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生物教学中如何对学生进行创新思维的培养
培养学生的创新思维，是实施“科教兴国”和进行素质教育的重要途径。在生物学教育教学中，培养学生的创新思维也是贯彻素质教育和培养复合型人才的重要内容之一。生物学科是一门实验性学科，也是实用性和面向未来的主力学科。在生物学的教学过程中，培养学生的创新思维，对于提高全民族的素质和培养新世纪人才都有积极的意义。
培养创新思维应根据学生的心理特点，在教学中给学生创建一个良好的思维环境非常重要。思维环境包括内在环境和客观环境。客观环境是教师在教学中发挥好主导作用，根据有关教材内容，采用富有启发性的问题，创建引导性思维。其内在环境是指学生的思维兴趣和欲望。教师在生物教学中发挥好学生的主体作用，让他们积极参与教学活动，使他们有最大可能的实践，思考和发现的机会，从而使他们产生浓厚的兴趣，为培养创新思维创建内在的氛围。另外也可以结合教材内容介绍具有创新意识的生物科学工作者。例如介绍沃森和克里克提出的dna双螺旋结构和我国生化研究所白春礼关于dna结构变异图像的发现等实例，来引导学生的创造动机，以便于他们逐步产生创新思维能力。
一、那么在教学中该怎样培养学生的创新思维呢？
（一）通过发散思维的训练，培养思维的创新性。
发散思维也称扩散思维，辐射思维，求异思维。是指在思考过程中，不拘泥于一点或一条线索，而是从已有信息出发，尽可能向各个方向发展，不受已知的或现存的方式，方法，规则或范畴的约束，并且从这种扩散，辐射或求异式的思考中，求得多种不同的解决办法，衍生出多种不同的结论。发散思维可以使人的思路活跃，思维敏捷，办法多而新颖，特别能提出一些别出心裁，完全出乎意料的新鲜见解，使问题奇迹般得到解决。在生物教学中培养发散思维的主要途径有：扩散列举，同解变型和引伸发挥等。
（1）扩散列举。就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后，可让学生考虑：“家兔本身具有哪些因素，可以避免被它的天敌所捕获？”又如“有哪些因素可以使家兔死亡？”在这个问题上学生可能举出许多，如：没有食物可能饿死，没有氧气可能憋死，心脏被破坏，神经受损，失血过多，各毒过多等都可致死，此外，还有许多其他情况……。再如，学了生物与环境的知识后，可让学生列举有利于可持续发展战略实施的一切措施，诸如控制人口数量，提高人口素质；合理利用动植物资源；保护环境，防治污染；绿化荒山，植树造林；通过生物工程寻求新能源，改良新品种；农业生产工业化等，经常进行扩散列举，学生的思维会越来越活跃和开阔。
（2）同解变型。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。通过同解变型的练习，能够培养思维的灵活性，从而达到训练发散思维的目的。例如围绕基因与性状的关系可以编写多种习题：根据子代同一对相对性状的表型比，直接推知亲代基因型；根据亲代基因推知子代表型比和基因型；根据子代基因型组合数推知亲代基因型等。
（3）引伸发挥。就是在思考问题时进一步想到相关的新内容。例如学习《人的生殖》中男女生殖器官的结构时可引伸探讨中国古代的太监和泰国的人妖，以及计划生育手段——结扎，让学生更深入的认识男女生殖器官的结构和功能。经常进行这样的引伸发挥，有利于对学生发散思维的培养。
（二）通过逆向思维的训练，培养思维的创新性。
逆向思维是为了达到某一目标，将通常考虑问题的思路反转过来，以背逆常规，常理，常识的方式，出奇制胜地找到解决问题的良策的一种思维方法。逆向思维的形式主要有逆向反转，背逆常规和重点转移等。
（1）逆向反转。包括功能性反转结构性反转和因果关系的反转。以因果关系反转为例来说明逆向反转。例如，当生物学家研究了基因控制蛋白质的合成的过程之后认识到，转录是以dna的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成rna，那么能不能以rna为模板合成dna？1970年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。
（2）背逆常规，就是用反常规的方法去思考问题。近年来比较流行的逆反健身就是背逆常规的一种表现。
