摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展和社會的持續(xù)進(jìn)步，使得創(chuàng)新能力在人才培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵地位愈發(fā)顯著。高中生物教學(xué)作為塑造學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與實驗操作能力的重要途徑，其宗旨不僅局限于基礎(chǔ)生物知識的傳授，更著眼于激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的創(chuàng)新潛力，致力于培育兼?zhèn)鋭?chuàng)新思維與實踐能力的新時期人才?；诖耍疚姆治鰟?chuàng)新能力概念以及高中生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性，從多方面入手探究高中生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)有效策略。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)教學(xué)；創(chuàng)新能力；有效策略

創(chuàng)新力被視為個體能力的最高層次，而創(chuàng)造性思維對于個人一生成就具有決定性影響。在素質(zhì)教育框架下，培育學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐技能，不僅是對其內(nèi)涵的進(jìn)一步豐富與深化，也標(biāo)志著新世紀(jì)教育的核心價值導(dǎo)向。對于生物教育領(lǐng)域而言，如何有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，成為眾多生物教育工作者亟須應(yīng)對的挑戰(zhàn)。深入研究創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略，對于增強學(xué)生創(chuàng)新意識、鼓勵學(xué)生勇于探索、推動高中生物教學(xué)革新，以及全面促進(jìn)中學(xué)生物素質(zhì)教育的發(fā)展，均具有重要意義。

一、創(chuàng)新能力概述

創(chuàng)新力體現(xiàn)了個體或集體在遭遇新興問題與挑戰(zhàn)時，能夠跳脫常規(guī)思維局限，孕育并執(zhí)行兼具獨創(chuàng)與實用價值的解決方案的本領(lǐng)。這一過程囊括了從問題洞察、創(chuàng)意萌發(fā)到方案落實的各個環(huán)節(jié)，是知識積累、技能運用、思維模式及環(huán)境條件相互交織的成果。創(chuàng)新力不僅建立在廣博的知識根基與精湛的專業(yè)技能之上，還著重于跨學(xué)科融合與批判性思考，是科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級乃至社會發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。經(jīng)由不斷地學(xué)習(xí)實踐與知識迭代，個人與團(tuán)體能夠持續(xù)增強其創(chuàng)新能力，從而靈活應(yīng)對日新月異的環(huán)境，開創(chuàng)更多

價值[1]。

二、高中生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

（一）教育發(fā)展要求

隨著教育觀念的持續(xù)演進(jìn)和教學(xué)范式的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代教育的核心目標(biāo)已聚焦于學(xué)生創(chuàng)新能力的培育。在生物學(xué)這一高度科學(xué)化的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯得尤為迫切與重要。它不僅是學(xué)生深入理解及掌握生物學(xué)知識的有效途徑，也是點燃他們探索未知領(lǐng)域、勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念的熱情火種。面對知識激增的當(dāng)下，唯有那些擁有創(chuàng)新素養(yǎng)的學(xué)生，方能在日后的學(xué)術(shù)探索與研究中實現(xiàn)自我超越，進(jìn)而成長為推動科學(xué)發(fā)展的中堅力量[2]。因此，高中生物學(xué)教學(xué)亟須重視并強化創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以契合教育發(fā)展的時代脈搏與需求。

（二）生物學(xué)科要求

從生物學(xué)科的本質(zhì)來看，鑒于其研究對象的繁復(fù)性與多樣性，學(xué)習(xí)者需具備高水平的創(chuàng)新思維及能力。該學(xué)科不僅涵蓋生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)法則，還廣泛觸及生物與環(huán)境、生物和社會等多重關(guān)聯(lián)。在剖析這些錯綜復(fù)雜關(guān)聯(lián)的征途中，學(xué)生需擁有敏銳的觀察技能、豐沛的想象空間和獨到的創(chuàng)新能力。唯有如此，他們方能在生物學(xué)的浩瀚范疇內(nèi)持續(xù)發(fā)掘新問題、構(gòu)建新見解、生成新知識。因此，高中階段的生物學(xué)教育應(yīng)當(dāng)著重于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以滿足學(xué)科發(fā)展的迫切需求。

（三）社會發(fā)展需求

科技進(jìn)步的迅猛態(tài)勢與產(chǎn)業(yè)迭代的持續(xù)加速，使得社會對創(chuàng)新型人才的渴求愈發(fā)強烈。作為基礎(chǔ)科學(xué)之一，生物學(xué)的研究成就廣泛滲透至醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域。在這些關(guān)鍵領(lǐng)域，創(chuàng)新成為驅(qū)動技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心力量。鑒于此，高中階段的生物學(xué)教育應(yīng)著重培育學(xué)生的創(chuàng)新能力，為他們?nèi)蘸笸渡砜萍几镄屡c社會發(fā)展的洪流中奠定堅實基礎(chǔ)。

