加強實驗教學 培養創新能力

摘 要：生物學實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發學生探索興趣，培養學生創新精神的切入點。生物教學應把培養學生探索創新能力作為教學的主要任務。在教學中，教師結合生物科的特點，對學生進行探索創新能力的培養，有利于激發學生的創新意識和創造潛能，變被動學習為主動探索。

關鍵詞：生物實驗教學 探索 創新能力

中圖分類號：G633．91 文獻標識碼：B

生物學實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發學生的探索興趣和培養學生創新精神的切入點。因此，教師應把培養學生探索創新能力作為教學的主要任務。在教學中，結合生物學科的特點，對學生進行探索創新能力的培養，有利于激發學生的創新意識和創造潛能，變被動學習為主動探索。

如何在生物實驗教學中培養學生的探索創新能力，我在教學中做了如下嘗試。

1 加強實驗的趣味性，激發學生的學習興趣，培養學生的探索創新能力

“興趣”是最好的老師，興趣是在一種好奇的情景和需要的基礎上萌發的，并在實踐過程中形成和發展起來的，是學生萌生創新意識和展開創新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的驅使下，學生的自主性、學習與實踐的熱情才會被充分地激發。

實驗是學生探究自然科學知識的重要方法。實驗以其豐富多彩、直觀形象博得了學生的喜愛。探索性實驗是激發學生求知心理狀態，讓學生參與重演科學事實的產生過程。教師要適時抓住學生的心理，創造實驗教學的最佳情境，以激發學生強烈的探究興趣。

在平時的生物教學中發現，一個小實驗就能把學生引入探索的情境。如：教學“葉的蒸騰作用”時，教師首先展示實驗現象，再介紹實驗裝置要求，然后問學生“干燥塑料袋里的水是從哪里來的?可能從下面的瓶里上去嗎?可能從外界的空氣中進去嗎?……”學生根據教師的提問，進行思考，做出大膽的猜想并回答，也就是開始了探索創新。這時學生的探索創新的熱情已經被激發起來，學生的注意力也會馬上轉移到教師的課題中來。

教師鼓勵學生設計趣味性實驗：利用植物的向性運動原理，使幼苗的主根呈多種幾何圖形；利用光合作用原理在一片葉子上印出自己的頭像。當有人問學生苦不苦時，他們卻回答“一點不苦，正相反，我很快活，因為我有興趣。”的確，興趣能讓學生廢寢忘食。濃厚的興趣，激發了學生探索的欲望和創新的動力。

2 創設創新的情境，培養學生的問題意識

創新是從問題開始的。培養學生的創新精神，首先要培養學生的問題意識。教師不論課上、課后都要創設民主、和諧、平等和寬松的氛圍與情境，自始至終鼓勵學生不斷地發現問題、思考問題和解決問題，使學生在寬松的情境中敢疑。并引導學生會疑、善疑和釋疑。在質疑和釋疑及設計實驗的過程中發展學生的創新思維。在生物實驗教學中，教師為學生提供民主、寬松的氛圍，激發學生的思維，尤其是發散思維與逆向思維，并培養學生勇于創新的心理素質，如不懈的進取精神，對現有知識的不滿足，對已有結論的不輕信，富于好奇，善于幻想，勇于探索以及實事求是的態度，嚴謹細致的作風和堅忍不拔的意志都是非常積極可貴的。

做無定法，但可擇法，亦可創法。教師應勇于拋棄舊的傳統教學模式，大膽進行改革；學生也可以對書本的實驗操作過程提出問題，進行改革。發現問題，大膽懷疑，探奇索引，尋根問底是創造的開端，也是創造性人才的重要品質。要培養學生的創造性思維能力，教師就要鼓勵學生多發問，讓他們敢想、敢懷疑、敢問。即使某些問題是可笑的，某些發現是錯誤的，某些探索是失敗的，教師千萬不要挖苦諷刺學生，而要從積極的方面加以鼓勵，并幫助他們分析錯誤和失敗的原因，使學生產生的創造火苗得以燃燒和發展，養成創造型人才的思維品質。在創設教育情境時，由教師創設情境，由教師或學生提出問題，激發學生強烈的好奇心和旺盛的求知欲，使其處于強烈的求學心理狀態，為下一步探究做準備。

