生物教学中，如何利用现代教育技术培养学生的创新能力
摘要：本文就生物教学中，如何利用现代教育技术培养学生的创新能力，从如何转变教育观念、改变教学方法到课堂内外如何灵活应用现代教育技术培养学生的自信心，激发学生的创新热情；如何培养学生顽强的创新意志；如何培养学生灵活的创新思维；如何培养科学态度及解决问题的创新能力；以及教会学生学习，培养学生终生创新能力。从理论探讨到实践教学作了较为详尽的阐述。
关键词：生物教学 利用 现代教育技术 培养 学生 创新能力
什么是创新？创新是指：只要是不墨守成规，能够别出心裁、标新立异地提出合乎事物发展规律的新观点、新设想、新方法等都是创新。现代创造学理论也告诉我们，每一个人都有创新的潜能，这种潜能是可以开发和培养的。
“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。”当代教育教学的重要任务就是要培养大批的创造型人才。
那么，在生物教学中，应如何利用现代教育技术培养学生的创新能力呢？
1 转变教育观念，培养学生的创新素质
1.1认清形式，转变人才培养观
当前，世界范围内科学教育正处于发展的重要时机，各个国家都将科学教育放在增强国力和国际竞争力的战略位置，特别是美国80年代发表的2061计划和1995年颁布的《美国国家科学教育标准》，指出了科学教育中存在的问题，明确了科学教育的发展方向，引发了国际上对科学教育的重视，世界各国对各自的科学教育不得不进行重新的审视，尤其是对基础教育中的中学科学教育进行了规划，主要是课程的改革。
我国生物学课程改革的方向：一是为了学生的全面发展和为了国家的发展、民族的振兴，强调面向全体学生，而不仅是少数几个尖子，改革是围绕学生的切实需要以及现实生活中需要的知识和能力。二是把培养学生的创造性能力提到一个新的高度，包括创造力、创造精神、创新意识。学生的想象力、创造性是否得到发挥，从国家资源上来讲，是可持续发展中脑功能的一个重要方面。也将成为综合国力可持续发展的基础。
生物学教育的改革，要求生物学教师要转变自己的人才观，树立民主观念，关心每一个学生，对学生的终身发展负责；加强德育教育，全面提高学生的综合素质。同时要求我们关注教育改革和发展，加强学习，提高自身综合素质。所以学校创新教育的主要任务就是营造创新环境，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、创新思维和创新能力。
1.2转变权威观念，营造良好的创新环境
创新思维需要良好的创新环境，这就要求我们营造宽松、民主、和谐、愉悦的教学环境。要做到这一点，首先就要培养和建立良好的师生关系。要做学生的朋友，尊重每一个学生，要为人师表，平等待人，善于与学生沟通。其次要激发学生的好奇心和兴趣。好奇心是创新的开始，兴趣是创新的原动力。因此必须做到教学形式多种多样，教学方法丰富多彩，教学风格生动活泼。第三要精心设计课堂教学模式，以学生为主体，教师为主导，让学生在动眼、动手、动口、动脑中进行探索性学习，围绕教材创设疑境、疑点、悬念、难点，让学生大胆想、大胆讲、大胆做，要鼓励学生对教材提出异议和建议，对实验进行改革和创新设计，有计划地培养、训练学生的创新思维和创新能力。
2改变教学方法，充分利用现代教育技术，培养学生的创新能力
应用现代教育技术，大胆地改变原有的教学模式。走进互联网，了解世界，扩大视野：把探究引入课堂，把学生带到大自然中去，加强对研究性课题的研究，利用一切可以利用的资源，创建各种有利于学生主体发展和参与精神培养的课堂及课外教学模式。如教学中可灵活采用：白纸设疑式教学、启发鼓励式教学、谈话式教学、探究式教学、问题情景式教学、过程探索式教学、讨论式教学、合作教学、研究性学习、STS教育、多媒体、网络教学等教学方法及手段。又特别是多媒体教学的应用，不仅具有直观、形象、生动的特点，而且还能实现大与小、远与近、快与慢、虚与实之间的转换，并具有信息量大，传递方便等特点。在信息化教育的今天，多媒体的应用在生物教学中显得尤为重要。生物学是研究生物的形态特征、生理特点、进化等方面知识的学科。多媒体可将书本知识化静为动，化虚为实，化抽象为直观，在课堂教学中合理运用，能起到调动学生积极性，激发学习兴趣的作用。可以大大提高教学效益，培养学生的创新能力。
2.1灵活应用现代教育技术和手段，培养自信心，激发出学生的创新热情
创新能力的培养，最需要学生对自己的创造潜能拥有自信。拥有自信才能有积极的态度和不懈努力的精神去探索问题，大胆地提出自己的想法。为此，每当学生感到困惑、遇到挫折而产生动摇的时候，作为教师就要鼓励学生，让他们找回自我、战胜自我、超越自我，“再尝试一下，你一定行。” 当然学生提出的观点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。我们应及时给予肯定、鼓励，让学生树立发现问题、解决问题的自信心。只有在平时的课堂教学、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，进而激发出学生的创新热情。
2.2灵活应用现代教育技术和手段，培养学生顽强的创新意志
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。在课堂教学中适时地介绍科学家及生物学家的成功历程，以培养学生顽强的创新意志。
