新課改下高中生物實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

【摘 要】新課改要求培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識，隨著新課程的深入實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能的同時，提高實(shí)驗(yàn)探究能力，形成科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】新課改 實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。隨著新課程的深入實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能同時，提高實(shí)驗(yàn)探究能力，形成科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效途徑。下面談?wù)劚救嗽趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些做法與思考。

一、引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)新能力

新教材探究性實(shí)驗(yàn)可分為兩類：一類是提供方法步驟的實(shí)驗(yàn)；另一類是不提供方法步驟讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。由于課堂時間及學(xué)生掌握的知識有限，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有困難，教師不應(yīng)通過簡單地講解把實(shí)驗(yàn)原理和方法直接告訴學(xué)生，而應(yīng)通過符合學(xué)生認(rèn)識規(guī)律和實(shí)驗(yàn)研究過程的一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，積極主動地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程。例如在“葉綠體色素提取與分離的實(shí)驗(yàn)”中，教師提出問題：①提取葉綠體色素應(yīng)選用植物的哪一部分作材料？②根據(jù)葉綠體色素溶解性應(yīng)選取哪種溶劑提取？③葉綠體色素中含有的鎂離子有什么特點(diǎn)？采取怎樣措施防止葉綠體色素的破壞？④提取出的葉綠體色素混合濾液中，含有各種在有機(jī)溶劑中溶解度不同的色素，怎樣把各種色素分開？上述問題的提出能夠引起學(xué)生的注意和積極的思考，在經(jīng)過教師的講解不僅使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理和方法，使他們接受科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法的訓(xùn)練，產(chǎn)生一種用自己參與設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案來探究問題的迫切愿望，這對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有積極的意義。

二、因地制宜選擇實(shí)驗(yàn)材料，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

適當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)材料是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的原因，往往是取材不正確引起的，因而在實(shí)驗(yàn)分析時，首先要考慮取材是否正確。在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常會遇到實(shí)驗(yàn)材料不足或缺乏理想的材料，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本地實(shí)況探究，發(fā)現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)材料，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，力求達(dá)到與預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)同樣的教學(xué)效果。例如，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生選擇了以下理想的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，在制作洋蔥磷片葉表皮的臨時裝片時，應(yīng)選用葉齡較大的磷片葉做材料；取用石蒜的根尖觀察植物細(xì)胞的有絲分裂；取用麥冬的根觀察根對根對礦質(zhì)之素離子交換吸附現(xiàn)象；取用荷葉作葉綠素中色素的提取和分離。這些材料實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯，并是夏、秋季生長旺盛的植物，比課本中規(guī)定用的材料好。為了使高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)順利開展，在自家菜園地里選擇適宜的土質(zhì)、環(huán)境進(jìn)行了栽培、種植，可隨取隨用，也是平時學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)可及時取用的材料，解決了以前在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)或菜市場購買、實(shí)驗(yàn)材料不及時或不適合等而延誤學(xué)生實(shí)驗(yàn)的問題。

通過引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本地實(shí)際情況去探索，選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料，激發(fā)了學(xué)生勇于探究的精神，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

三、改變試驗(yàn)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

教材中的實(shí)驗(yàn)大多是經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，按教材中所提供的材料、方法、操作過程做實(shí)驗(yàn)，多數(shù)是可以得到良好效果的，但有些實(shí)驗(yàn)由于材料采集難度大或反應(yīng)速度慢等原因，可以鼓勵學(xué)生嘗試新的實(shí)驗(yàn)方法以消除原實(shí)驗(yàn)中的弊端。例如：在做水分的滲透作用實(shí)驗(yàn)時，卵殼膜是一種較為理想的半透膜材料，但按照教材中介紹的方法制取，實(shí)際是很難成功的。經(jīng)過我們引導(dǎo)學(xué)生研究，對卵殼膜制取方法進(jìn)行了如下改進(jìn)，就是把去掉蛋清和蛋黃的蛋殼，用清水洗凈后，放進(jìn)100ml的小燒杯中，然后把鹽酸和酒精按1∶1的比例制成混合液，倒入小燒杯中，到蛋殼完全浸沒在混合溶液中，大約10～15分鐘，蛋殼中的鈣質(zhì)全部被溶解到混合液中，只剩下完整的卵殼膜了，這樣可根據(jù)要求把它密封到漏斗口處就可以進(jìn)行水分滲透作用實(shí)驗(yàn)。

又如：在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”根尖臨時裝片制作實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在壓片過程中，往往用力過輕或過重，根尖細(xì)胞不分散或者壓爛，造成前功盡棄。鼓勵學(xué)生用不同的方法來壓片，一種按教材方法做，一種不用鑷子弄碎根尖，也不在裝片上再加一片載玻片，而是用鑷子輕輕按蓋破片幾下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的方法效果更好。這些做法可以較好的提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

四、做好實(shí)驗(yàn)中的“討論”，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)操作使學(xué)生獲得對實(shí)驗(yàn)過程最直接的感受，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，但如果實(shí)驗(yàn)結(jié)束后沒有理論上的總結(jié)、提升，就不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的功能，取得最佳效果。實(shí)驗(yàn)中的“討論”對學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分必要的。

“討論”的關(guān)鍵是教師的問題導(dǎo)學(xué)，問題的提出必須層次分明，有針對性。同時，要給學(xué)生充分發(fā)表己見的機(jī)會。例如在“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的一些討論題：①你的預(yù)期結(jié)果是什么？根據(jù)是什么？②你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果完全一樣嗎？如果不是，請分析原因。③由本實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？④能否在本實(shí)驗(yàn)中用碘液代替斐林試劑？為什么？你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是什么？

通過問題討論，可使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程能有一個比較完整的認(rèn)識，深入理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則。實(shí)驗(yàn)材料和試劑選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和分析等實(shí)驗(yàn)的基本方法，拓展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]教育部基礎(chǔ)教育司，教育部師范教育司. 新課程的理念與創(chuàng)新[M]. 北京：高等教育出版社，2004.

[2]陳建筠. 在常規(guī)實(shí)驗(yàn)中發(fā)展創(chuàng)新思維[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2008（8）：42—43.

[3]朱平. 以實(shí)驗(yàn)為載體. 以問題為向?qū)? 提高學(xué)生思維能力[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2010（7）：30—32.

[4]吳麗芳. 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性模仿能力[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2008（7）：36—37.