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生物課如何培養(yǎng)學(xué)生的想象力
一、新大綱的要求：
新的高中生物教學(xué)大綱規(guī)定生物教學(xué)應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、自學(xué)能力與初步的研究能力和創(chuàng)造能力。這個(gè)規(guī)定符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，也符合生物學(xué)科的特點(diǎn)和社會(huì)發(fā)展的需要。這六種能力反映在教材中并不是同一層次。有的是基本能力，有的是具體能力，有的是綜合能力。我們根據(jù)高中學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)，運(yùn)用層次結(jié)構(gòu)論與認(rèn)知結(jié)構(gòu)論對(duì)這六種能力進(jìn)行分析，把教材的能力培養(yǎng)分成三個(gè)層次。
第一層次 學(xué)生的學(xué)習(xí)首先是對(duì)教材中科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)、理解、運(yùn)用和評(píng)價(jià)，所以認(rèn)識(shí)、理解、運(yùn)用和評(píng)價(jià)概念的能力就是教材中能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基本要素。具體由觀(guān)察力、記憶力、想象力、思維力四種能力構(gòu)成。其中思維力的培養(yǎng)是核心。
第二層次 由教材能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)基本要素組合形成第二層次的具體能力。也就是對(duì)由一個(gè)基本概念為中心的部分概念組合的生物知識(shí)子系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、理解、運(yùn)用與評(píng)價(jià)的能力。具體包括：１．觀(guān)察、分析生物現(xiàn)象與生物結(jié)構(gòu)特征的能力；２．閱讀、理解生物課課文與資料的能力；３．應(yīng)用生物理論于實(shí)踐的能力；４．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作的能力（包括實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)）；５．獲得生物科學(xué)研究方法的能力。
第三層次 在第二層次基礎(chǔ)上，形成了對(duì)生物知識(shí)整體的分析、概括、評(píng)價(jià)與研究的能力。包括：１．建立生物知識(shí)體系的能力；２．總結(jié)和運(yùn)用生物科學(xué)規(guī)律的能力；３．評(píng)價(jià)人與生物科學(xué)關(guān)系的能力；４．參加生物科學(xué)研究的能力；５．解決問(wèn)題的創(chuàng)造能力。
二、：
1、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索創(chuàng)新能力
“興趣”是最好的老師，興趣是在一種好奇的情景和需要的基礎(chǔ)上萌發(fā)的，并在實(shí)踐過(guò)程中形成和發(fā)展起來(lái)的。是學(xué)生萌生創(chuàng)新意識(shí)和展開(kāi)創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強(qiáng)勁的動(dòng)力。在這種動(dòng)力的驅(qū)使下，學(xué)生的自主性、學(xué)習(xí)與實(shí)踐的熱情才會(huì)被充分的激發(fā)。
實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探究自然科學(xué)知識(shí)的重要方法。實(shí)驗(yàn)以其豐富多彩、直觀(guān)形象博得了學(xué)生的喜愛(ài)。探索性實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生求知心理狀態(tài)，讓學(xué)生參與重演科學(xué)事實(shí)的產(chǎn)生過(guò)程。教師要適時(shí)抓住學(xué)生的心理，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最佳情境，必將激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究興趣。
在平時(shí)的生物教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)小實(shí)驗(yàn)就能把學(xué)生引入探索的情境。如：教學(xué)《葉的蒸騰作用》時(shí)，教師首先出示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再介紹實(shí)驗(yàn)裝置要求，然后問(wèn)學(xué)生“干燥塑料袋里的水是從哪里來(lái)的？可能從下面的瓶里上去嗎？可能從外界的空氣中進(jìn)去嗎？那么，它是從哪里來(lái)的呢？”學(xué)生根據(jù)教師的提問(wèn)，進(jìn)行思考，做出大膽的猜想并回答，也就是開(kāi)始了探索創(chuàng)新。
鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)：利用植物的向性運(yùn)動(dòng)原理，使幼苗的主根呈多種幾何圖形；用光合作用原理在一片葉子上印出自己的頭像。當(dāng)有人問(wèn)他們苦不苦時(shí)，他們卻回答“一點(diǎn)不苦，正相反，我很快活，因?yàn)槲矣信d趣。”的確，興趣能讓學(xué)生廢寢忘食。濃厚的興趣，激發(fā)了探索的欲望和創(chuàng)新的動(dòng)力。
2、創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新的情境，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)
