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生物課如何培養(yǎng)學生的想象力
一、新大綱的要求：
新的高中生物教學大綱規(guī)定生物教學應(yīng)當培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、實驗?zāi)芰Α⒆詫W能力與初步的研究能力和創(chuàng)造能力。這個規(guī)定符合學生的學習心理，也符合生物學科的特點和社會發(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)高中學生的心理發(fā)展特點，運用層次結(jié)構(gòu)論與認知結(jié)構(gòu)論對這六種能力進行分析，把教材的能力培養(yǎng)分成三個層次。
第一層次 學生的學習首先是對教材中科學概念的認識、理解、運用和評價，所以認識、理解、運用和評價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。也就是對由一個基本概念為中心的部分概念組合的生物知識子系統(tǒng)的認識、理解、運用與評價的能力。具體包括：１．觀察、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)用生物理論于實踐的能力；４．進行實驗設(shè)計與操作的能力（包括實驗與實習）；５．獲得生物科學研究方法的能力。
第三層次 在第二層次基礎(chǔ)上，形成了對生物知識整體的分析、概括、評價與研究的能力。包括：１．建立生物知識體系的能力；２．總結(jié)和運用生物科學規(guī)律的能力；３．評價人與生物科學關(guān)系的能力；４．參加生物科學研究的能力；５．解決問題的創(chuàng)造能力。
二、：
1、增強實驗的趣味性，激發(fā)學生的學習興趣和探索創(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，并在實踐過程中形成和發(fā)展起來的。是學生萌生創(chuàng)新意識和展開創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的驅(qū)使下，學生的自主性、學習與實踐的熱情才會被充分的激發(fā)。
實驗是學生探究自然科學知識的重要方法。實驗以其豐富多彩、直觀形象博得了學生的喜愛。探索性實驗是激發(fā)學生求知心理狀態(tài)，讓學生參與重演科學事實的產(chǎn)生過程。教師要適時抓住學生的心理，創(chuàng)造實驗教學的最佳情境，必將激發(fā)學生強烈的探究興趣。
在平時的生物教學中發(fā)現(xiàn)，一個小實驗就能把學生引入探索的情境。如：教學《葉的蒸騰作用》時，教師首先出示實驗現(xiàn)象，再介紹實驗裝置要求，然后問學生“干燥塑料袋里的水是從哪里來的？可能從下面的瓶里上去嗎？可能從外界的空氣中進去嗎？那么，它是從哪里來的呢？”學生根據(jù)教師的提問，進行思考，做出大膽的猜想并回答，也就是開始了探索創(chuàng)新。
鼓勵學生設(shè)計趣味性實驗：利用植物的向性運動原理，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。當有人問他們苦不苦時，他們卻回答“一點不苦，正相反，我很快活，因為我有興趣�！钡拇_，興趣能讓學生廢寢忘食。濃厚的興趣，激發(fā)了探索的欲望和創(chuàng)新的動力。
2、創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新的情境，培養(yǎng)學生的問題意識
創(chuàng)新從問題開始。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，首先要培養(yǎng)學生的問題意識。教師不論課上、課下都要創(chuàng)設(shè)民主、和諧、平等和寬松的氛圍與情境，自始至終鼓勵學生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，使學生在寬松的情境中敢疑，并引導學生會疑、善疑和釋疑。在質(zhì)疑和釋疑及設(shè)計實驗的過程中發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。在生物實驗教學中，為學生提供民主、寬松的氛圍，激發(fā)學生的思維，尤其是發(fā)散思維與逆向思維，并培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的心理素質(zhì)，如不懈的進取精神，對現(xiàn)有知識的不滿足，對已有結(jié)論的不輕信，富與好奇，善于幻想，勇于探索以及實事求是的態(tài)度，嚴謹細致的作風和堅忍不拔的意志都是非常積極可貴的。
