高中生物實驗中學生創新能力的培養

毛小荼

摘 要：高中生物教學實施素質教育的目標是培養具有較高的科學素養、具有科學的思維和研究方法、具有創新意識和創新能力的人才。注重對學生潛能的開發，努力為學生創設一種激發創新思維的教學情境，模擬科學家的思維方式，培養學生探索精神和創新能力是非常有意義的。

關鍵詞：新課改 高中生物 創新實驗

生物是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學具有培養學生的創新精神、實踐能力、創新能力以及科學態度、科學精神的多重教育功能，在生物教學中占有不可缺的重要位置，而新的課程教材改革也正迎合了這一點，大大增強了實驗教學的力度，突出了實驗教學的重要性。高中生物實驗對于培養學生的創新意識和創新精神，開發創新潛能，培養創新能力有重要作用。如何在高中生物實驗教學中培養學生的創新能力，是每個生物教師值得探討的一個重要課題。

一、注重實驗過程，啟發學生的創新意識

生物學科的產生和發展，凝聚著無數科學家的創造性思維。 在教學中適當補充生物學史和經典實驗，通過翔實的資料描述科學家們的創造性勞動，揭示他們進行科學探索的思維過程和方法，讓學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學探究的本質和科學研究的過程，掌握科學探究的方法和技能。例如通過對光合作用發現過程中的一系列經典實驗的分析、討論，引導學生去發現和領悟其中的科學原理，鼓勵學生對前輩的實驗質疑和完善。并提出了問題：“我們能否重新設計實驗來證明‘植物的光合作用需要水‘植物的光合作用需要二氧化碳呢？”然后參與學生的討論，引導學生從選材、實驗先后次序、實驗結果及實驗操作細節等方面多帶著“為什么這么做？有無其他方法？”等問題思考、理解實驗原理。并讓學生寫成書面實驗報告，從理論上提升認識高度。通過實驗活動培養學生的創新意識、創新思維以及嚴謹的科學態度，是行之有效的方法。

二、依據學情特點，激發學生主動思考的積極性

實驗的作用主要指通過演示、講解、練習等環節，讓學生理解生物概念，掌握生物規律，培養實驗技能，因此教師為了保證實驗過程的流暢，就必須注重依據特定的教學目標，學生的生物基礎，注重形式活潑性與內容有效性的有機統一，過程全面性與細節完整性的有機統一，知識講述性與問題探究性的有機統一。例如在葉綠體中色素提取和分離實驗是高中教學中的常規實驗，在一次學生實驗中，在濾紙條上四條色素帶沒有分離，只有一條綠色帶向上擴散。與實驗預期相差很大，學生都感覺很困惑。如果把這個問題簡單解釋，可能學生印象不深，而且易造成錯誤的認知，認為葉綠體的色素只有一種。如果交給學生自己分析并通過實驗，找到失敗的原因，對于學生掌握實驗技能及分析能力都會是極好的鍛煉機會。通過對實驗過程和原理的分析，失敗的原因大概可以分為三個方面：實驗藥品、實驗材料、環境溫度影響葉綠素的合成。讓學生根據自己的判斷進行分組實驗，驗證實驗失敗的原因，從而調動學生思考的積極性與主動性。

三、著眼學生動手操作能力的提升，引導學生主動參與生物實驗設計

教師在教學過程中，根據學生掌握基礎知識的情況和實驗能力的現狀，注意突破常規教學模式，在有效的做好實驗前的預習，落實好實驗完成過程中的分工協作等基本操作準備的前提下，要注重根據學生的實驗操作能力，增加學生動手做實驗的機會，靈活地將一些教師做、學生看的演示實驗改變為學生動手操作的實驗，既可增加學生實驗機會，培養學生的實驗操作能力，又極大地提高學生學習的興趣和積極性。實驗設計能力的培養不是一朝一夕的事情，它滲透在教科書中的每一章每一節，滲透在平時的教學中，是一個“水滴石穿”的過程，是一個“水到渠成”的過程，是一點一滴積累起來的。不要等講到“影響酶活性的條件”時才告訴學生“什么是實驗設計，應該知道哪些方法和原則，如何去設計”等。否則浪費了很多讓學生知道什么是實驗設計的好機會。在教科書的字里行間，都有知識可以設計實驗。如在講解“細胞膜的功能”時，傳統的教學方法主要采用講解法，由物質出入細胞的方式總結出細胞膜的功能特性。這樣的教學得到的反饋是：學生不能真正理解“細胞膜的選擇透過性”，而采用硬背的方法，所以經常把“細胞膜的功能特性”與“細胞膜的結構特性”混淆。但如果教學中利用實驗來讓學生親身感受一下細胞的功能，就很容易掌握細胞的功能特性了。

四、注重知識生成過程教學，培養學生探究學習能力

蘇霍姆林斯基指出：“人的內心里有一種根深蒂固的需要——總想感到自己是發現者、研究者、探尋者?！鄙飳嶒灥哪康氖桥囵B學生的探究能力，因此，在生物實驗教學中，教師要培養學生的科學探究能力，多引導學生自己動手實驗，設計一定的開放性實驗，讓學生在開放性的實驗中做到自我實驗，自我提高，對學生的探究能力培養也具有積極意義。

以“探究酸雨的危害”實驗教學為例，在實驗前，教師需引導學生了解酸雨的成分、ph值、形成過程、所選擇的小麥種子也要符合要求，如此，實驗才能順利進行。再如在“模擬‘血型鑒定”的實驗中，對于“血清、血型、輸血”等知識，如果學生在實驗前沒有了解，實驗中就會產生諸多問題，自然就會影響實驗的進行。新課程強調學生嘗試應用科學探究的方法，研究高中生物問題，驗證高中生物規律。

五、營造課堂創新氛圍，提高學生創新思維能力

美國學者布魯巴克：“最精湛的教學藝術，遵循的最高準則就是讓學生提問題?！痹趯嶒炦^程中，教師要一方面要注重引導，另一方面則要關注學生在實驗過程中所獲得的收獲。應該說，如果要讓學生們從一個實驗中真正獲得科學的知識，那不是一節課或按實驗步驟按部就班地進行就能實現的。

在引導過程中，教師要通過精心設計問題來實施引導，以“觀察動植物細胞的結構”的教學為例，在探究制作臨時裝片的過程中，如可用問題“為什么要用干凈的紗布把載玻片和蓋玻片擦干凈？若擦拭不凈，后果如何？為什么制作洋蔥表皮細胞臨時裝片時在載玻片的中央滴一滴清水，而制作人體口腔上皮細胞臨時裝片時卻滴一滴生理鹽水？滴清水或生理鹽水的量又如何掌握？為什么要用鑷子從洋蔥鱗片葉的內表面撕取薄膜？”等問題來引導學生進行討論，在討論中實驗，在實驗中思考，在思考中總結，如此問答結合，觀察現象和得出結論結合，學生才能更好地通過實驗現象來了解事物的本質，也才能有效地提高實驗教學效率。

總之，生物實驗教學對學生創新能力的培養具有極其重要的意義。在生物實驗教學中通過不斷的創新，不但對學生進行了常規的驗證性的實驗教育，還增強了學生科學探究的能力，更培養了學生的創新精神和創新能力。