（四）個人發(fā)展需求

在高中生物學(xué)教育過程中，強調(diào)創(chuàng)新能力的培育對于學(xué)生個體的成長及全面發(fā)展具有舉足輕重的作用。身處快速變遷的時代背景下，具備創(chuàng)新思維的學(xué)生能更自如地迎接未來的各種挑戰(zhàn)與變革。學(xué)習(xí)生物學(xué)，不僅使學(xué)生獲取科學(xué)知識，而且通過參與創(chuàng)新活動，他們能夠鍛煉問題解決技能，增強科學(xué)素養(yǎng)與人文素質(zhì)。這樣的教育歷程有利于塑造學(xué)生獨立思考、勇于探索的優(yōu)秀品格，為其未來的人生旅途鋪設(shè)更為堅實的寬廣道路。

三、高中生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)有效策略

（一）精準(zhǔn)實驗設(shè)計，培育生物探究新意

在當(dāng)前教育改革的大潮中，創(chuàng)新能力已成為評估學(xué)生綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》明確指出，需“革新人才培養(yǎng)模式”，著重實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，旨在依托實踐探究，點燃學(xué)生的創(chuàng)新思維火花，強化其問題解決技能。高中生物學(xué)教學(xué)，作為塑造學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的重要陣地，其地位舉足輕重。因此，精心策劃生物實驗，不僅能夠有效促進(jìn)學(xué)生對生物原理的深入理解，更是激發(fā)其探索創(chuàng)新、提升創(chuàng)新能力的有力手段。

以“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原”實驗為例，傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ蕉嗑劢褂诓僮鞑襟E的演示與實驗結(jié)果的驗證，而忽略了學(xué)生主動探索的價值。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)精心設(shè)計實驗流程，融入“問題驅(qū)動”的教學(xué)策略。首先，引導(dǎo)學(xué)生思考：除蔗糖溶液外，還有哪些物質(zhì)能誘導(dǎo)質(zhì)壁分離？溶液濃度的變化如何影響質(zhì)壁分離的速度？隨后，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，選取不同溶質(zhì)（鹽溶液、糖醇等）及濃度展開探究。實驗過程中，學(xué)生需詳細(xì)記錄觀察結(jié)果，分析數(shù)據(jù)，并嘗試闡釋現(xiàn)象背后的科學(xué)道理。這種開放式的實驗架構(gòu)，促使學(xué)生突破傳統(tǒng)思維的限制，主動探索未知領(lǐng)域，從而在實踐中不斷錘煉創(chuàng)新思維與科學(xué)探究能力。

（二）案例研討教學(xué)，激發(fā)創(chuàng)新思考活力

在知識日新月異的時代背景下，僅僅依賴知識傳授已難以滿足社會對創(chuàng)新人才的迫切需求。高中生物學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)更加注重培育學(xué)生的批判性思維與問題解決技能，而案例研討教學(xué)法正是一種行之有效的策略。通過精心挑選與生活實際緊密相連或位于科學(xué)前沿的生物學(xué)案例，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度剖析、熱烈討論與深刻反思，這能夠極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維活力，推動其綜合素質(zhì)的全面躍升[3]。

例如：《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，教師可選取“太湖藍(lán)藻暴發(fā)事件”作為研討案例。在案例分析初始階段，教師向?qū)W生全面展示事件的背景信息、廣泛影響及采取的治理措施，隨后指導(dǎo)學(xué)生從生態(tài)學(xué)視角出發(fā)，深入剖析問題產(chǎn)生的根源，水體負(fù)營養(yǎng)化加劇、生物多樣性銳減等。在此基礎(chǔ)上，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論：如何有效利用所學(xué)知識預(yù)防類似事件的再度發(fā)生？能否構(gòu)思一套科學(xué)有效的生態(tài)修復(fù)方案？鼓勵學(xué)生緊密結(jié)合教材內(nèi)容，廣泛查閱相關(guān)資料，提出富有創(chuàng)新性的解決方案。在研討過程中，教師應(yīng)適時提供引導(dǎo)，激勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、充分辯論，形成多元化的思考維度。通過此類基于真實情境的案例研討，學(xué)生不僅能夠深化對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原理的理解，還能在解決具體問題的實踐中，錘煉創(chuàng)新思維與團(tuán)隊合作能力，為未來成為創(chuàng)新人才奠定堅實基礎(chǔ)。