例如，在做生物實驗“向澄清的石灰水中吹氣”時，就有學生提出：甲試管沒有吹入任何氣體，所以沒有變化，而乙試管吹入CO₂氣體，肯定變渾濁。我馬上肯定這個學生的問題提得很好，并說明在這個實驗中，甲試管是用來做對照的，但沒有對比性，應當改進。如何改進呢?讓學生討論，最后得出，可用打氣針或注射器向甲試管中反復注入空氣。這樣在實驗中培養了學生的問題意識和思維的新穎性與獨特性等創新思維的品質。

在實驗課中，除必要的實驗方法和步驟外，教師盡量鼓勵學生大膽思考和嘗試，并對自己的實驗結果做出推測和解釋，讓學生親自動手去做，動腦去想，然后發表自己的認識和看法。最后教師在充分肯定每位學生實驗成績，包括探索精神的基礎上，對其實驗結果做出正確的分析總結。教學中，教師一般以問題為指導，引導學生去細心觀察身邊的事物，使學生觀察時逐步提出設想，明確探索研究的方向，激發學生探索創新的熱情。如：介紹種子萌發時，課前向學生提出問題：種子萌發時是否需要光和氧氣?萌發時是先發芽，還是先出根?學生平時沒有注意這些現象，不清楚，便爭論起來，誰也不服輸。我趁熱打鐵，要學生回去設計幾個種子萌發的對比實驗，親自動手做，并觀察做好記錄。看誰設置的實驗最合理，結果最準確。學生都想爭做最好，肯動腦筋，積極思考。

3 引導學生實驗，培養學生的探索創新能力

觀察力是探索活動的門戶，又是探索活動的起點。培養學生的觀察力，需要教師在指導學生觀察時傳授好方法。如：“種子萌發的外界條件”一節中，學生在沒有教師指導時，可能得出：“種子萌發需要水分、空氣、溫度”的結論，而忽略了“溫度要適宜”。這時教師應及時引導學生把結論補充全面，最后總結出：“種子萌發的外界條件是：空氣、水分、適宜的溫度”的正確結論。在“觀察蚯蚓”的實驗時，有學生提出：我帶的蚯蚓沒有環帶，難道是個怪種?對此情形，教師應及時表揚這個學生觀察仔細，善于發現問題，并要求全體學生仔細觀察，比較幼小蚯蚓和成熟蚯蚓的特征。最后學生通過觀察比較，得出結論：成熟的蚯蚓才有環帶。

想象力在科學探索創新活動中起著“設計師”的作用。在生物課中，常對一個問題提出種種猜想或微觀事物通過想象去理解，這是培養學生想象力和創新能力的最好途徑。如：在進行“莖的輸導作用”一節的教學時，在學習莖的內部結構后，教師提出下列問題：“在給植物周圍的土壤澆水施肥時，土壤中的肥料是怎樣運送到植物全身的?葉片光合作用制造的有機物又是怎樣到達根的?莖起什么作用?”有了這些想象的基礎，學生根據這些問題進行了大膽的探索創新：第一，提出假設——由篩管向上運輸，或由木質部導管向上運輸；第二，設計實驗——模仿課本上的實驗，并有所創新；第三，實驗驗證——根據提供的實驗器材藥品，對自己設計的實驗進行操作，觀察并記錄結果；第四，結論——通過對實驗結果的分析，得出結論：莖對水分和無機鹽的輸導是通過木質部的導管向上輸導的，其動力是蒸騰作用產生的拉力。這樣，學生始終以小科學家的身份作為探索活動的主體，自主地進行探究。在探究過程中，學生要圍繞問題的解決，依靠已有的知識對問題可能的答案進行猜測，提出假設：然后依據假設，設計實驗并完成實驗；最后得出結論。其問尤不閃爍著創新的火花，無不存在著對學生創新技能和創造性思維能力的培養。