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“红卫兵小将” 们夺走后，他还是继续寻找和研究。凭着自己的顽强的意志，成功地培育出高产优质的杂交水稻。又如：遗传学奠基人孟德尔，一生经历坎坷，历时8年的研究成果——《植物杂交实验》，最先揭示出了遗传的两个基本规律，在他生前却得不到世人的重视，直到他逝世后16年，即1900年才被世人所确认。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，多数被用作实验的狗由于伤口感染而死亡；由于经费短缺，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，在学习中遇到的一些困难就显得微不足道。
同时，可组织学生讨论如何面对困难、克服困难；并教会学生如何在逆境中求生存，从而增强学生战胜困难的决心。
2.3灵活应用现代教育技术和手段，培养灵活的创新思维
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。爱因斯坦曾断言：“创造并非逻辑推理的结果。”因此在生物学教学中，我们必须有意识地培养学生的逆向思维能力、发散思维能力以及求异思维等创新思维能力。
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，可以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。
求异思维可以有不同的理解：一种理解是指一种现象在第一个场合出现，在第二个场合不出现，而这两个场合只有一个条件不同，那么这个条件就是这一现象的原因。例如：曾经有人发现一只生下来就缺少主翼的母鸡，生蛋期比较早，蛋的重量也明显超过其他鸡。人们从这只畸形鸡身上的到启发，把刚出生的小鸡分成两组：一组进行切翼手术，另一组不动手术，经过100天后，切翼的体重明显超过不切翼的。由此得出结论：小鸡切翼可多长肉、多产蛋。另一种理解是指面对现有的事物着眼于发展、变化、改进和创新，并从异于他人的思考角度去观察，异于前人的方式去思考、异于以往的思路寻求改进现状、创造新事物的有效思维方式。例如：美国学者赛尔曼发现链霉素的过程：他依据结核杆菌在土壤中遭到破坏的事实，大胆设想，土壤中一定存在结核杆菌的拮抗菌，通过努力他终于在1943年从土壤中分离出产生链霉菌的放线菌。由此在实验教学中，我常组织学生大胆改进生物课本中的教学实验，敢于标新立异，并小心进行验证。例如：在做质壁分离及复原的实验中，用水绵代替洋葱、用食盐代替蔗糖做实验不但观察效果更好，也利于维护显微镜的清洁，而且更重要的是能培养学生的创新思维能力。
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。
2.4灵活应用现代教育技术和手段，培养科学态度及解决问题的创新能力
科学是实实在在的学问，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。讲解贝特森和潘耐特用香豌豆作杂交实验材料，首次发现F1测交结果不遵循 1：1：1：1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。
组织学生开展课外实践活动，分组调查学校附近的农田、池塘生态系统 ，要求学生以发展“三高”、或“生态农业”为基准提出自己的设计方案；分组调查学校附近空气污染、水源污染状况，要求学生根据所学知识提出整改方案；分组收集有关沙尘暴、酸雨、温室效应、臭氧层的破坏、水华、赤潮等现象的产生与危害，同时提出预防及治理方案；分组收集有关艾滋病、疯牛病、口蹄疫、碳蛆病及SARS病等严重威胁人类健康的疾病的致病机理、传播途径、预防措施并提出自己的看法和观点……并分组讨论、小组代表总结发言，教师做适当的点评。从而培养学生的科学态度及解决实际问题的创新能力。
2.5灵活应用现代教育技术和手段，教会学生学习，培养学生终生创新能力
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、善于学习的人，从而具备终身的创新能力。只有不断学习与掌握新知识、新技术，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。因此人们常说“活到老，学到老，用到老”。学会学习已成为知识经济时代的每一个人所必须具备的创新品质。
在教学过程中，应力求作到：少灌输，多探讨。应用一切现代教育技术和手段，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及创新能力的目的。
总之，课堂教学是学生获得知识的主要渠道，也是培养学生创新素质的主要途径，因此，只要我们把握创新素质的培养目标，积极探索、勇于创新，收集并编排创新教育素材，灵活运用有效的现代教育教学方法和手段，挖掘学生的创新潜能。一定能培养出大批的具备创新能力的人才，以迎接知识经济时代的到来。
参考资料：
1、《中学成功教学法体系》生物卷 内蒙古大学出版社
2、《中学生物教学》陕西师范大学杂志出版社
3、《中学生物教学资源网》http/www.swjx.myrice.com