例如，在做實驗“向澄清的石灰水中吹氣”時，就有學生提出：甲試管沒有吹入任何氣體，所以沒有變化，而乙試管吹入co2氣體，肯定變渾濁。我馬上肯定這個學生的問題提的很好，并說明在這個實驗中，甲試管是用來做對照的，但沒有對比性，應(yīng)當改進。如何改進呢？讓學生討論，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。這樣在實驗中培養(yǎng)了學生的問題意識和思維的新穎性與獨特性等創(chuàng)新思維的品質(zhì)。
在實驗課中，除必要的實驗方法和步驟外，盡量減少束縛性條件，鼓勵學生大膽思考和嘗試，并對自己的實驗結(jié)果做出推測和解釋。讓學生親自動手去做，動腦去想，然后發(fā)表自己的認識和看法。最后教師在充分肯定每位學生實驗成績，包括探索精神的基礎(chǔ)上，對其實驗結(jié)果做出正確的分析總結(jié)。一般以問題為指導，引導學生去細心觀察身邊的事物，使學生觀察時逐步提出設(shè)想，明確探索研究的方向，激發(fā)學生探索創(chuàng)新的熱情。如：介紹種子萌發(fā)時，課前向?qū)W生提出問題：種子萌發(fā)時是否需要光和氧氣？萌發(fā)時是先發(fā)芽，還是先出根？學生平時沒有注意這些現(xiàn)象，不清楚，便爭論起來，誰也不服輸。我趁熱打鐵，要學生回去設(shè)置幾個種子萌發(fā)的對比實驗，親自動手做，并觀察做好記錄�？凑l設(shè)置的實驗最合理，結(jié)果最準確。學生都想爭做最好，肯動腦筋，積極思考。
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3、引導學生實驗，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力
探索創(chuàng)新能力的主要因素是觀察力、想象力、動手操作能力和創(chuàng)造力。在活躍的思維下、認真地觀察和積極的動手操作中，不僅加深了學生對知識的理解，也使學生的創(chuàng)造性思維得到了培養(yǎng)。觀察力、想象力和動手操作能力實質(zhì)上也是一種智力，也就是說，探索創(chuàng)新活動總是同智力活動相聯(lián)系的，并且要把各個因素協(xié)調(diào)起來，才能提高探索科學的能力。
觀察力是探索活動的門戶，又是探索活動的起點，培養(yǎng)學生的觀察力，需要教師在指導學生觀察時傳授好方法。如：《種子萌發(fā)的外界條件》一節(jié)中，學生在沒有教師指導時，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”。這時教師應(yīng)及時引導學生把結(jié)論補充全面，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《觀察蚯蚓》的實驗時，有學生提出：我?guī)У尿球緵]有環(huán)帶，難道是個怪種？對此情形，教師應(yīng)及時表揚這個學生觀察仔細，善于發(fā)現(xiàn)問題，并要求全體學生仔細觀察，是否是幼小的蚯蚓沒有環(huán)帶，而大的蚯蚓呢？最后學生通過觀察比較，得出結(jié)論：成熟的蚯蚓才有環(huán)帶。
4、學會實驗分析，加強學生的探索創(chuàng)新能力：
在高中生物實驗教學過程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不少學生只重視實驗結(jié)果，不重視分析結(jié)果；只滿足于實驗的成功，而不愿對實驗失敗的原因進行分析。造成這種現(xiàn)象的原因，除了是學生對實驗的根本目的缺乏深刻的認識而外，不懂得如何分析實驗、沒有掌握實驗分析的一般方法是非常重要的因素。生物學是一門實驗性很強的學科，在實驗過程是，會有多種因素影響、干擾實驗結(jié)果，致使實驗失敗。此時，實驗分析就顯得很重要：一方面，可以找出并排除影響因素，使實驗重做晨能獲得成功；另一方面，還可以總結(jié)出經(jīng)驗教訓，甚至可能還有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn)，這在科學史上是不乏其例的。因此，盡管現(xiàn)行高中生物教學大沒有明確實驗分析這一目的，而且實驗也比較簡單，但是在高中生物實驗教學中，除了使學生達到提高動手能力、了解實驗原理和方法、驗證所學知識這些目的以外，教育學生辯證地看待實驗的成功與失敗、教給學生進行實驗分析的一般方法、初步培養(yǎng)學生實驗分析的能力還是必要的，能很好的培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力！
（１）取材分析