（三）思維導(dǎo)圖應(yīng)用，構(gòu)建創(chuàng)新知識體系

在高中生物教學(xué)這一融合廣泛且內(nèi)容復(fù)雜的領(lǐng)域里，采用高效學(xué)習(xí)工具對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力顯得尤為重要。作為一種圖形化的學(xué)習(xí)輔助手段，思維導(dǎo)圖憑借其直觀表達(dá)、結(jié)構(gòu)化布局及創(chuàng)造性激發(fā)的特性，為高中生物學(xué)課程帶來了新穎的教學(xué)視角。它不僅協(xié)助學(xué)生整理錯綜復(fù)雜的知識點，構(gòu)建知識間的內(nèi)在聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，而且還鼓勵學(xué)生的聯(lián)想與想象活動，為創(chuàng)新思維的培育提供了豐富的思維空間。

在教學(xué)“遺傳與進(jìn)化”相關(guān)內(nèi)容時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生運用思維導(dǎo)圖技術(shù)來搭建關(guān)于“基因表達(dá)控制”的知識架構(gòu)。在創(chuàng)建導(dǎo)圖時，學(xué)生從核心議題“基因表達(dá)控制”輻射開來，依次延伸至DNA構(gòu)成、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程、基因抑制與活化等次級主題，并深入挖掘至詳細(xì)機(jī)制探討、案例分析等層面。這一構(gòu)建流程不僅促使學(xué)生全面且系統(tǒng)地掌握該領(lǐng)域知識，還促使他們在各個節(jié)點間進(jìn)行自由的思想跳躍，諸如比較不同物種間基因表達(dá)調(diào)控的相似性和差異性，或是展望基因治療技術(shù)的未來發(fā)展路徑。思維導(dǎo)圖的融入，不僅促進(jìn)了學(xué)生知識體系的自主建構(gòu)，同時也強化了他們的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力，為深化和拓寬生物學(xué)學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（四）模擬科研過程，提升創(chuàng)新實踐能力

創(chuàng)新思維的培育與實踐經(jīng)驗的積累息息相關(guān)，在高中生物學(xué)教育實踐中，模擬科學(xué)研究流程作為一種富有成效的教學(xué)策略，為學(xué)生提供了直接參與科學(xué)探究全鏈條的寶貴機(jī)會[4]。從問題發(fā)掘、實驗規(guī)劃、數(shù)據(jù)搜集到結(jié)果解析及報告撰寫，每一步驟均是對學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐技能的全面錘煉。借助這種模擬科研模式，學(xué)生不僅能深化對生物學(xué)核心概念的理解，還能在親身實踐中培養(yǎng)問題解決導(dǎo)向的思維習(xí)慣，進(jìn)而提升其科研素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

以“生態(tài)系統(tǒng)能量流動”教學(xué)為例，教師可構(gòu)思一項模擬科研活動：“評估校園生態(tài)系統(tǒng)能量流動的有效性”。在課程啟動之初，教師應(yīng)激勵學(xué)生觀察校園內(nèi)的自然生態(tài)系統(tǒng)，比如草地生態(tài)系統(tǒng)、小型林地等，并引導(dǎo)他們提出探究性問題：“如何精確量化這些生態(tài)系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)換效率？”緊接著，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思實驗設(shè)計，包括采用采樣方法測定生物量、運用理論模型預(yù)測能量傳遞效率等。在實踐操作階段，學(xué)生需團(tuán)隊協(xié)作，系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄觀測結(jié)果，并嘗試運用圖表、數(shù)學(xué)公式等多種形式來展示分析成果。最終，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生撰寫研究論文，不僅討論實驗過程中的發(fā)現(xiàn)與挑戰(zhàn)，還要提出改進(jìn)策略，甚至探索潛在的新研究領(lǐng)域。通過這一系列的模擬科研活動，學(xué)生不僅掌握了科學(xué)研究的基本范式，更在實踐中強化了創(chuàng)新思維、批判性思維以及問題解決能力，為未來成為科研創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物打下了堅實的基礎(chǔ)。

（五）專題項目驅(qū)動，挖掘創(chuàng)新潛能深度

21世紀(jì)教育領(lǐng)域中，創(chuàng)新能力已被確立為核心素養(yǎng)的關(guān)鍵要素，對促進(jìn)社會進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。高中生物學(xué)教育，作為培育未來生命科學(xué)領(lǐng)域探索者和創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其教學(xué)策略與實施方法必須與時俱進(jìn)，持續(xù)革新。專題項目式教學(xué)法，憑借其問題引領(lǐng)、實踐主導(dǎo)及跨學(xué)科整合的優(yōu)勢，為學(xué)生創(chuàng)新潛能的開發(fā)提供了寬廣的實踐平臺。

