淺談生物實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

張媛

一、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

在初中生物教材上出現(xiàn)了許多經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行邏輯分析與整合，讓學(xué)生從新走過科學(xué)家走過的道路，既能掌握知識(shí)又能培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的意識(shí)。

例如，在學(xué)習(xí)細(xì)菌時(shí)，通過巴斯德的“鵝頸瓶肉湯”實(shí)驗(yàn)，證明了引起肉湯腐敗的細(xì)菌不是自然發(fā)生的，而是來自空氣中的。在學(xué)習(xí)基因的顯性和隱性一節(jié)時(shí)，我們接觸到了孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白了基因有顯隱性之分，顯性的基因型有兩種，而隱形性狀的基因型只有一種，同時(shí)還知道了，隱形基因雖然沒表現(xiàn)出來，但并沒有消失，還會(huì)繼續(xù)遺傳下去。再比如說，我們?cè)趯W(xué)習(xí)“光合作用”時(shí)，首先通過海爾蒙特的“木桶種植柳樹"實(shí)驗(yàn)，證明了植物進(jìn)行光合作用的一個(gè)必備條件是——水；而后通過普利斯特萊的“鐘罩蠟燭、小鼠和植物”實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證植物再有植物的情況下小鼠能成活，蠟燭也能燃燒，說明植物的生長(zhǎng)能夠吸收二氧化碳同時(shí)釋放了氧氣。通過這些實(shí)驗(yàn)，可以充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)，體驗(yàn)這些科學(xué)家在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是的巧妙設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的動(dòng)力。

二、演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，為創(chuàng)新能力打基礎(chǔ)

在生物的教材中，為了更好的讓學(xué)生理解生物現(xiàn)象和規(guī)律，幾乎每節(jié)都穿插著各類生物實(shí)驗(yàn)。而在這些實(shí)驗(yàn)中有一部分是通過教師演示、學(xué)生觀察來完成的。

例如，在學(xué)習(xí)顯微鏡的使用時(shí)，為了激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生親眼看到顯微鏡，或者親手摸到顯微鏡，都對(duì)是學(xué)生興奮不已，在此基礎(chǔ)上，教師課以趁熱打鐵，對(duì)于怎樣使用顯微鏡，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，并在演示過程中，滲透考點(diǎn)，讓學(xué)生主動(dòng)的接受并認(rèn)真的學(xué)習(xí)。又如：在學(xué)習(xí)呼吸作用時(shí)，需要學(xué)習(xí)呼吸作用的條件以及產(chǎn)物，有些同學(xué)會(huì)與光合作用的條件和產(chǎn)物弄混淆，但是教師在課上可以通過三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，連貫的、系統(tǒng)的展示給同學(xué)們，加深學(xué)生的印象，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生們有被動(dòng)便主動(dòng)，認(rèn)真觀察這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一，將兩個(gè)溫度計(jì)分別讓如兩個(gè)密閉的暖瓶甲（萌發(fā)的種子）瓶和乙瓶（煮熟的種子）中，觀察發(fā)現(xiàn)甲溫度上升，乙不變，說明種子萌發(fā)時(shí)，能夠釋放熱量；實(shí)驗(yàn)二，將萌發(fā)的種子放入瓶中一端通向澄清的石灰水，閥門K1緊閉，一端插入漏洞閥門K2緊閉，一段時(shí)間后打卡閥門K1、K2，并向漏斗中注水，發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變渾濁，證明種子萌發(fā)產(chǎn)生二氧化碳；實(shí)驗(yàn)三，將點(diǎn)燃的蠟燭在分別放入萌發(fā)的種子（甲瓶）中和煮熟的種子（乙瓶）中，觀察發(fā)現(xiàn)蠟燭在兩瓶?jī)?nèi)的燃燒情況，發(fā)現(xiàn)甲瓶?jī)?nèi)蠟燭熄滅，乙瓶?jī)?nèi)燃燒，說明種子萌發(fā)過程中消耗氧氣。隨著三個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)生的變化，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不斷被激發(fā)，演示結(jié)束后學(xué)生會(huì)看生認(rèn)識(shí)沖動(dòng)，積極、快速的理解并掌握演示實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的內(nèi)容——種子萌發(fā)時(shí)進(jìn)行呼吸作用，也就是說通過以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明呼吸作用能夠釋放能量、產(chǎn)生二氧化碳、消耗氧氣。在生物教學(xué)中，適當(dāng)?shù)牟捎靡恍┤の缎匝菔緦?shí)驗(yàn)，可活躍課堂氣氛，也可以把演示實(shí)驗(yàn)帶回家，讓生物實(shí)驗(yàn)充實(shí)在學(xué)生的課上和課下，培養(yǎng)學(xué)生的濃厚興趣和動(dòng)手能力，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在以往實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在教材的指導(dǎo)下，可以適當(dāng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或者重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

