中学生生物创新能力的培养研究

【摘 要】结合对中学生物创新能力的理解，以《物质跨膜运输的实例》为例，分析如何培养学生生物创新能力。在此基础上，从课程、教学和评价等三个维度提出加强教师专业化发展、改进实验方案、实行多元评价方式等的解决策略。

【关键词】新课程 生物创新能力 研究

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）07-0140-03

随着知识经济的发展，当今社会对人才的要求也越来越高。国家的综合竞争力绝大部分取决于创新能力的开发。而高素质人才的培养在于对创新能力和创新思维的培养，现今的教育教学所培养出来的学生已难以适应当今社会的发展。《国家中长期教育发展与改革规划纲要》（以下简称《纲要》）指出，教育的根本任务是培养人才，人才培养观念的更新和培养模式的创新将成为规划的亮点。同时，更要注重学生社会责任感、实践能力和创造精神的培养。本文基于新课程视野下，关注现今中学生生物创新能力的培养现状，并针对目前存在的问题提出相应的解决策略。

一 新课程理念下生物创新能力的概述

1.创新能力的概念

从心理学角度来审视创新能力，它是指人们运用已有的知识、经验引申出某种新颖、独特的方案，从而有效地解决实际问题的能力；从教育发展的角度审视创新能力，它是由知识技能、思维和人格构成且相互作用的复杂能力。同时，这种能力具有从低到高的发展过程，新课程的实施有助于学生高水平创新能力的发展。

2.生物学科特点下的创新能力

生物是高中阶段重要的科学课程。《普通高中生物课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》）的落实，更尊重学生多样化的发展需求，更重视学生的创新能力和实践能力。考查生物课程的学科特点，主要包括：（1）生物学是一门以实验为基础的学科。生物科学发展历史上的每项重大突破与其实验技术的发展是密不可分的。因此，生物学科应该培养学生最基本的能力有：观察能力、实验能力、思维能力和科学探究能力。（2）生物是一门具有创新性、时代性、生命性的学科。21世纪生命科学的飞速发展，使得生物领域中的科学发展和科技热点成为生物学科知识应用的延伸与发展。生物高考中命题人员将知识与真实情境相结合，体现了生物学科的时代性。因此，生物学科应该注重培养学生获取、处理信息的能力，创新精神和动手实践能力。（3）生物具有其独特的方法论和科学思想。生物历史的发展蕴含着理论思维，科学方法和科学品质影响着人们的思想和方法，是人类宝贵的精神财富，为创新能力的构建奠定了发展基础。

3.中学生的生物创新能力概述

根据创新能力的概念，分析中学生的年龄特征，并结合生物课程的学科特点，中学生的生物创新能力可以概括为：中学生在生物学的探究创新活动中，借助个性品质的支撑，根据已有的生物学知识和经验，利用新颖独特的方案解决生物学问题，并生发出有价值的思想、方法或成果的能力。而中学生的生物创新能力是根据自身的特色来发展的，其中包括获取信息、搜集和处理信息以及发现、分析和解决问题的能力等。

综上所述，就高中生物学习而言，学生的创新主要表现在学生利用自己的方法，对人类已有的生物学知识的发现、概括和运用。具体表现为：（1）在思考生物学问题时的灵活性和多样性。（2）涉及需要解决的实际问题时，能够善于提出问题、作出假设，并进行验证。（3）打破自己原有的认知结构，重新建构新的认知结构。因此，结合生物新课程的特点，要求教师在生物教学目标中进一步灵活处理、拓宽思路，将新课程的理念贯彻到课堂教学中，从而促进学生学习方式的改变。

二 以《物质跨膜运输的实例》为例分析生物创新能力的培养

1.教材分析

本节内容包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输及其他实例等内容。通过对问题探讨中的物理渗透装置的学习，学生能够得出水分是从相对含量多的一侧流向相对含量少的一侧。并以渗透作用的原理以类比推理的教学模式来解释细胞的吸水和失水。本节内容涉及了植物细胞的吸水和失水的实验。该实验是一个“探究实验”，也是学生高中阶段第一次接触“探究实验”，因此进行探究的基本方法和步骤等程序性知识需要让学生能够理解。实验本身很简单，关键是要引导学生如何从生活现象中发现问题，提出有价值的问题，引导学生学会如何分析问题并作出假设，根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节（材料、用具、试剂的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等）等，因此该节课将创新能力的培养作为重点。

2.学情分析

本节内容与学生生活经验相关联。例如做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量浸出；萎蔫的蔬菜放在清水中会更加硬挺等，这些现象都会帮助学生理解本节课的内容。初中生物中有大量的探究实验供学生学习，因此学生能够较快地进入探究实验的学习，但由于学生在学习中习惯以解决问题为主，教师在教学过程中应正确引导并鼓励学生根据生活现象来提出问题。

本节课是学生培养自身创新能力的一个很好的平台，因此，教师应在课前布置学生自己动手制作腌黄瓜等，并收集有关的资料，奠定创新能力培养的基础，自主学习，并在此过程中独立思考，提出疑问。

5E教学模式是美国生物课程研究所研发的用于生物教学较好的一种教学模式。5E教学模式共分为5步，分别是吸引、探究、解释、加工和评价。教师可根据该步骤进行创新能力培养的教学。（1）吸引，通过与学生讨论日常生活中的失水现象，并结合学生课前所做实验，引起学生的共鸣。（2）探究，结合前面所介绍的现象，引导学生质疑，教师帮助其总结出具有探究价值的问题。在此基础上，让学生自行设计出验证该问题正确与否。此过程中需要学生动脑思考，并亲自设计实验来验证，极大地锻炼了学生的思维活动，有利于培养学生的创新思维，在此过程中，不同的学生提出的实验方案也有所不同，因此作为开放性实验，教师需要对学生所设计的实验进行准确的评价。（3）解释，由于是探究实验，学生并未了解实验的最终结果，当学生得出正确的实验思路后，通过实验的实施，学生能够得到实验结果，在此基础上教师可引导学生尝试用所学知识来解释这些现象。（4）加工，在上述的每个环节中，学生所进行的活动或多或少存在着一些不足，这就需要教师以专业的水平引导学生不断完善，使得学生的思维得到发展。（5）评价，一个活动的实施，评价占着主体的地位。评价可以包括学生评价和教师评价。这样的评价方式有利于学生认识到自身的不足，同时提高学生的表达能力。