（3）重点转移。就是把问题的重点从一个方面转换到另一方面。在科学研究或日常生活中，常出现一些出乎意料的现象，如果能够不为原有的思维所束缚，抓住偶然现象跟踪追击，则可能导致新奇的创造发明。英国细菌学家弗莱明为了深入研究葡萄球菌，便对葡萄球菌进行人工培养，但是在培养过程中因青霉菌孢子的侵入，葡萄球菌被杀伤，使培养失败。这时弗莱明便把注意力转移到破坏他实验的青霉菌孢子身上，最终发现了可以使人类平均寿命延长10年的青霉素。
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（三）通过直觉思维的训练，培养思维的创新性。
直觉思维是逻辑思维和形象思维渐进过程中断以后，突然恢复联系，并产生内容上的飞跃，迅速作出直接的，本质的，规律性的反映的思维过程。包括灵感和顿悟。
（1）灵感。是思维过程中认识的飞跃，是对问题突如其来的顿悟，是人们潜心于某一问题达到癫狂着迷程度而又无从摆脱的情况下，由于某一机遇的激发作用，使人的全部积极心理品质都得以调动的应激性表现。灵感的作用在于它有可能导致产生直觉，使问题迎刃而解。在生物教育教学中，可结合教学内容设计一些高层次问题，在学生百思不得其解时也不马上给出答案，而是继续让学生思考，这样有时便可引发灵感。
（2）顿悟。是思路的突然沟通，是求解思维过程中一种突如其来的使问题得以澄清的顿时领悟。当一个人在长期思索某个问题时，头脑中积累了大量的感性和理性的经验或知识，并通过显意识思维活动不断进行自觉地加工整理，这时整个思维活动虽然处于高度集中和兴奋之中，但苦思冥想依然不得其解，然而，一旦由于偶然受到外界某一信息的启发，在显意识尚未反映时，处于高度兴奋状态中的潜意识突然接通思路，使之豁然开朗，融会贯通，从而触发显意识的顿然领悟。
二、创新思维的培养在教育教学过程有两种方法：
（一）演绎法。这要求学生以一种新的，更富有创造性的眼光去审视，看待习以为常的旧问题，旧观点，即用类比来拉开概念间的距离以帮助学生以不熟悉的方式看待熟悉的事物。具体实施过程是：
第一步，要求学生描述他们正面临的情境或所要谈论的话题；
第二步，中学生提出各种直接类比，选出一个并依此展开进一步的讨论；
第三步，学生通过移情“移入”刚选定的类比；
第四步，要求学生对上述两个步骤进行描述，提出几个强迫冲突的成对词，并从中选出一个；
第五步，要求学生根据强迫冲突的成对词，再次进行类比；
第六步，让学生使用最后得到的类推，回到最初的问题或任务上去。
这种方法的目的是用类比来拉开概念之间的距离，使学生获得充分的联想。
（二）归纳法。是让学生把陌生的事物变成熟悉的事物，使新的，不熟悉的观点变得更有意义。即把熟悉的事物类比方法用于分析陌生的事物认识过程中。具体实施过程是：
第一步，教师提出一个新的问题，并且提供有关的信息；
第二步，教师提出直接类比，有学生对这一类比进行描述；
第三步，教师使学生移情“移入”这一类比之中；
第四步，学生确定这个类比的两事物间的相似之处并且加以解释。
第五步，让学生指出新事物中哪些方面不适合用类比；
第六步，回到原来的话题，让学生用自己的话来阐述两事物之间的相似与不同的地方；
第七步，让学生充分设想，提出自己的类比方案，并且说明其可能性。
这种方法是让学生利用类比事进行分析，把不同的事物或观念联系起来，以发展学生的发散思维。
创新精神是未来社会每个人生存的永恒主题。通过创新思维的培养和训练，不但可以构建学生的自主思维空间，有利于知识的迁移和创新思维的形成，而且有利于培养学生的合作精神及语言表达能力的发展。同时也活跃了课堂的气氛。
生物教学中如何培养学生的创新思维2017-03-21 09:46 | #2楼
通过素质教育，培养具有创新能力的一代新人，是时代的要求，是历史赋予的一项重要任务。创新能力的培养是能力培养中的重中之重，生物教师在教学中要充分利用课堂这块教育阵地，培养和发展学生的创新能力，笔者认为，生物教师在教育教学中要充分重视以下几点。
1 创新教育策略的选择
1．1 创设探究情境策略