創(chuàng)新從問(wèn)題開(kāi)始。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，首先要培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。教師不論課上、課下都要?jiǎng)?chuàng)設(shè)民主、和諧、平等和寬松的氛圍與情境，自始至終鼓勵(lì)學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，使學(xué)生在寬松的情境中敢疑，并引導(dǎo)學(xué)生會(huì)疑、善疑和釋疑。在質(zhì)疑和釋疑及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為學(xué)生提供民主、寬松的氛圍，激發(fā)學(xué)生的思維，尤其是發(fā)散思維與逆向思維，并培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的心理素質(zhì)，如不懈的進(jìn)取精神，對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的不滿(mǎn)足，對(duì)已有結(jié)論的不輕信，富與好奇，善于幻想，勇于探索以及實(shí)事求是的態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)和堅(jiān)忍不拔的意志都是非常積極可貴的。
例如，在做實(shí)驗(yàn)“向澄清的石灰水中吹氣”時(shí)，就有學(xué)生提出：甲試管沒(méi)有吹入任何氣體，所以沒(méi)有變化，而乙試管吹入co2氣體，肯定變渾濁。我馬上肯定這個(gè)學(xué)生的問(wèn)題提的很好，并說(shuō)明在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，甲試管是用來(lái)做對(duì)照的，但沒(méi)有對(duì)比性，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)。如何改進(jìn)呢？讓學(xué)生討論，最后得出，可用打氣針或注射器向甲試管中反復(fù)注入空氣。這樣在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)了學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和思維的新穎性與獨(dú)特性等創(chuàng)新思維的品質(zhì)。
在實(shí)驗(yàn)課中，除必要的實(shí)驗(yàn)方法和步驟外，盡量減少束縛性條件，鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考和嘗試，并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出推測(cè)和解釋。讓學(xué)生親自動(dòng)手去做，動(dòng)腦去想，然后發(fā)表自己的認(rèn)識(shí)和看法。最后教師在充分肯定每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)，包括探索精神的基礎(chǔ)上，對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出正確的分析總結(jié)。一般以問(wèn)題為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生去細(xì)心觀(guān)察身邊的事物，使學(xué)生觀(guān)察時(shí)逐步提出設(shè)想，明確探索研究的方向，激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的熱情。如：介紹種子萌發(fā)時(shí)，課前向?qū)W生提出問(wèn)題：種子萌發(fā)時(shí)是否需要光和氧氣？萌發(fā)時(shí)是先發(fā)芽，還是先出根？學(xué)生平時(shí)沒(méi)有注意這些現(xiàn)象，不清楚，便爭(zhēng)論起來(lái)，誰(shuí)也不服輸。我趁熱打鐵，要學(xué)生回去設(shè)置幾個(gè)種子萌發(fā)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手做，并觀(guān)察做好記錄。看誰(shuí)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)最合理，結(jié)果最準(zhǔn)確。學(xué)生都想爭(zhēng)做最好，肯動(dòng)腦筋，積極思考。
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3、引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力
探索創(chuàng)新能力的主要因素是觀(guān)察力、想象力、動(dòng)手操作能力和創(chuàng)造力。在活躍的思維下、認(rèn)真地觀(guān)察和積極的動(dòng)手操作中，不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，也使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到了培養(yǎng)。觀(guān)察力、想象力和動(dòng)手操作能力實(shí)質(zhì)上也是一種智力，也就是說(shuō)，探索創(chuàng)新活動(dòng)總是同智力活動(dòng)相聯(lián)系的，并且要把各個(gè)因素協(xié)調(diào)起來(lái)，才能提高探索科學(xué)的能力。