正確取材是實驗成功的第一步。有的學生實驗失敗的原因，往往是取材不正確而引起的，因而在實驗分析時，要首先考慮取材是否正確。例如，實驗“觀察植物細胞的有絲分-裂”中，準確切取洋蔥根尖生長點部位，是實驗成功的前提。一些學生制成的裝片中往往看不到或看到很少的分-裂相細胞，就是因為切取部位正確導致的，即沒有選準根尖的生長點部位。實驗“觀察植物細胞的質(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，往往觀察不到或僅有很少紫色液泡。實驗“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、純度等都是影響實驗正確結(jié)果的重要因素，要逐一檢查，不能忽視。
①關(guān)于量的問題。有些實驗對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�。担缛~片中的色素，用２ｍｌ丙酮是適中的，若丙酮過多，會使色素濃度降低，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，向燒杯中例入層析液時，其量的標準是液面不能超過１ｃｍ（距燒杯底），否則將沒及濾紙條上的濾液細線，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)天濃度問題。實驗中，規(guī)定的濃度，都是人們經(jīng)過多次試驗后，認為最適合的。實驗員在實驗前配制藥品與試劑時，濃度要配準，否則將會影響學生實驗。如蔗糖溶液濃度較高時（高于３０％），會使細胞因發(fā)生強烈質(zhì)壁分離而失水過多，細胞死亡，不能復(fù)原。亞甲基藍溶液在配制時，要求更高，濃度高一點點，就會影響根的活性。
③關(guān)于純度問題。有的實驗如“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”，對蔗糖的純度有一定的要求，要盡量避免混有果糖等，否則會和斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生相同的實驗現(xiàn)象。
（ 3 ）步驟及操作分析
步驟及操作是否正確是影響實驗結(jié)果的主要因素，故應(yīng)重點分析，主要有以下三種情況。
①漏做某個實驗步驟。②操作方法錯誤。③操作不嚴格。
（４）顯微鏡的使用分析
需用顯微鏡的實驗，有時會因為顯微鏡的操作，鏡頭污染等問題，而影響觀察，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行，如對光程序、高倍鏡觀察程序等。有的學生不按程序操作，結(jié)果既耽誤了時間，又觀察不到相應(yīng)的結(jié)果，而且易損壞顯微鏡。此外，目鏡或物鏡頭被嚴重污染、焦距沒有調(diào)好、放大倍數(shù)不夠、視野較暗、標本不在通光孔的中心位置等諸多因素，都會直接影響觀察。
5、加強探究學習，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力
探究學習是美國生物學家、課程專家、芝加哥大學教授施瓦布（j.schwab）首倡的，她作為現(xiàn)代教學的一種學習和教學模式，注重的是學生各種潛能的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的發(fā)展，體現(xiàn)一種參與性和體驗性并存且具有嚴密學術(shù)性的創(chuàng)造活動。學生通過自主參與來獲得知識，從而激發(fā)學習的興趣，養(yǎng)成探索奧妙世界的積極態(tài)度。
生物學作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗在教學中占主要的地位。而新課程將以往的驗證性實驗改為探究性實驗，這無論從傳統(tǒng)知識的繼承到新知識的探索，還是從以往知識的被動接受到現(xiàn)在的主動探究知識都起著十分重要的作用；同時培養(yǎng)了學生的實事求是的科學態(tài)度、自主參與的意識，養(yǎng)成“不惟師、不惟書”的積極活躍的思維習慣。將探究學習應(yīng)用于生物教學，不僅使學生獲得科學知識、科學觀念，掌握科學本領(lǐng)的一種重要途徑和方法，而且還能激發(fā)學生學習生物學的興趣，提高學生的創(chuàng)新能力，從而推動新課程的教學順利進行。
正如陶行知所說：“要創(chuàng)造，你在用腦的時候，同時用手實驗；用手的時候，同時非用腦不可，手和腦在一起干是創(chuàng)造教育的開始；手腦雙全是創(chuàng)造教育的目的�！�
實驗教學中深入持久地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)陶行知“處處是創(chuàng)造天地，天天是創(chuàng)造之時，人人是創(chuàng)造之人”的偉大理想，才能造就一批適應(yīng)時代發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才。
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