如何在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

中圖分類號：G633.91

生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗教學具有培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力、創(chuàng)新能力以及科學態(tài)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(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，開發(fā)創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力有重要作用。如何在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，是每個生物教師值得探討的一個重要課題。

一、激發(fā)學生的生物實驗興趣是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)

興趣和好奇心是一個人有沒有創(chuàng)新能力最基礎(chǔ)的條件，一個人如果做什么事情都沒有興趣和好奇心，不太可能有創(chuàng)新和很大的成就。人對事業(yè)或事物有興趣，一旦達到迷戀的程度，則更利于創(chuàng)新，高中生物教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)亦如此。在實驗教學中要通過老師的\"導\"，千方百計的激發(fā)學生對生物課和生物實驗的興趣和好奇心，這是培養(yǎng)學生興趣的源泉。（1）在實驗教學的引入上結(jié)合一些經(jīng)典生物學實驗、生物學發(fā)展史和著名生物學家奮斗的歷程，以激發(fā)學生的興趣。像光合作用的發(fā)現(xiàn)，生長素的發(fā)現(xiàn)等經(jīng)典的實驗，孟德爾植物雜交的實驗以及他的生平，克里克和沃森發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程都是很好的實例。通過教師繪聲繪色的講述同學們大部分會熱情高漲。（2）結(jié)合當今生物科學的新進展、新成果激發(fā)學生的興趣和好奇心。如在做DNA的粗提取和鑒定實驗前可以介紹當代基因工程在實踐中的應用、發(fā)展以及取得的一些前沿成果；還原糖鑒定實驗中可以加入糖尿的測定和糖尿病治療上的一些前沿理論，激發(fā)學生興趣和好奇心。課后他們大多會主動查閱相關(guān)資料深入了解。（3）巧妙設(shè)問，激發(fā)學生的興趣。現(xiàn)代思維科學證明：思維活動是從提出問題開始的，創(chuàng)新學習應從學會質(zhì)疑開始。在實驗過程中提出一些問題，不要急著給結(jié)論，甚至是一些沒有結(jié)論的問題，激發(fā)學生的興趣和好奇心，讓他們不斷地去鉆研、去探究。

二、改進生物實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

伽利略說過：\"科學的真理不應該在古人的蒙著灰塵的書上去找，而應該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找。\"生物學實驗是探索生命本質(zhì)的一項復雜而艱巨的實踐活動，它具有客觀性，實驗結(jié)果不受人主觀愿望支配，這對于培養(yǎng)實驗者的實事求是的科學態(tài)度、嚴謹細致的工作作風、堅韌不拔的意志品質(zhì)等有著重要作用，并可培養(yǎng)中學生初步具備勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神。學生的實驗或教師的演示實驗一般是根據(jù)教材設(shè)計好的方案進行，但由于季節(jié)性、地域性、當?shù)貙嶋H條件的限制，課本上的實驗經(jīng)常在材料、方法或使用器材等方面進行替換或修改才能進行。以往常常是老師對實驗進行改進后再告訴學生改進的方法。其實可由教師提早告訴學生存在的問題，鼓勵學生與教師一起改進實驗，改進實驗的過程可以改變學生把教材視為權(quán)威、捧為神圣的思想。改進后的實驗效果明顯、成功率更高，這樣更能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生勇于探究、不斷創(chuàng)新的精神。

三、注重生物實驗過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

我們教材上的實驗無論從實驗材料的選擇，實驗器材的使用，實驗藥品的配置使用，實驗的方法和步驟等都有較為合理完善的安排，是眾多專家智慧的結(jié)晶。但我們要告訴學生，這不是唯一的，也不一定是最好的，這恰好為我們的創(chuàng)新提供了條件，因此我們要鼓勵學生不斷創(chuàng)新，不要把生物實驗課上成實驗驗證課，只注重結(jié)果不注重過程。（1）實驗材料多樣化，力求創(chuàng)新。同一個實驗，各實驗小組可以準備不同的實驗材料。在選取不同實驗材料的過程中，學生通過尋找多種實驗材料，得出多種實驗結(jié)果和結(jié)論。在啟發(fā)動員學生選取多種實驗材料的過程中，培養(yǎng)了學生的發(fā)散性思維；學生在用多種材料反復的實驗中，熟練了實驗操作的基本技能；在面對不同實驗材料出現(xiàn)的實驗結(jié)果時，學生學會了從不同的角度去分析與歸納；更重要的是讓學生體驗到了科學離他們并不遙遠，自己也會做科學。對課本實驗材料的再次探索，可激活學生的求異思維觀，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。我們還可以從對課本實驗的實驗結(jié)果等方面讓學生進行再次實驗的嘗試，培養(yǎng)學生做科學的能力。實驗器具和藥品的創(chuàng)新使用亦如此。（2）實驗方法及實驗步驟的創(chuàng)新。我們傳統(tǒng)的做法是學生依照教材上的實驗方法和步驟，一步步的操作，最終得出結(jié)論，毫無創(chuàng)造性而言。對實驗方法和步驟的講解改為讓同學們自己另外設(shè)計實驗方法和操作步驟，效果會有很大的差別。通過學生拓展實驗設(shè)計是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的較高層次。例如，植物向性運動的實驗設(shè)計，要求同學們不要局限于課本上的實驗材料和用品，自己選擇適合的實驗材料和用品。同學們會按老師提出的要求利用課余時間，大量查閱資料，利用身邊一切可利用的材料設(shè)計出多種多樣的實驗方法。

四、通過生物實驗過程和結(jié)果的分析培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

在實驗中往往只注重實驗結(jié)果的記錄，而忽視了實驗過程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄，重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果，重視對成功實驗的肯定，而不重視對實驗中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學生實驗能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提高。（1）通過分析實驗程序和現(xiàn)象培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。一個較為復雜的實驗過程是設(shè)計人員長期辛勤勞動的結(jié)晶，它往往是經(jīng)過幾十次甚至上百次的反復摸索。要指導學生去分析實驗過程中每一步驟的作用，出現(xiàn)的每個現(xiàn)象，每一個處理的意義、處理的效果以及各步驟之間的聯(lián)系，從中學習解決問題、研究事物的方法，創(chuàng)造性的提出改進方案。（2）通過實驗結(jié)果的分析培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在實驗中，因各種各樣的原因，學生的實驗結(jié)果有明顯的，不明顯或失敗的，老師應指導學生分析結(jié)果出現(xiàn)的原因。例如，在葉綠素的提取和分離實驗中，有的色素顏色過淺，有的色素帶分離不明顯，有的色素帶彎曲等，老師通過指導學生查找原因，提出改進的措施。

總之，隨著教學改革的不斷深入，改變生物實驗教學的觀念，改變過去以驗證為主的實驗教學方法，倡導學生注重過程并積極地參與，倡導學生創(chuàng)新，倡導學生質(zhì)疑，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的嘗試和實踐。讓學生既學到了生物科學知識、學會了基本技能，又培養(yǎng)了探究新知識的科學求索精神。教師應當努力研究生物實驗教學創(chuàng)新的教學規(guī)律，激發(fā)學生自主學習和自主探索的欲望，充分營造培育學生創(chuàng)造思維和發(fā)揮學生創(chuàng)造潛能的氛圍，引發(fā)誘導學生形成一種創(chuàng)造沖動，樂意進行創(chuàng)造性嘗試。