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【摘 要 】创新思维对学生来说,不是超越人类,而是超越自我,他们的创新更多地体现在生物课程学习中、具体日常生活中;创新的主要成分是发散思维;逆向思维是创新思维能力的重要形式.

【关 键 词 】创新 发散思维 逆向思维

对生物教学来讲,培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的最核心的要求,未来国际社会的竞争实际上就是人的创造力的竞争.在教学中如何培养学生的创新思维,是目前我国生物教学的最重要课题之一.


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创造力是一种产生新思想、新发现和创造新事物的能力,包括建立新理论、改进新技术、发明新设备、提出新方法和创作新作品等等.比如血液循环的发现、ABO血型系统的发现、人痘接种法的发明、遗传规律的发现和克隆羊多利的涎生&

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创造力的核心是创新思维.创新思维是依据研究对象所提供的各种信息,打破常规,寻求变异,探索多种解决问题的新方案或新途径的思维方式.创新思维从不同的角度具有不同的含义,对学生来说,他们更重要的不是超越人类,而是超越自我,因为他们的创新更多地体现在生物课程学习和具体日常生活当中.所以,对于生物教学而言,广义的创新思维观更具有现实意义.

创新的主要成分是发散思维.发散思维是一种无定向、无约束地由已知探索未知的思维方式,具合多方向、多层次、多视角和灵活性、求异性、扩散性等特点.它通常是以事物的功能、方法、组合、因果、形态、材料、结构、关系等八大方面为“扩散点”进行思维发散.发散思维又称为辐射思维、求异思维.

在中学生物教学中,充分挖掘教材,训练学生发散思维能力:

一、寻找联系

生物学中的红细胞、光合作用、细菌、基因、达尔文、线粒体、食物链、蛋白质等这些术语和名字之间似乎没有明显联系,但我们可以要求学生将他们之间链接起来.链接的方式有多种,比如运用概念图、编写一段文字或设计一个情境画面.寻找联系就是将若个个看似无关的对象通过一定有意义的联系链接到一起.

二、由点到面

由点到面就是以某个生物学概念或科学事实为中心向周围扩展开来,扩展的结果是知识由“点”变成了“面”.比如以光合作用为中心(点),可以将呼吸作用、同化作用、异化作用、新陈代谢、叶绿体、线粒体、叶绿素、叶片、气孔、有机物、二氧化碳、水、ATP、自养生物、异养生物等概念联系起来.再如,如何利用一条活鱼完成尽可能多的实验要达到最理想的实验效果,应如何安排这些实验项目的顺序这样的问题可以引导学生创造性地将多个实验联系起来.实践证明,经常进行这样的扩散列举训练,可以活跃学生的思维和开阔学生的视野.

三、一题多解

一题多解就是为某个问题寻找多种解题方案.比如怎样证明某植物细胞还是活的,这是以细胞的生理功能为发散点的问题,我们可以寻找到诸如利用质壁分离与复原、细胞呼吸作用、细脑膜的选择透过性等来检测细胞活性的方法.

四、同解变形

同解变形就是对同一内容设计出多种形式的问题,通过变换方式求出答案,能够培养思维的灵活性,从而达到训练发散思维的目的.比如我们可以利用已有或类似的实验知识和技能,加以改造,设计出新的实验方案.“测定洋葱细胞液浓度”与“洋葱质壁分离及复原”实验的原理和方法很相似,属于一种同解变形;学习完“检测生物组织中的有机物(还原糖、脂肪和蛋白质)”实验后,可以让学生运用该实验原理和技术,开发出更多的实验项目.

人类的思维分为正向思维和逆向思维两种.逆向思维属于一种非常规的思维,就是反过来想一想,不采用人们通常采用的思路和思维方式,而是从相反的方向来思考.逆向思维常常能出奇制胜,能够获得突破性的问题解决方法.在中学生物教学中,充分挖掘教材,训练学生逆向思维能力,是培养学生创新思维能力的重要形式.

一、因果反转

因果反转是通过改变已有事物的因果又系来引发新的设想和解决问题的新思想.当生物学家研究了基因控制蛋白质合成的过程之后,认识到转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程.有人就想,既然能够以DNA为模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢于是,按照这一思维方法,果然发现某些致癌病毒中有一种酶,叫逆转录酶,在这种逆转录酶的作用下,能够以RNA为模板合成DNA.再如,我们在市场上有时可以见到发育不均匀(表面凹凸不平)的西瓜,那么造成这一结果的原因是什么按常规思维,从果实和种子的发育过程分析,将一无所获.如果我们将因果关系倒置,反过来思考:西瓜(果实)发育←生长素←发育着的种子,这时学生会突然明白,原来是种子发育情况不一样所致.通过因果关系的反转,我们就很容易找到问题的答案.

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二、反向求证

反向求证思维训练时,不仅要懂得“为什么必须这样做”,而且还要理解“为什么不能那样做”.例如在讲完多倍体育种以后,教帅可以提出这样一个问题:在细胞的有丝分裂过程中,引起染色体着丝点分裂的原因是什么多数学生会认为是纺锤丝牵引的结果,其常规性推理为:纺锤丝牵拉→着丝点分裂→染色体加倍→多倍体.这样的结论对不对呢这时可以引导学生反向思考:秋水仙素→不形成纺锤丝→着丝点不分裂→染色体不加倍→不形成多倍体.但该反向推断的结果与科学事实不符,事实是:秋水仙素→不形成纺锤丝→着丝点分裂→染色体加倍→形成多倍体.这样学生就会发现,原来着丝点的分裂与纺锤丝无关.

【参考文献】

1.项蕾主编:现代教育教学改革呼唤创新精神.贵州人民出版社.2009

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