例如：針對《生物技術(shù)與工程》課程內(nèi)容，可構(gòu)思一項專題研究：“CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)于農(nóng)作物育種應(yīng)用的探索”。此項目首要任務(wù)是指引學(xué)生運用文獻(xiàn)查閱、網(wǎng)絡(luò)信息資源搜集等方法，深入理解CRISPR-Cas9技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷程，以及其在農(nóng)業(yè)育種中的最新應(yīng)用實例。緊接著，學(xué)生將被分配至各小組，選擇特定農(nóng)作物（稻米、小麥）作為研究對象，設(shè)計一項CRISPR-Cas9技術(shù)應(yīng)用方案，旨在實現(xiàn)作物性狀的優(yōu)化。在設(shè)計方案的過程中，學(xué)生必須全方位考慮技術(shù)的可行性、倫理道德規(guī)范、環(huán)境效應(yīng)評價等多個方面，進(jìn)行風(fēng)險與效益的綜合評估。項目結(jié)束階段，學(xué)生需撰寫研究報告、制作展示PPT，并在班級內(nèi)或擴(kuò)大至全校范圍進(jìn)行成果匯報與討論。此項目的開展，不僅讓學(xué)生全程體驗了科學(xué)研究的各個環(huán)節(jié)，更在實踐中鍛煉了他們的創(chuàng)新能力、批判性思維，以及跨學(xué)科知識的整合應(yīng)用能力，為學(xué)生創(chuàng)新潛能的深度挖掘奠定了堅實基礎(chǔ)。

（六）創(chuàng)意作業(yè)設(shè)計，強化創(chuàng)新應(yīng)用意識

在教學(xué)流程中，作業(yè)占據(jù)著舉足輕重的地位，其設(shè)計的形式與內(nèi)容直接關(guān)聯(lián)到學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)以及創(chuàng)新能力的發(fā)展進(jìn)程。傳統(tǒng)作業(yè)模式傾向于知識點復(fù)習(xí)與記憶強化，卻常常忽略對學(xué)生創(chuàng)新潛能的挖掘。相對而言，創(chuàng)新性作業(yè)設(shè)計著重于布置那些具有挑戰(zhàn)性、開放特質(zhì)及實踐導(dǎo)向的任務(wù)，旨在驅(qū)動學(xué)生在問題解決實踐中靈活調(diào)用所學(xué)，激發(fā)創(chuàng)意，進(jìn)而增強其創(chuàng)新實踐的意識。

在“生態(tài)系統(tǒng)”相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中，教師可構(gòu)思這樣一項創(chuàng)意作業(yè)：“構(gòu)思并建造一個微型生態(tài)系統(tǒng)模型”。該作業(yè)要求學(xué)生首先掌握生態(tài)系統(tǒng)的基本構(gòu)成與運作機(jī)制，隨后運用日常生活中隨手可得的材料（透明盒、泥土、綠植、微型生物等），動手設(shè)計并建造一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我維持、展現(xiàn)生態(tài)循環(huán)特性的微型生態(tài)系統(tǒng)模型。作業(yè)完成期間，學(xué)生需深思熟慮，挑選適宜的生物種類以構(gòu)建食物鏈系統(tǒng)，還需學(xué)會調(diào)控光照強度、水分供應(yīng)等環(huán)境參數(shù)以維系生態(tài)的和諧穩(wěn)定，并鼓勵嘗試融入創(chuàng)新元素，比如運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)控生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的環(huán)境波動。作業(yè)結(jié)束后，學(xué)生應(yīng)編寫一份設(shè)計報告，詳細(xì)記錄設(shè)計思路、構(gòu)建流程、遭遇的挑戰(zhàn)及應(yīng)對策略，并在班級范圍內(nèi)進(jìn)行展示與討論。此類創(chuàng)意作業(yè)不僅促進(jìn)了學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)原理的深入理解與實踐掌握，而且在設(shè)計與建造的親身實踐中，有效鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手操作技能及跨學(xué)科整合能力，為培育兼具創(chuàng)新意識與實踐技能的未來棟梁之材打下了堅實的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

在深入探究高中生物學(xué)教學(xué)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效策略時，可以明確觀察到，創(chuàng)新不僅是知識傳授的自然拓展，更是教育本質(zhì)的光輝體現(xiàn)。通過精心設(shè)計的實驗方案、案例分析討論、思維導(dǎo)圖的有效運用、科研流程的模擬實踐、以專題項目為核心的教學(xué)模式以及富有創(chuàng)意的作業(yè)規(guī)劃，這一系列舉措構(gòu)成了一個多維度、全方位的框架，旨在系統(tǒng)性地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。諸多方法不僅極大地激發(fā)了學(xué)生的探索欲望，而且在實踐環(huán)節(jié)中不斷鍛造他們的創(chuàng)新思維和問題解決技巧，為學(xué)生搭建起一條通向科學(xué)研發(fā)與技術(shù)革新領(lǐng)域的寬廣大道。

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