该策略在于引出教学任务，将学生的注意力吸引到学习任务中来。教师把将要学习的生物学知识通过一定的问题，情境或事件呈现给学生，并通过这一活动把学生过去的活动和将来的活动联系在一体，造成学生认知结构与周围环境的不平衡，引起学生对学习目标的注意和兴趣。这一策略要求教师要做到：(1)创设为理解各类生物学学习主题所需的而学生现在又欠缺的接近真实经验的情境；(2)提供一定的相互矛盾的事件吸引学生的注意力，激发他们的求知欲；(3)通过活动使教学目标逐渐明确起来，并有确立教学目标的规则和程序；(4)要避免直接解释概念，提供定义和答案，自己将结论陈述出来等做法。
1．2 独立自主探究策略
该策略给学生提供了确认发展当前的概念、过程以及技巧的经验基础。在这一活动中，学生有时间对教师准备好的“情境”来进行自主探究学习。学生全身地投入到探究活动中，通过与教学情境、材料以及课件的互动，积累了直接经验并了解了事物之间的关系，学会遵循一定的模式，确定影响事件的变量，而且学会对事件进行质疑。这一策略要求教师要做到：(1)鼓励学生在没有教师的直接指导下一起学习，给予他们充分的活动和学习的机会；(2)学生在相互交流与合作时，教师要注意观察、倾听，了解学生的需要，把握他们的思路等；(3)向学生提出需要仔细探究的问题以改变他们的研究思路；(4)教师应充当协助者教练或顾问的角色，不必领着学生一步步地解决问题。
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1．3 合作交流探究策略
学生在自主探究之后，将各自的探究结果进行交流与讨论，通过自主学习而获得对某生物学主题的意义建构。当然可能并不全面或正确，这就需要在一个相互协作的学习群体中对各自的观点、假设进行批判性的考察、协商和辩论，使不同的观点得以交锋、碰撞，从而加深、补充、修正每个学生对当前问题的理解。这一策略要求教师要做到：(1)鼓励学生用自己的语言解释概念和定义，并请他们对自己的解释做出说明或提供证据；(2)鼓励学生相互交流他们的解释，批判性地倾听他人的解释，并对其他解释提出质疑；(3)用学生现有的经验作为解释概念的基础，进而向他们提供正式的定义、解释以及新的说明性的短语；(4)避免向学生介绍不相关的概念或技巧，也不要接受学生不合理的解释。
1．4 实践引深探究策略
该策略目的在于通过质疑、复习、实践等活动来扩展学生对知识的理解和掌握。通过给学生提供新的经验，使学生形成更深刻、更广泛的理解，获得更丰富的信息和恰当的技巧。这一策略要求教师要做到：(1)鼓励学生使用正式的定义或解释，并将这些新的说明性短语、定义、解释和技巧运用到新的相似的情境中去；(2)提醒学生做替代性的解释，使学生形成更深刻、更广泛的理解，获得更丰富的信息技巧；(3)使学生注意信息和证据，让他们从证据中得出合理的结论，提醒他们不要忽视以前的信息和证据而牵强地得出结论；(4)应注意避免向学生提供明确的答案；避免领着学生一步步寻找答案、解释怎样解决问题；避免因学生的错误结论而训斥学生等问题。
1．5 反馈评价探究策略
该策略目的在于鼓励学生评估自己的理解力和创新力，同时也为教师提供评价学生达到教学目标的程度的机会。教师运用正式或非正式的程序来评估学生的观念、态度和技巧，学生则得以检验他们在新情境下的解释、行为及态度。这一策略可以在教学过程中的不同阶段施行。这一策略要求教师应做到：（1）注意观察学生使用新知识、技巧的情况，寻找学生改变他们的思想和行为的迹象。（2）评估学生的知识和技巧，但要避免检测他们词汇、术语及孤立的事件。（3）允许学生评估自己的学习以及小组协作的技巧，并提出有利于进一步研究的问题。（4）教师可以提出开放性的问题，使学生结合自己的观察、证据以及以前接受的解释来回答开放性问题，但不要筹划与知识和技巧无关的开放性讨论。
2 创设问题情境，激发学生兴趣
“兴趣是最好的老师”，学习兴趣是学生想学乐学的基本情感，是创造力发展的必要条件。要进行创造力培养，首先要注意激发学生的学习兴趣，这就要求教师必须鼓励学生自主去发现问题，大胆质疑，探奇求索，寻根究底。培养学生的创新精神，必须先培养学生的问题意识;要形成学生的问题意识，首先要创设问题情景。例如，笔者在指导学生进行“植物细胞观察”探究实验过程中，课前事先训练的学生小组长，在探究实验中进行“洋葱表皮临时装片”制作的演示，就有学生发出质疑，对教材中介绍的实验方法提出疑问:
(l)为什么临时装片要用洋葱的下表皮，而不用上表皮?
(2)载玻片中央为什么要先滴上一滴清水，不滴行不行?
