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在生物教学中运用现代教育技术培养学生创新能力
马鞍山十六中学 徐业刚
摘要：现代教育技术的应用，超越时空限制，为学生提供一系列生动、具体与真实、形象的多维化、立体式的教学情境，促使学生在学习过程中多种感官同时并用，为创新思维的培养提供了环境和心理空间，充分激发学生的学习兴趣，促使他们主动地学习并发展个性爱好，培养学生思维的发散性，有效提高了他们的创新思维能力。因此，运用现代教育技术，可以充分提高学生的学习效率和学习质量，更为重要的是能够有效地提高学生的自主学习能力，发挥他们的智慧与潜能，培养他们的良好思维品质，尤其是提高他们在生物知识学习中的创新思维能力。
关键词：现代教育技术 创新能力 生物教学
社会的飞速发展，知识经济时代的到来，对教育提出了更高的要求。知识经济从本质上讲是创新型经济，其基本特征是知识的不断创新，知识经济时代人才的首要特质或核心特质是创造力，创造力是人类思维的高级形态，是人类智能最美丽的花朵。知识经济对教育的要求就是培养和造就创造性人才。创新是创造力的重要表征，江泽民指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”在激烈竞争的信息时代，不创新就死亡。网络教育、虚拟教育，成为当今教育的组成成分和发展方向，如何适应时代的要求，提高教育教学效率和效益，一直是我们的追求目标。
一．培养学生的学习兴趣，激发学生的求知欲是创新的前提
现代教育技术手段和传统教学手段不同，它提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激，这对于知识的获取和保持是非常重要的。心理学的实验证明，人类获取的信息83％来自视觉，11％来自听觉，其余来自嗅觉、味觉和触觉。可见，人类接受信息是多种感官共同作用的结果，其中视觉和听觉是最为重要的。而现代教育技术手段在传输信息上具有媒体形式多样化和综合性的特点，既能看又能听，还可以动手操作。这样通过多种感官刺激获取的信息量，比单一地听教师讲课要多得多。另外，多媒体技术与仿真技术相结合，可以创设一种虚拟的现实世界，使学习者产生身临其境的感觉。在虚拟现实的环境中，学生不再是一个旁观者，而是作为一个实际的参与者进行各种学习和操作，这无疑会大大提高学习者的学习效果和效率，并激发学习者的求知欲望。
如：在讲到《鸟类多样性》时，首先运用了投影仪展示大量的形形色色的鸟类图片，同时运用了许多影视资料，展示了生物生活在树林、河流、沙漠中的啄木鸟、大山雀、野鸭、鸵鸟的生活习性和形态结构，使学生有一种身临其境的感受，学生学习的兴趣大大地增强了。主要表现在：一是学生课堂注意力明显提高，二是对教学信息的反馈比较积极，三是增强了学习的主动性，不再把学习当负担。”以上种种为学生创新精神和创新能力的培养，创设了有利条件。
二．创设情境，培养学生的创新意识
问题是推动创新的原动力，鼓励学生提问题是培养创新意识的重要途径。教师可以通过CAI课件的演示形成问题空间，促进学生为问题而思，为问题而学，为问题而创。鼓励学生质疑，把抽象的思维过程清晰展现在学生面前，便于学生探索事物之间内在的联系，创造性地解决问题。因为教师在这个教学过程中，不是直接地把结果告诉给学生，而是通过多媒体CAI课件的演示，创设问题，引导学生质疑、观察、思考，例如：：在讲到《体内的气体的交换》时，气体的交换是一个微观的动态过程，包括肺泡内的气体交换和组织里的气体交换，用大屏幕展示出肺泡内的氧气怎样从肺泡扩散进入周围的毛细血管中？二氧化碳扩散进入肺泡时，毛细血管的血液的颜色会发生什么变化？
学生利用多媒体CAI课件的操作．计算机模拟氧气扩散进入出毛细血管血液由暗红色变为鲜红色。学生仔细观察后，分析整个过程，使抽象难懂的总是一下子变得形象具体，让学生主动地构建所学知识的意义，从而发展学生的空间想象思维，培养学生的创新意识。
三．培养学生创新思维能力
1．为创新思维的培养提供了环境和心理空间
权威式教育来自外部的压力束缚过多，学生很少有独立自主的发展空间，会限制学生创造思维的发展。美国心理学家罗杰斯提出，有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由。给学生的行为、思想以较大的自由度，是其创造意识及动机萌发的前提和基础。现代教育技术手段的运用，改变了学生的学习方式，使学习成为一件轻松愉快的事情。学生对教师有充分的选择权，可以根据自己的兴趣、爱好和性格特点，选择自己喜欢的教师。在运用现代教育技术手段进行教学的过程中，学生处在一个相对独立的学习环境中。网络技术的应用，更加丰富与拓展了学生自主学习的空间，使学生学习的心理空间和环境空间都有相对的独立性。如在设计《新陈代谢》的课件时，考虑到本章节内容与前面学过的呼吸、循环、排泄等系统有密切的联系，所以在课件采用了联想记忆结构即非线性网状结构：超文本链接和按钮的超级链接，使学生按照自己的意愿从任何一个结点进入新知识的学习，这种多媒体交互式以及虚拟现实技术的信息表达，大大提高了探究式学习的效率和趣味性。这种学习方式为创造思维的培养提供了前提和基础。