例如，之前提到的呼吸作用的學(xué)習(xí)時(shí)，提到了三個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是種子萌發(fā)需要消耗氧氣，釋放二氧化碳和能量，如圖所示，那圖像把這三個(gè)實(shí)驗(yàn)重新整合，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中體現(xiàn)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，又應(yīng)該怎么做呢？這就要考驗(yàn)我們學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)能容的掌握了，首先，學(xué)生要明確三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原理，實(shí)驗(yàn)一，暖瓶為了防止外界溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生熱能是溫度計(jì)升高，實(shí)驗(yàn)二，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，主要是生成了碳酸鈣沉淀，實(shí)驗(yàn)三，因?yàn)槎趸細(xì)怏w在一般情況下，即不燃燒也不支持燃燒，而氧氣可以支持燃燒。了解了以上三個(gè)原理，我們就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了，取兩個(gè)相同的塑料瓶，兩個(gè)有開關(guān)的玻璃管和小試管，兩支溫度計(jì)，兩個(gè)漏斗，木質(zhì)暖瓶塞，打火機(jī)，橡皮泥，棉簽，兩個(gè)盛水燒杯，萌發(fā)的種子和煮熟的種子個(gè)30粒。

具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下，實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二整合，將塑料瓶挖個(gè)洞，用來放入溫度計(jì)，后用橡皮泥密封，木質(zhì)塞挖洞，插玻璃管和漏斗，瓶口用木質(zhì)暖瓶塞塞嚴(yán)，想用棉花塞住漏斗空關(guān)閉玻璃管開關(guān)，靜止24小時(shí)后之（為避免室內(nèi)溫度影響，課在瓶外加一層塑料泡沫或棉花）。實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三整合，把漏斗用棉花塞住，開關(guān)關(guān)閉，迅速扯去溫度計(jì)，并迅速將要熄滅的棉簽從挖好的孔中深入。

具體實(shí)驗(yàn)過程：按設(shè)計(jì)方案一進(jìn)行操作，靜止24小時(shí)后之。發(fā)現(xiàn)甲溫度升高，以不變，說明種子萌發(fā)釋放能量，打開開關(guān)，想漏斗注水，發(fā)現(xiàn)甲中石灰水變渾濁，乙澄清，說明種子萌發(fā)產(chǎn)生二氧化碳。把漏斗用棉花塞住，開關(guān)關(guān)閉，迅速扯去溫度計(jì)，并迅速將要熄滅的棉簽從挖好的孔中深入，發(fā)現(xiàn)乙復(fù)燃，甲熄滅，說明種子萌發(fā)時(shí)消耗氧。

通過這樣的設(shè)計(jì)減少了實(shí)驗(yàn)裝置，降低了實(shí)驗(yàn)成本，簡(jiǎn)便了操作步驟，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的操作能力，培養(yǎng)了學(xué)生思維能力，更提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

以上是我個(gè)人的在生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的一經(jīng)驗(yàn)，通過學(xué)習(xí)以及在教學(xué)過程中的積累，我發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是持久戰(zhàn)，不但需要教師不懈努力，學(xué)生的配合，還需要學(xué)校的大力支持，但首要的是教師個(gè)人素質(zhì)的提升這樣才能在今后的學(xué)習(xí)生活中指導(dǎo)學(xué)生，提高學(xué)生的素質(zhì)，提高學(xué)生的能力。