐紧贴细胞壁,就其实就是表示细胞未发生质壁分离。复杂的原理在师生的努力下变成了简单又生动的道具展示,学生的创新能力得到了培养。

六、 结束语

  创新能力的培养是高中生物教学的重要目标,也是促进其他能力发展的有效路径。当前学生的创新能力受到多方面的制约,有学生自身的因素,也有教师教学方式的问题。但是教师要引领学生打破他们创新能力发展的瓶颈,使他们在创新上获得长足的发展。教师要捕捉学生在课堂上的创新火苗,以便让他们得以持续;同时教师要建立相应的教学机制,让创新成为学生的追求,成为他们学习的重要目标。当创新的意识占据学生的思维,整个生物课堂必然充满创新的气息,必然会看到学生精彩的展示。

参考文献

  [1]罗晓敏.高中生物教学中学生的创新能力解析[J].教师博览:科研版,2020(12).

  [2]施志高.浅析新课改视域下高中生物教学中学生创新能力的培养[J].科学咨询:教育科研,2019(12).

作者:黄爱清 单位:福建泉州晋江市侨声中学

【培养创新能力提高高中生生物核心素养的策略】相关文章:

1.高中化学实验教学中培养核心素养的策略

2.高中体育核心素养的培养策略

3.以核心素养培养为导向的高中美术单元整合设计策略

4.小学美术教学中培养学生的核心素养和创新思维的策略

5.历史学科核心素养在高中历史教学中的培养策略

6.高中生物教学中培养学生思维能力的策略

7.高中生物教学中科学思维能力的培养策略

8.主题能力背景下高中化学创新思维的培养策略

9.基于问题情境的生物核心素养的培养

10.核心素养下初中历史学生自主学习能力的培养

11.小学二年级数学思维训练方法

12.核心素养下体育课教学改革措施