觀(guān)察力是探索活動(dòng)的門(mén)戶(hù)，又是探索活動(dòng)的起點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察力，需要教師在指導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察時(shí)傳授好方法。如：《種子萌發(fā)的外界條件》一節(jié)中，學(xué)生在沒(méi)有教師指導(dǎo)時(shí)，可能得出：“種子萌發(fā)需要水分、空氣、溫度”的結(jié)論，而忽略了“溫度要適宜”。這時(shí)教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生把結(jié)論補(bǔ)充全面，最后總結(jié)出：“種子萌發(fā)的外界條件是：空氣、水分、適宜的溫度”的正確結(jié)論。在《觀(guān)察蚯蚓》的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有學(xué)生提出：我?guī)У尿球緵](méi)有環(huán)帶，難道是個(gè)怪種？對(duì)此情形，教師應(yīng)及時(shí)表?yè)P(yáng)這個(gè)學(xué)生觀(guān)察仔細(xì)，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并要求全體學(xué)生仔細(xì)觀(guān)察，是否是幼小的蚯蚓沒(méi)有環(huán)帶，而大的蚯蚓呢？最后學(xué)生通過(guò)觀(guān)察比較，得出結(jié)論：成熟的蚯蚓才有環(huán)帶。
4、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)分析，加強(qiáng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力：
在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不重視分析結(jié)果；只滿(mǎn)足于實(shí)驗(yàn)的成功，而不愿對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗的原因進(jìn)行分析。造成這種現(xiàn)象的原因，除了是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的根本目的缺乏深刻的認(rèn)識(shí)而外，不懂得如何分析實(shí)驗(yàn)、沒(méi)有掌握實(shí)驗(yàn)分析的一般方法是非常重要的因素。生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程是，會(huì)有多種因素影響、干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，致使實(shí)驗(yàn)失敗。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)分析就顯得很重要：一方面，可以找出并排除影響因素，使實(shí)驗(yàn)重做晨能獲得成功；另一方面，還可以總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，甚至可能還有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn)，這在科學(xué)史上是不乏其例的。因此，盡管現(xiàn)行高中生物教學(xué)大沒(méi)有明確實(shí)驗(yàn)分析這一目的，而且實(shí)驗(yàn)也比較簡(jiǎn)單，但是在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了使學(xué)生達(dá)到提高動(dòng)手能力、了解實(shí)驗(yàn)原理和方法、驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)這些目的以外，教育學(xué)生辯證地看待實(shí)驗(yàn)的成功與失敗、教給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的一般方法、初步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析的能力還是必要的，能很好的培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力！
（１）取材分析
正確取材是實(shí)驗(yàn)成功的第一步。有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的原因，往往是取材不正確而引起的，因而在實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，要首先考慮取材是否正確。例如，實(shí)驗(yàn)“觀(guān)察植物細(xì)胞的有絲分-裂”中，準(zhǔn)確切取洋蔥根尖生長(zhǎng)點(diǎn)部位，是實(shí)驗(yàn)成功的前提。一些學(xué)生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分-裂相細(xì)胞，就是因?yàn)榍腥〔课徽_導(dǎo)致的，即沒(méi)有選準(zhǔn)根尖的生長(zhǎng)點(diǎn)部位。實(shí)驗(yàn)“觀(guān)察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中，取材部位應(yīng)該是在新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮的紫色較深處。而在內(nèi)表皮或紫色很淺的部位取材，往往觀(guān)察不到或僅有很少紫色液泡。實(shí)驗(yàn)“葉綠體色素的提取和分離”中，選取的葉片要肥厚、色濃，而老葉、發(fā)黃的葉子則不能選取。
（ 2 ）藥品與試劑分析
藥品與試劑的量、濃度、純度等都是影響實(shí)驗(yàn)正確結(jié)果的重要因素，要逐一檢查，不能忽視。
①關(guān)于量的問(wèn)題。有些實(shí)驗(yàn)對(duì)藥品與試劑的量有一定的要求，如“葉綠體色素的提取和分離”中，丙酮、層析液的量就要按規(guī)定使用：提取５ｇ葉片中的色素，用２ｍｌ丙酮是適中的，若丙酮過(guò)多，會(huì)使色素濃度降低，減少濾紙條上色素的量，使分離效果不明顯；若丙酮少了，色素提取又不充分。色素分離時(shí)，向燒杯中例入層析液時(shí)，其量的標(biāo)準(zhǔn)是液面不能超過(guò)１ｃｍ（距燒杯底），否則將沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn)，色素就迅速溶解到層析液中去了，結(jié)果在濾紙條上得不到相應(yīng)的色素分離圖譜。
