文章来源:泉州教研通讯(2002年5月)第19期生物版
21世纪是知识经济的时代,知识经济需要创造型的人才。世界银行在世界发展报告中非常形象地把知识经济的到来使发展中国家面临的挑战称为“要么搭上车,要么更落后”,这是一个严峻的事实。因此,努力改革传统的教育教学观念,培养学生的创造性思维能力是时代赋予广大教育者的历史使命。当前,利用计算机辅助教学(即CAI)是课堂教学改革的新趋势,计算机作为一种新型的教学媒体,为我们在课堂教学中有目的培养学生的创造性思维能力提供了一个良好的契机。
创造性思维能力是指人们运用已有的科学知识和实践经验,按照规律分析问题和解决问题的思维能力,是创造者以敏锐的感觉,从平凡的事物中发现矛盾,提出问题,产生强烈的动机,经过创造想象、推理判断,获得新的独特的认识的能力。那么,如何充分发挥计算机辅助生物教学的优势,培养学生的创造性思维能力呢?
1、创景激情,诱发动机
如果一个学生对生物学的学习毫无兴趣可言,就谈不上进行主动的学习探索,也就不可能有积极的思维活动,更难谈创造性思维。CAI课件声像并茂,能化静为动,变抽象为具体,化枯燥为生动,这有利于激发学生的兴趣。例如精卵的形成过程(即减数分裂)是个微观过程,课本的图示缺乏动感,描述抽象,学生对于老师的滔滔讲解毫无兴趣,学习极为被动。而CAI课件能将静态的描述设计为动态的过程,生动的动画极大地刺激了学生的感观,激发了学生的学习兴趣,增强了学生对于染色体如何减半的求知欲望,诱发了思维的动机。此外,通过课件内容的游戏化,利用计算机的多功能创设富有情趣的学习环境,使学生在认知过程中体验乐趣,又在乐趣的刺激下去探索新知识,活跃创造性思维。例如在CAI课件中,当学生解答正确时,屏幕配音显示赞赏的话语,激励学生再创佳绩;当学生解答错误时,则配音显示安慰和鼓励的话语,重新唤起学生的学习热情,充分发挥情感调控的功能,激发学生的思维。
2、培养直觉思维
直觉思维是创造性思维的一种形式,在生物学的发展和生物学成果的研究创造过程中往往发挥着先导作用,对于培养学生的创造性思维具有重要意义。直觉思维源于观察、经验、知识的积累,并依靠想象力,洞察力等去领悟事物的本质。在CAI中,能将抽象知识具体化,将微观过程宏观模拟,这有利于利用其形象直观去启迪学生的直觉思维。例如学习水分代谢时,对于渗透吸水的原理,课本中虽有图示和演示实验,但读来倍感抽象乏味,学生认识停留于表象,产生了思维障碍。而运用CAI课件则可通过动态演示,给学生以动态,丰富学生的空间想象力,诱发其直觉思维,理解水分子经半透膜进行扩散的原理。还有学习自然选择时,学生通过观察长颈鹿进化历程的动画可知:颈短的鹿得不到高处的树叶,而日趋减少,最终被淘汰;颈长的鹿能吃到高处的树叶便生存下来,并繁衍后代。这也是借形象的动画诱发直觉思维,使学生理解“适者生存,不适者被淘汰”的自然选择法则。
3、加强发散思维和逆向思维的训练
发散思维又称求异思维、轴射思维,它具有明显的开拓和创新作用,是创造性思维的一个重要组成部分,且占据主导地位。而逆向思维则是有意识地从常规思维的反方向去思考问题的思维方式。由于逆向思维善于与常规思维唱反调,所以具有很大的创造性。
在CAI中,由于计算机具有快速的信息处理和图像传输的特点,节省了许多授课时间。这使教师有充足的时间在新课结束时,引导学生从不同方面归纳、整理知识;或是在课堂上及时穿插一些问题,引导学生从不同角度运用不同方法去分析解答,拓宽学生思维的领域,克服思维的呆板性,培养学生的发散思维。同时,也使教师有可能多为学生穿插一些材料,让学生逆向分析、推理,从中探索出正确答案,培养逆向思维。比如分析歪瓜(即发育不均匀的西瓜)的原因是什么?我们如果按常规从果实和种子发育方面分析,将一无所获。若反过来从本质到现象逆向推理,使学生猛然醒悟到果实发育不良是因为种子发育过程产生的生长素所致。
4、适时施疑质疑,培养创造性思维。
亚里士多德曾说:“思维就是从疑问和惊奇开始的。”根据这一特点,在生物CAI中,教师要根据学生已有的认识结构和思维层次,充分发挥CAI的辅助作用,有意识地制造矛盾,设疑问难,去启迪引导学生积极思维,主动地去发现问题,提出问题并解决问题。比如在“DNA是主要的遗传物质”的教学中,上课伊始并非先给结论再进行分析,而是先让学生仔细观察克隆绵羊诞生全过程(动画演示),并思考问题1:控制生物性状的遗传物质主要存在于哪里?学生经观察、分析思考后,找出染色体是主要载体。由此将问题1转化为问题2:染色体主要成分是DNA和蛋白质,那么遗传物质究竟是什么呢?此时,学生按常规分析应有3种可能性:DNA、蛋白质、DNA和蛋白质。到底是哪一种呢?用什么来证明呢?经过一番激烈的分析讨论,确定噬菌体(病毒)是最佳对象,从而引出噬菌体侵染细菌的实验(动画分步演示)。学生通过观察、分析得出结论:控制生物性状的遗传物质是DNA。同时,部分思维较活跃的同学甚至对结论的可靠性产生怀疑:蛋白质有没有可能一起进入细菌内部呢?对此,我们应早有预料,首先应充分肯定这些学生勇于质疑的精神,再进一步说明这可通过放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验来证实(画面显示),这不仅令学生乐于接受事实,而且克服了思维惰性。接着,以“生物体中如果没有DNA,只含RNA,其遗传物质又将如何呢?”为另一导火线引入烟草花叶病毒感染烟草叶的实验(动画演示)。最后,引导学生对整个思路进行归纳总结,得出结论。总之,本节计算机辅助教学大大提高了课堂教学的效率,为有目的地施疑培养学生的创新思维提供了时间保证,更重要的是:能从课件中直观地提出问题,化解问题,便于学生从生动的画面中去寻求答案或再生疑问,发挥其主体作用,开展积极的思维活动,使其创造性思维得到全面的发展。
未来需要的人才是具有创新精神和创造能力的人才。而创造力是后天培养和造就的,故人人都能创造。因此,作为一名生物教师,首先要相信每个学生都有一定的创造思维潜能,面向全体学生;其次要适应形势的需要,充分利用多媒体辅助教学的优势,发挥学生的主体作用,适时适地地激发学生的创造性思维,为国家培养新型的人才,以迎接知识经济的挑战。