高中生物实验中学生创新能力的培养

毛小荼

摘 要：高中生物教学实施素质教育的目标是培养具有较高的科学素养、具有科学的思维和研究方法、具有创新意识和创新能力的人才。注重对学生潜能的开发，努力为学生创设一种激发创新思维的教学情境，模拟科学家的思维方式，培养学生探索精神和创新能力是非常有意义的。

关键词：新课改 高中生物 创新实验

生物是一门以实验为基础的学科，实验教学具有培养学生的创新精神、实践能力、创新能力以及科学态度、科学精神的多重教育功能，在生物教学中占有不可缺的重要位置，而新的课程教材改革也正迎合了这一点，大大增强了实验教学的力度，突出了实验教学的重要性。高中生物实验对于培养学生的创新意识和创新精神，开发创新潜能，培养创新能力有重要作用。如何在高中生物实验教学中培养学生的创新能力，是每个生物教师值得探讨的一个重要课题。

一、注重实验过程，启发学生的创新意识

生物学科的产生和发展，凝聚着无数科学家的创造性思维。 在教学中适当补充生物学史和经典实验，通过翔实的资料描述科学家们的创造性劳动，揭示他们进行科学探索的思维过程和方法，让学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学探究的本质和科学研究的过程，掌握科学探究的方法和技能。例如通过对光合作用发现过程中的一系列经典实验的分析、讨论，引导学生去发现和领悟其中的科学原理，鼓励学生对前辈的实验质疑和完善。并提出了问题：“我们能否重新设计实验来证明‘植物的光合作用需要水‘植物的光合作用需要二氧化碳呢？”然后参与学生的讨论，引导学生从选材、实验先后次序、实验结果及实验操作细节等方面多带着“为什么这么做？有无其他方法？”等问题思考、理解实验原理。并让学生写成书面实验报告，从理论上提升认识高度。通过实验活动培养学生的创新意识、创新思维以及严谨的科学态度，是行之有效的方法。

二、依据学情特点，激发学生主动思考的积极性

实验的作用主要指通过演示、讲解、练习等环节，让学生理解生物概念，掌握生物规律，培养实验技能，因此教师为了保证实验过程的流畅，就必须注重依据特定的教学目标，学生的生物基础，注重形式活泼性与内容有效性的有机统一，过程全面性与细节完整性的有机统一，知识讲述性与问题探究性的有机统一。例如在叶绿体中色素提取和分离实验是高中教学中的常规实验，在一次学生实验中，在滤纸条上四条色素带没有分离，只有一条绿色带向上扩散。与实验预期相差很大，学生都感觉很困惑。如果把这个问题简单解释，可能学生印象不深，而且易造成错误的认知，认为叶绿体的色素只有一种。如果交给学生自己分析并通过实验，找到失败的原因，对于学生掌握实验技能及分析能力都会是极好的锻炼机会。通过对实验过程和原理的分析，失败的原因大概可以分为三个方面：实验药品、实验材料、环境温度影响叶绿素的合成。让学生根据自己的判断进行分组实验，验证实验失败的原因，从而调动学生思考的积极性与主动性。

三、着眼学生动手操作能力的提升，引导学生主动参与生物实验设计

教师在教学过程中，根据学生掌握基础知识的情况和实验能力的现状，注意突破常规教学模式，在有效的做好实验前的预习，落实好实验完成过程中的分工协作等基本操作准备的前提下，要注重根据学生的实验操作能力，增加学生动手做实验的机会，灵活地将一些教师做、学生看的演示实验改变为学生动手操作的实验，既可增加学生实验机会，培养学生的实验操作能力，又极大地提高学生学习的兴趣和积极性。实验设计能力的培养不是一朝一夕的事情，它渗透在教科书中的每一章每一节，渗透在平时的教学中，是一个“水滴石穿”的过程，是一个“水到渠成”的过程，是一点一滴积累起来的。不要等讲到“影响酶活性的条件”时才告诉学生“什么是实验设计，应该知道哪些方法和原则，如何去设计”等。否则浪费了很多让学生知道什么是实验设计的好机会。在教科书的字里行间，都有知识可以设计实验。如在讲解“细胞膜的功能”时，传统的教学方法主要采用讲解法，由物质出入细胞的方式总结出细胞膜的功能特性。这样的教学得到的反馈是：学生不能真正理解“细胞膜的选择透过性”，而采用硬背的方法，所以经常把“细胞膜的功能特性”与“细胞膜的结构特性”混淆。但如果教学中利用实验来让学生亲身感受一下细胞的功能，就很容易掌握细胞的功能特性了。

四、注重知识生成过程教学，培养学生探究学习能力

苏霍姆林斯基指出：“人的内心里有一种根深蒂固的需要——总想感到自己是发现者、研究者、探寻者。”生物实验的目的是培养学生的探究能力，因此，在生物实验教学中，教师要培养学生的科学探究能力，多引导学生自己动手实验，设计一定的开放性实验，让学生在开放性的实验中做到自我实验，自我提高，对学生的探究能力培养也具有积极意义。

以“探究酸雨的危害”实验教学为例，在实验前，教师需引导学生了解酸雨的成分、ph值、形成过程、所选择的小麦种子也要符合要求，如此，实验才能顺利进行。再如在“模拟‘血型鉴定”的实验中，对于“血清、血型、输血”等知识，如果学生在实验前没有了解，实验中就会产生诸多问题，自然就会影响实验的进行。新课程强调学生尝试应用科学探究的方法，研究高中生物问题，验证高中生物规律。

五、营造课堂创新氛围，提高学生创新思维能力

美国学者布鲁巴克：“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生提问题。”在实验过程中，教师要一方面要注重引导，另一方面则要关注学生在实验过程中所获得的收获。应该说，如果要让学生们从一个实验中真正获得科学的知识，那不是一节课或按实验步骤按部就班地进行就能实现的。

在引导过程中，教师要通过精心设计问题来实施引导，以“观察动植物细胞的结构”的教学为例，在探究制作临时装片的过程中，如可用问题“为什么要用干净的纱布把载玻片和盖玻片擦干净？若擦拭不净，后果如何？为什么制作洋葱表皮细胞临时装片时在载玻片的中央滴一滴清水，而制作人体口腔上皮细胞临时装片时却滴一滴生理盐水？滴清水或生理盐水的量又如何掌握？为什么要用镊子从洋葱鳞片叶的内表面撕取薄膜？”等问题来引导学生进行讨论，在讨论中实验，在实验中思考，在思考中总结，如此问答结合，观察现象和得出结论结合，学生才能更好地通过实验现象来了解事物的本质，也才能有效地提高实验教学效率。

总之，生物实验教学对学生创新能力的培养具有极其重要的意义。在生物实验教学中通过不断的创新，不但对学生进行了常规的验证性的实验教育，还增强了学生科学探究的能力，更培养了学生的创新精神和创新能力。