探索創新活動中還應伴有動手活動，它是觀察探索的基礎，熟練規范正確的操作能保證探索活動的順利進行。因此培養學生規范的操作能力十分重要。在實驗教學中教師應注意下面幾個步驟。(1)以規范的操作讓學生模仿。初中學生剛接觸生物實驗．操作不熟練，特別需要教師耐心示范。在“顯微鏡的使用”實驗中，開箱、取鏡、安放、調試等操作，教師都要注意動作規范，觀察物象時，物鏡與標本的距離要做到心中有數，即使不看物鏡也能熟練調焦。(2)提出問題，進行針對性訓練。與顯微鏡相關的實驗常因學生的操作能力差而影響實驗效果，為此，在實驗教學時，教師采取提出問題進行針對性訓練的方法，比如：顯微鏡下只能看清一層植物細胞，如果葉片的橫切片太厚，你能看清葉的構造嗎?如果看不清怎么辦?這個問題在觀察“葉片的結構”實驗前提出．引導學生用雙面刀片制作的切片應薄而透明，實驗時學生就能更好的觀察葉片的結構。如：在“探究種子的成分”的實驗中，讓學生根據教師提供的實驗儀器藥品和操作步驟以及實驗方法，并在教師的指導下，動手進行實驗操作，做好記錄，進行探討，最后引導學生總結出：種子的成分有淀粉、蛋白質、脂肪和水分、無機鹽這幾種成分。這樣，不但增強了學生探索自然科學的興趣，而且還提高了學生實驗操作的基本技能，讓學生在動手實踐中領悟生物科學知識，學生探索自然科學的能力從而也得到了提高。正如陶行知所說：“要創造，你在用腦的時候，同時用手實驗；用手的時候，同時非用腦不可，手和腦在一起干是創造教育的開始；手腦雙全是創造教育的目的。”

實驗一般可分為技能型、驗證型、探索型。而探索型實驗最能培養學生的創新能力。如講莖的輸導作用時，在有的班級我是這樣做的：課前布置學生剪取一些小段樹枝，全班分成幾個小組，各組分別對自己的材料作不同處理：

①將枝條插在稀釋的紅墨水中；②將環割部分樹皮的枝條插在稀釋的紅墨水中；③將除去葉的枝條插入稀釋的紅墨水中；④將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。上課時，讓學生先對比觀察不同處理的枝條的外觀，并切開莖觀察內部顏色變化，提出啟發性問題：①莖的顏色是否發生變化?發生變化的位置在莖的哪個部分?②正常枝條、環割枝條、除去葉的枝條、倒插枝條現象是否相同?分析產生的原因。學生根據已學知識，并通過對親自動手制作的實驗材料觀察到的現象，各抒己見，提出問題，在討論和爭議中解決問題，得出結論。教師只要稍作歸納，就能達到突破教學難點，鞏固學生知識的目的，培養了學生創造性思維的能力。

實驗中，教師通過“設疑——動手——觀察——質疑——探索——討論——解疑——結論”這種教學模式可以激發學生的創新意識，發展學生的創新思維，培養學生創新能力，達到培養創造性人才的目的。

總之，素質教育是主體性發展的教育，在教學的全過程表現為學生的主體作用要能夠充分發揮；教師要充分調動學生的參與意識，激發學習興趣，讓學生在自己觀察、動手操作的基礎上，積極主動地動手、動腦、觀察、探索、分析、創新，自己概括歸納出結論，獲得知識。加強實驗教學，重在手腦并舉，意在創新能力培養，從而激發起學生的主動探索自然科學的興趣，培養學生探索科學知識的能力。