②關(guān)天濃度問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)中，規(guī)定的濃度，都是人們經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，認(rèn)為最適合的。實(shí)驗(yàn)員在實(shí)驗(yàn)前配制藥品與試劑時(shí)，濃度要配準(zhǔn)，否則將會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)。如蔗糖溶液濃度較高時(shí)（高于３０％），會(huì)使細(xì)胞因發(fā)生強(qiáng)烈質(zhì)壁分離而失水過(guò)多，細(xì)胞死亡，不能復(fù)原。亞甲基藍(lán)溶液在配制時(shí)，要求更高，濃度高一點(diǎn)點(diǎn)，就會(huì)影響根的活性。
③關(guān)于純度問(wèn)題。有的實(shí)驗(yàn)如“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”，對(duì)蔗糖的純度有一定的要求，要盡量避免混有果糖等，否則會(huì)和斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
（ 3 ）步驟及操作分析
步驟及操作是否正確是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素，故應(yīng)重點(diǎn)分析，主要有以下三種情況。
①漏做某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。②操作方法錯(cuò)誤。③操作不嚴(yán)格。
（４）顯微鏡的使用分析
需用顯微鏡的實(shí)驗(yàn)，有時(shí)會(huì)因?yàn)轱@微鏡的操作，鏡頭污染等問(wèn)題，而影響觀(guān)察，看不到已經(jīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象或結(jié)果。顯微鏡的操作要按一定的程序進(jìn)行，如對(duì)光程序、高倍鏡觀(guān)察程序等。有的學(xué)生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時(shí)間，又觀(guān)察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。此外，目鏡或物鏡頭被嚴(yán)重污染、焦距沒(méi)有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標(biāo)本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會(huì)直接影響觀(guān)察。
5、加強(qiáng)探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力
探究學(xué)習(xí)是美國(guó)生物學(xué)家、課程專(zhuān)家、芝加哥大學(xué)教授施瓦布（j.schwab）首倡的，她作為現(xiàn)代教學(xué)的一種學(xué)習(xí)和教學(xué)模式，注重的是學(xué)生各種潛能的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的發(fā)展，體現(xiàn)一種參與性和體驗(yàn)性并存且具有嚴(yán)密學(xué)術(shù)性的創(chuàng)造活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)自主參與來(lái)獲得知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，養(yǎng)成探索奧妙世界的積極態(tài)度。
生物學(xué)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中占主要的地位。而新課程將以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，這無(wú)論從傳統(tǒng)知識(shí)的繼承到新知識(shí)的探索，還是從以往知識(shí)的被動(dòng)接受到現(xiàn)在的主動(dòng)探究知識(shí)都起著十分重要的作用；同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、自主參與的意識(shí)，養(yǎng)成“不惟師、不惟書(shū)”的積極活躍的思維習(xí)慣。將探究學(xué)習(xí)應(yīng)用于生物教學(xué)，不僅使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)、科學(xué)觀(guān)念，掌握科學(xué)本領(lǐng)的一種重要途徑和方法，而且還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而推動(dòng)新課程的教學(xué)順利進(jìn)行。
正如陶行知所說(shuō)：“要?jiǎng)?chuàng)造，你在用腦的時(shí)候，同時(shí)用手實(shí)驗(yàn)；用手的時(shí)候，同時(shí)非用腦不可，手和腦在一起干是創(chuàng)造教育的開(kāi)始；手腦雙全是創(chuàng)造教育的目的�！�
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中深入持久地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)陶行知“處處是創(chuàng)造天地，天天是創(chuàng)造之時(shí)，人人是創(chuàng)造之人”的偉大理想，才能造就一批適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才。
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