(3)染色时为什么要先盖上盖玻片，再滴碘液等等。
这些问题看似简单，但都是发自学生内心的疑问，笔者一一肯定了学生的问题提得好，并鼓励他们针对自己的疑问，设计方案.进行操作。通过学生的自己操作比较，都解决了实验前的疑问。这种教学方式不仅提高了实验的效果，而且培养了学生的动脑、动手，进行探究问题的能力，有利于创新意识的形成。
笔者认为，在新生物教学模式下对于学生创新意识及创新思维的培养对于教师教学具体的实施过程应注意以下几点：
2.1以创新思路处理教材
教师要敢于用创新思路来处理教材，使教学内容不断得到创新。通常情况下，教材编订后会在一定时间内保持基本稳定，但科学技术和当今社会正在迅猛发展，教材中必然会有部分内容不能适应学生与社会发展的需要，教师对这部分内容应做出适当变动:另外，教材中教学内容的编排不一定都符合学生的认知特点，教师要对部分内容进行适当调整和重组，使之更符合学生的认知规律和发展需求。例如，教师在教学中可以适时增加人与生物圈关系的知识，让学生认识与理解人和生物圈的关系，使学生学会健康环保地生活。
2.2备课中要有意识地渗透创新教育的思想
教师备课时应当在教学设计中始终渗透对学生创新意识的培养，并且要制定适用于不同层次学生的多层次教学目标。在深入挖掘新课程教材的基础上，教师要精心设计教学切入点，它们可以是教学难点、重点，可以是演示实验，可以是生物学家的创新经历与体验，也可以是学生的创新成果展示，以此激发学生的求知和创新欲望。
2.3改进教学方法，创新课堂教学环境
在课堂教学过程中，教师应大胆进行教学改革，创新教学方法，以学生为主体，最大限度地培养学生的创新思维能力、实际操作能力以及学会学习的能力。教师可积极引导学生进行探究式学习、讨论式学习、合作型学习、自学式学习，创造民-主、和-谐的课堂气氛，在教学中随时注意启发学生主动发问，质疑问难。教师在鼓励学生大胆质疑的同时，引导学生有目的地设疑，使设疑与创造有机地结合起来，以引导学生独立思考，创造性地解决各种实际问题。此外，教师要注意恰当运用先进的教学手段，充分发挥现代教育技术的诸多优势，使教学内容更加充实生动，激发学生学习兴趣。
2.4实验教学，培养学生创新能力
在生物学实验教学中，教师不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究生物问题的基本实验方法，为培养他们的生物学创新能力打下坚实的基础。教师可以充分利用教材中的演示实验、学生实验等内容，指导学生对多种实验方案的设计进行讨论、辨析甚至改进，以培养学生的创新能力。教师要鼓励学生就学习过程中产生的疑问设置相应的实验，亲自动手去做，引导学生分析每一种方法产生的探索结果，评出设置最佳者，激发学生的思维兴趣，培养学生的创新意识。
教师还可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，使之达到不同层次的创新能力培养目标。教师应让学生明确探索性实验的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验结论的得出等一系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。
3 为学生提供表现的空间
学生的创新意识如果得不到表现、认同，创新能力也就得不到提高，创新意识就得不到强化，创新的动机也会慢慢消失，因此，营造良好的教学氛围，让学生充分展示自己的动手能力，充分发表自己的见解，从而展现创新的才能，体现创新的乐趣。在生物教学中教师应尽可能地着重讲明基本概念、观点及提示有关材料的基础上，把寻求结果的任务交给学生，让学生有体验智力劳动甘苦的空间，从而激发其搜索精神，使其创新思想得到发展。创新能力的培养决非一朝一夕之功，培养方法也是多种多样，想使学生在校期间做出惊天动地的发明，也是不现实的。但是随着课堂教学的改革，学生的创新能力必定会在今后的工作、生活中显现出来，并能终身受益，成为具有改革精神、具有渊博知识、具有敏捷思维和高超技能的一代新人。要培养学生的思维能力。在教学中教师要拓展学生的思维空间，让学生的学习不拘泥于课本和教室有限空间的约束，培养其创新能力。
3.1要留给学生独立的思维空间。
牛顿说过:“没有大胆的猜想就不可能有伟大的发现。”教师要鼓励学生顺着他自己的思维去解决问题，防止为了保证学生少走弯路而急不可耐地去指导学生。只有让每个学生的思维都展现出来，教师才能对其种种思维方法的合理性作出正确的评价，逐步培养学生的创新能力;
3.2要注意扩展思维的广度。
教学中，教师通过发散思维的训练帮助学生摆脱原有的定式思维的束缚，不断扩展思维的广度，通过发散思维的培养达到扩展思维广度的目的。生物本身是一门实验性强的学科，没有实验，学生就不可能有创新能力，学生通过亲自实验才能发现问题和解决问题，教师在教学过程中要看到学生之间的差异，要鼓励学生从不同的方位、不同的空间思考问题，以拓宽思路。
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