淺談初中生物實驗教學中的創新思維

課程改革的一個鮮明特點就是注重學生創新精神和實踐能力的培養。創新教育能使學生學會學習、開發智力、提高素質、增強適應社會發展的能力。生物是一門以實驗為基礎的科學，觀察和實驗是學習研究生物的最根本方法，而學生的創造體驗也寓于實驗教學之中。如何在實驗教學中激活和培養學生的創造能力，是值得探討的一個問題。在課堂教學中我們要改變以教師為主的教育模式，要把課堂的主角讓給學生，激發學生的獨立思考和創新意識。

學生在課堂中的學習創新要具備以下幾個要素：一是滿足學生獲得知識的需要；二是按照學生發展規律，創造適合學生思維鍛煉的環境；三是教師有針對性地訓練學生思維。而實驗教學過程中，思考、討論、實踐這三個環節是鍛煉思維的最好時機。

生物實驗是生物科學研究的重要方法，只有生物實驗的不斷發現，人們對生物學才有不斷的進步。在教育過程中，不僅要求教師傳授知識和方法，還必須鍛煉學生的科學素養和創新思維。中學生物實驗可以從多角度來分類，如果從教學角度來分，主要分為探究實驗、驗證實驗、模擬實驗、演示實驗、設計性實驗等。教學中常常采用的是探究實驗、演示實驗、設計實驗這三種，在這三種類型的實驗中可以按照內容把思考、討論、實踐三個環節加入到教學中去。

一、探究實驗培養學生的發散思維

在初中生物實驗中大多為探究實驗，而且多數為“再發現”的實驗。學生必須積極獲取知識，通過運用科學方法完成實驗。在實驗設計和實驗實施中學生可以有效地鍛煉創新思維。

生物實驗設計一般要求學生能夠通過簡單的適應設計驗證某些生物學現象，因此，實驗教學就應該重視對學生實驗技能的訓練和實驗設計的指導，引導學生在了解實驗設計的指導、實驗設計方法和原則的基礎上，進行一些相關或類似的實驗設計，讓學生從實踐中掌握簡單實驗設計的內容、方法與原則，學會科學的實驗設計，為創造思維的培養打下堅實的基礎。

1.利用頭腦風暴法提升集體思維

教師引導學生對感興趣和可探究的問題進行研究，以小組為單位進行討論，引導小組成員每個人都提出自己的觀點。在寬松的氛圍中進行集體討論，能激發學生的討論熱情，教師應做好學生評測，讓小組適當進行競爭，引導學生學會向別人學習。

2.思考實驗設計的可行性

在學生展示自己的設計思路后，實驗設計的可行性是實驗成功的關鍵，教師可采用移植法讓學生分析相關實驗然后進行類比，檢驗實驗的可行性。

3.培養實驗操作能力

實驗實踐操作是將知識和能力有機結合的最好方法，由于在實驗過程中會遇到許多不可預設的問題，對提高反應能力和解決問題的能力是很有效的。例如當一些實驗的儀器不夠或是沒有時，可以開發出新的能完成實驗的用具；當實驗沒有按照原設想出現的現象時，怎么對實驗進行分析找出原因；為了實驗結果更科學準確，必須對實驗數據進行什么處理，等等。

在實驗教學中，教師要根據學生現有的知識結構和心理發展水平創設問題情境，重視問題的提出與討論。重視實驗教學中問題的提出與討論，培養學生思維的獨立性，教師要允許學生提出不同的問題和發表不同的觀點，調動發揮學生的主動性和積極性。鼓勵學生設計實驗，從實驗構思到實驗方案的設計，從實驗結果的分析到實驗報告的完成，每個程序都要求學生自己獨立完成，教師只作引導。

二、演示實驗培養學生的觀察能力、想象能力

生物教材中設計的演示實驗，不僅能迅速幫助學生理解知識，同時有加強直接識記的作用。演示實驗不應該是枯燥的，因為只有使學生保持愉快的心情、充沛的經歷、靈活的思路、敏捷的反應才是創新的最佳狀態。以生動、形象、鮮明的實驗現象對學生的認知情感、認知意志產生影響引起學生的興趣，使學生由被動接受變為主動探索。

1.演示實驗注意培養學生的觀察能力

觀察是消息輸入的通道，是思維探索的大門，是學習的有效方法之一。學生在觀察演示實驗中必須注意以下幾點。

在觀察前要給出明確而具體的目標、任務和要求。例如，觀察種子萌發的實驗，給出觀察的目的是：這個實驗要說明什么問題？觀察實驗的關鍵步驟是什么？觀察到的現象和這種現象的原因是什么？

教師要在觀察中及時指導。演示實驗是一個認知過程，教師要做出及時的說明，如有些實驗用具作用、藥品特性，可以引導的不用直接說明，也可以到實驗完成后提問。

演示實驗可以側重設計思考和討論這兩個過程。在過程中設計的問題是教學過程成敗的關鍵，對學生回答的評價是提高學生學習積極性和思維能力的有效方法。

2.培養學生的想象能力

想象能推動思維的進步，學會運用想象能縮短解決問題的時間。例如觀察鳥類適于飛行的特點，在課堂不能運用實物演示。可以運用紙飛機，讓學生看到飛機的飛行之后，思考怎樣才能改裝這個飛機讓它飛得更遠、更久。學生就會利用自己的知識在腦海中想象如何更好地完成這個任務。

演示實驗前后的討論有助于學生進行思想的碰撞，演示實驗前的討論可用聯想法，例如在種子呼吸作用產生二氧化碳的實驗中，在沒有進行演示實驗前，討論這個實驗會出現什么現象？為什么會出現這種現象？演示實驗后可以通過討論改良實驗進行創新，例如種子呼吸作用產生二氧化碳實驗是否可以改成對照實驗，引導學生設計對照實驗。

三、分析實驗培養學生的逆向思維

逆向思維是從常規思維的方面去思考。分析實驗可以包括不能在課堂中完成的模擬實驗和驗證實驗等，是我們既難于觀察，也不能動手操作的實驗。如何更好地理解實驗，這需要從教學設計這里下功夫。

分析實驗的信息在課本有限的文字里面，讓學生學會找關鍵詞。每個實驗都告訴我們實驗的目的，目的里面包含了這個實驗的變量。可以在設計環節讓學生找文段中的關鍵信息有哪些，也可以讓一些學生提出實驗步驟的一些疑問，通過討論讓其他學生回答。也可以反問，為什么需要這個步驟，如果沒有這個步驟或是藥品，這個實驗會出現什么現象。

分析實驗也包括實驗設計，設計性實驗對學生的思維能力要求較高，它要求學生除了要掌握扎實的實驗技能，還要具備針對問題加以聯想、推理、分析、綜合等系統思維能力，還要具備針對問題給出一定的條件。如何提出問題、作出假設、設計實驗這三方面，教師要創設情境，分析材料，學生在討論中思考可能的方案，并學會用逆向思維，反推實驗的可行性。

創新能力是人們發現新問題、解決新問題、創造新事物的能力。創新教育既關系到學生個人的可持續發展，更是國家和民族發展進步的需要。所以我們必須樹立正確的教育觀念，充分發揮生物學科教學的特殊性，在實驗教學中培養學生的創新能力和實踐能力，使學生在體驗到親身實踐的成就感的同時繼續發揮潛力，讓他們的創新思維能力得到不斷的提高。

（作者單位：梧州市第五中學，廣西 梧州，543000）