2．培养学生思维的发散性
思维的发散性是创新思维最主要的特征之一。所谓思维的发散性，是指多角度、多方向、多层次的思维方式。思维发散点越多，思维发散量越大，创新思维出现的可能性也就越大。心理学研究表明：学生的思维是由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的，而低年级学生的思维还是以具体形象思维为主。利用现代教育技术手段的形象性来帮助学生理解题意，弄清知识之间的关系，减轻学生的学习困难，培养学生发散性思维，效果极佳。网络教学提供的学习环境，让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作，在网络环境下，倡导学生自主探讨性实验，既可保护动物又能培养学生的创新能力，并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。如本人在做脊蛙反射的实验时，以前的实验是用青蛙或蟾蜍活体标本，这需要捕杀大量的青蛙，这与我们生物课倡导的保护环境，保护野生动物的观点相违背。在网络环境下采用“仿真生物实验室”，学生在网络技术环境进行多媒体实验操作，通过网上人机对话，学生可以一边操作一边在网上畅游，获取新知识，它既有利于培养学生的形象思维，又有利于培养学生的抽象思维。利用现代教育技术手段的再现性可以激活学生思维的流畅性。学生思维的流畅性如何，会在很大程度上影响其创新思维的发展。
自主控制的个别化学习方式能有效地实现学生个性的发展，它把学习的控制权交给了学生，学生可以根据自己的兴趣、爱好、知识经验、任务、需求和学习风格来使用信息，选择自己的认知环境。学生可以选择学习的主题，选择学习的数量，控制学习的速度等。这种学习过程本身就有发散性思维的参与，同时也使发散性思维的发育得到强化。
3．培养学生主动探求知识能力
人机交互是多媒体计算机系统的显著特点，是其它媒体设备所不具备的。多媒体系统把电视具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互环境，而且可以实现即时信息反馈。这样一种交互方式能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。此外，这种交互性还有利于发挥学生的认知主体作用。在多媒体计算机的交互式学习环境中，学生可以按照自己的实际情况和学习兴趣来自主地选择学习内容；既可以采用个别化教学策略，也可以采用协商讨论的策略。如：在《排泄》课件时，将界面设计成“排泄途径”、“肾脏结构”、“尿的形成”、“练习测试”四个按钮，每个按钮都是相对应的内容，而且每按下一个按钮，课件都会提示学生如何进行进一步的学习。学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能。按照建构主义学习理论的观点，人的认识不是外部刺激直接给予的，而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。为了有效地认知，外部刺激是需要的，但起决定作用的还是人的内部心理过程。在教学过程中学生才是认知的主体，只有发挥自身的主动性、积极性，学生才能获得有效的认知。这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件。创新思维的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持。多媒体计算机的超文本特性与网络特性的结合，可以为创新思维的培养营造理想的环境。因特网是目前世界卜最大的知识库、资源库，它拥有最丰富的信息资源，而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的，因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式学习， “发现式学习”强调通过网络这一丰富的资源库来自主学习、自主探索、自主发现，这求异思维的培养，对于了解事物的多面性、复杂性以及事物之间的辨证关系，即培养辨证思维也有极大的作用。当学生变被动学习为主动学习，当其真正地在一定情景中学习和接受挑战性的学习任务，从而真正使现代教育技术来支持自己的学习，才有助于学生成为学习的主体。
参考文献：
1． 张冠文 《论现代教育技术的运用与创新思维的培养》 《中小学电教》 2003年第5期
2． 王金梅 《在教育技术实验中培养学生创新能力》 《电化教育通讯》 2002年第3期
3． 杨文杰 《在教学中运用信息技术培养学生的创新精神和创新能力 》 www.k12.com
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