生物学教学与创新素质的培养

1 / 6 生物学教学与创新素质的培养 “ 创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。 ” 在知识经济日见端倪的今天更需要大批创新型人才，而创新型人才的培养主要靠以创新为核心的素质教育来实现。因此，教育必须实行更高层次的改革，改革传统的教育教学观念，要求在向学生传授基础知识，培养基本技能的同时，高度重视开发学生的创新潜能，培养学生的创新能力和提高学生的创新素质。 1、唤起强烈的创新意识 狭义的创新是指创造、发现新的东西，突出前所未有的“ 新 ” 字；而广义上的创新则包括利用现有知识 技能去重现前人已经探索的发现过程。因此说，学生的积极学习过程也是创新，学生的创新多数是一种学习意义上的创新，这种创新又为其成人后的创新作了准备。同样，学生的独立思考本身也是一种创新活动。据此，只要是不墨守成规，能别出心裁、标新立异地提出合乎事物发展规律的新观点、新设想、新方法都是创新。现代创造学理论也告诉我们：人人都有创新的潜能，这种潜能是可以开发和培养的，仅仅是每个人所展现的形态、程度、质量不同而已。所以说创新并不神秘，也不遥远。学校创新教育的主要任务就是营造情境，让学生感受、理解知识的产生和发展过程，培 养学生的科学精神和创新思维。 2 / 6 教学时可充分利用生物学发展过程中的一些史实和生物科学新成果，与学生共同探讨他人是如何提出新方案、取得新成果、建立新理论的。比如，在学习了密码子后，告诉学生第一个被破译的密码子 UUU(苯丙氨酸 )，接着启发学生思考怎样知道 UUU 决定的是苯丙氨酸。学生可能感到无从下手，这时教师介绍尼伦伯格的实验，人工合成一段仅由尿嘧啶核苷酸构成的 RNA(UUUUUU) ，以此为模板合成出了一段仅由苯丙氨酸连接而成的多肽。至此学生自然会体会到尼伦伯格实验的巧妙之处，产生出 “ 我也能 ”“ 我也 行 ” 的自信心。再如，根据所有生物共用一套密码子的事实，启发学生思考为什么所有生物的密码子都相同，如果找到了另一类生物的密码子与现知的不同，这又意味着什么。这无疑可与丁肇中教授寻找 “ 反物质 ” 的工作相媲美。这就是新的思路，也是生物科技工作者一直在努力的目标。 只要在平时的课堂教学、课外实践活动中引导学生开阔思路进行创新实践，创新意识才会嫁接到学生脑海中，并得到不断强化。当然学生提出的想法或做法不可能都具有可行性和实际意义，但对于其个人来说都是新的。此时教师要及时给予肯定、鼓励，让学生树立发现问题、解 决问题的自信心，强化创新的自觉性，这样定会激发出学生的创新热情。2、培养顽强的创新意志 3 / 6 创新意志是指在创新过程中表现出来的那种自觉的、顽强的、勤奋的甚至是冒险的精神。创新是在未知中求索，不可能一帆风顺，或可能是 “ 千呼万唤不出来 ” ，更有许多创新成果是在逆境中诞生的，经受了无数次失败和打击，有的甚至使人心力交瘁。例如，被誉为杂交水稻之父的袁隆平教授在文革期间顶住政治压力，在水稻扬花的中午，冒着烈日，仔细寻找着几万分之一的雄性不育水稻。当极其难得的几棵雄性不育水稻被 “ 小将 ” 们夺走后，他还 是继续寻找和研究。就是凭着这种顽强的意志，培育成了高产优质的杂交水稻。再如，年轻的助教班丁在发现胰岛素的过程中，同样克服了极大的困难：实验室潮湿、闷热，多数实验狗由于伤口感染死亡；由于经费枯竭，他为了实验连生活费都搭上；仅有两位本科在校生助手，其中的一位还中途辞别，更遭的是班丁的女友也在承受不了这种压力的情况下离他而去。班丁就是在这样的逆境中坚持实验，最后终于发现了胰岛素而获得了 1923 年诺贝尔生理学医学奖。可以想象，如果没有顽强的创新意志，再新颖的创新也会半途而废。相比之下，在学习中遇到一些困难就显得微不 足道，从而增强了学生战胜困难的决心。 3、形成灵活的创新思维 创新思维决定着一个人能否创新及创新能力的大小，是创新素质的核心。爱因斯坦早有断言： “ 创造并非逻辑推理4 / 6 的结果。 ” 因此在生物学教学中必须有意识地培养学生的逆向思维能力和发散思维能力。 逆向思维是有意识地从常规思维的反方向去思考问题，也就是常说的 “ 唱反调 ” 。在一定程度上讲，逆向思维更需要勇气，需要树立创新无权威、创新无止境的观点。在这方面达尔文和孟德尔为我们树立了很好的榜样。达尔文是天主教徒，信奉 “ 上帝造物，万世不变 ” ，但他还是相信物种是可变的，在收集研究了大量的资料后，提出了以自然选择为中心的生物进化论。孟德尔也同样以叛逆的勇气和创新的精神由一位天主教牧师而成为遗传学的奠基人。 发散性思维是一种多方向、多数量、全面展开的辐射型思维方式，是创新思维中最可贵的思维形式。这种思维形式能克服常规思维的单一性、单向性，能有效地锻炼学生的思维流畅性。尽管有的学生提出的方案是幼稚的、不全面的，甚至是错误的，但其中无不包含着创新的火花。例如，在学习了基因的分离规律和自由组合规律后，再来重新认识豌豆作为杂交实验材料的几大优点 ，以及分析实现 F2 分离比的条件，鼓励学生大胆猜测，以培养发散性思维。 爱因斯坦还说： “ 逻辑推理是用来验证已有的创造设想。 ” 也就是说逻辑推理也是创新过程必不可少的。例如孟德尔设计了测交实验来验证对 F2 解释的可靠性，这其中包含着缜密的逻辑思维和丰富的创造因素。试想如果孟德尔遗5 / 6 传规律没有实验验证，那是很难被人们接受的。教学实践表明，通过大量的对比实验教学，不但有助于培养学生的逻辑思维能力，还能锻炼和发展学生思维的独创性和批判性。 4、养成良好的科学态度 科学是老老实实的学问，在 寻找客观规律的过程中，需要严密和实事求是的科学态度，需要及时分析试验过程中出现的种种现象，哪怕是极偶然的一个发现，否则就会与即将获得的新成果擦肩而过。例如贝特森和潘耐特用香豌豆作杂交实验材料，首次发现了 F1 测交结果不遵循 1111 的孟德尔遗传规律，而是亲本组合明显多，重组合明显少。这似乎是一个意外，但他们还是以实事求是的科学态度肯定了这一 “ 意外 ” 。摩尔根在果蝇杂交实验中极偶然地发现了一只白眼雄果蝇，对此摩尔根没有因其偶然而放过，而是设计回交实验，从而成为第一个将基因定位于染色体上的人，并进一步发现了遗传 的连锁互换规律。 5、学会学习 学会学习主要是指养成良好的学习品质和具备一定的学习能力，其目的是树立终身学习的理念，使自己成为爱学习、会学习、善学习的人，从而具备终身创新能力。从表面看，学会学习与创新有一定距离，其实不然，这是因为当今世界知识总量的迅速扩张和更替周期的日益缩短，使学习的时间自然而然地从青少年延伸到了人的一生，使学习的场所6 / 6 由学校位移到了社会。有人说 “ 学习就是工作的组成部分。 ” 只有不断学习与掌握，才能始终把握科学技术发展的脉搏，才能始终站在知识创新的前沿。可以这样说，学习 的停止，也就意味着创新的终止。因此 “ 学到老，用到老 ” 更具时代意义，学会学习已成为知识经济时代的人所必须具备的创新品质。 在教学过程中，要求教师少一点灌输，多一点探讨，让学生尽可能地 “ 参与 ” 到知识的产生和发展过程中，从而使接受知识转变为发现知识，达到培养学生学习能力的目的。如在讲授植物生长素的发现过程时