淺析高校生物教學(xué)中大學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

安雪麗 杜曉鳴

[摘要]生物是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，是他 們成功走向科研之路或工作崗位的保證。目前生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在一些弊端， 應(yīng)切實(shí)排除并結(jié)合有效的方法培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)創(chuàng)新能力，本文就這一問題 重點(diǎn)討論了如何利用生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]生物實(shí)驗(yàn);科學(xué)創(chuàng)新能力;觀察能力;操作方法

生物學(xué)各門課程都會(huì)對(duì)應(yīng)一門實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)是理論付諸于實(shí)踐的一個(gè)重要手段，只 有真正達(dá)到了學(xué)以致用，知識(shí)才能成為自己的資本。因此抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué) 生實(shí)驗(yàn)操作的各方面能力成了生物教學(xué)的重中之重。本文重點(diǎn)探討了學(xué)生科學(xué)創(chuàng) 新能力的培養(yǎng)，以期給在校生物專業(yè)學(xué)生啟示。

1.改革現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課中的弊端 實(shí)驗(yàn)是學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的過程，要利用生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力就要對(duì)其現(xiàn) 狀進(jìn)行分析，改革弊端，創(chuàng)造良好條件。

（1） 變實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主為探索性實(shí)驗(yàn)為主。教學(xué)過程普遍存在的情況 是授課老師按照自己的課件或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書把實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等等 一一授明，更詳細(xì)的甚至把實(shí)驗(yàn)中可能的疑問或出錯(cuò)之處指清道明，唯恐學(xué)生實(shí) 驗(yàn)進(jìn)程不順利。學(xué)生只能按部就班，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生思考的空間少，處于被 動(dòng)狀態(tài)。出錯(cuò)的概率下降了不少，同學(xué)們通過對(duì)自己錯(cuò)誤的思詢探索的機(jī)會(huì)也少 了。無形中老師的關(guān)心和不放心成了學(xué)生思維騰飛的障礙。因此實(shí)驗(yàn)中老師盡可 能少給學(xué)生依賴感，積極貫徹教學(xué)的啟發(fā)性原則，在實(shí)驗(yàn)方案中加入切實(shí)可行的 探索性實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生獨(dú)立思考的空間和自覺動(dòng)手的機(jī)會(huì)。

（2）統(tǒng)一協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)程與理論課進(jìn)程。在高校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課和理論課 往往是分開的，這種分離現(xiàn)象不同于高中，不僅僅是時(shí)間上的分離，高校中的實(shí) 驗(yàn)課和理論課是兩個(gè)獨(dú)立的課程，由不同的教學(xué)組老師任教，甚至常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課 與理論課內(nèi)容不相關(guān)的現(xiàn)象，如分子生物學(xué)課對(duì)應(yīng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)可能由生化 老師任教，而微生物學(xué)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課有可能讓分子生物學(xué)老師代課，因此這也是 亟待改正之處。同時(shí)即使理論課與實(shí)驗(yàn)課相匹配，但由于理論課的難易幅度隨章 節(jié)的波動(dòng)，章節(jié)授課時(shí)間不一，因此常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課上課內(nèi)容理論課沒上或反之。

帶來實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生的盲目性，不利于運(yùn)用知識(shí)思索實(shí)際問題，更不利于培養(yǎng)創(chuàng)新 思維。因此教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)組老師和教學(xué)組老師的交流探討很必要。

（3）正確把握實(shí)驗(yàn)課選課內(nèi)容。選課內(nèi)容或照搬初中與高中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶒?yàn)結(jié) 果難以得到。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容太易思維會(huì)產(chǎn)生惰性，太難思路難通。然而這并不是實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容不可取，而是采取的方法不恰當(dāng)。因此在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中可把容易的實(shí)驗(yàn)主要指 一些微型實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，挖掘新方法好成果。

因?yàn)槲⑿蛯?shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)性的，如顯微鏡的使用、臨時(shí)裝片的制備、微生物的分離等 ，雖不難但卻是進(jìn)行深入的科學(xué)探究的前提，如果讓學(xué)生自主去完成，極有利于 鍛煉實(shí)驗(yàn)操作技能、積累經(jīng)驗(yàn)和領(lǐng)悟出新方法;另一方面，有難度的實(shí)驗(yàn)老師陪 同一起做，這樣才有可能使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能由‘仿到‘析到‘改再升華到 ‘新，從而改變傳統(tǒng)填鴨式、灌輸式、封閉式的教學(xué)模式。

2.學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑 利用生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力，重在學(xué)生自主的進(jìn)行實(shí)踐，而結(jié)合切實(shí)可 行的途徑可事半功倍。

（1）注重自身知識(shí)的學(xué)習(xí)積累，打好科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。科學(xué)家牛頓說過： 如果我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀於饕舱f過任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都有其 歷史結(jié)構(gòu)，都是一個(gè)過程，絕不是某一個(gè)人、或某一個(gè)特定的時(shí)間的單獨(dú)行為。

人類史上的任何一個(gè)創(chuàng)新成果都是在不斷學(xué)習(xí)先輩留下的知識(shí)和認(rèn)識(shí)前人成果的 基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。縱觀當(dāng)代的本科生畢業(yè)論文、碩博論文，沒有能僅僅靠自己的實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)寫成文章，高質(zhì)量的文章都是在參考借閱數(shù)十篇中外文獻(xiàn)和書目的基礎(chǔ)上 才能完成。而生物學(xué)科知識(shí)，豐富且奧妙無窮，尚待探索的領(lǐng)域廣袤無邊，不斷 的知識(shí)積累以及總結(jié)、吸收他人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)也是為創(chuàng)新能力培養(yǎng)，為取得創(chuàng)新 發(fā)現(xiàn)和成果開辟捷徑。本科生參加開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或進(jìn)行科研立項(xiàng)時(shí)，會(huì)逐步涉 及較為精深的專業(yè)知識(shí)。鑒于自身的經(jīng)驗(yàn)不足和專業(yè)知識(shí)尚不精深，更應(yīng)該腳踏 實(shí)地的學(xué)習(xí)，不僅是學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，也要學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)，學(xué)會(huì)查找自己需要的論 文。積累掌握的知識(shí)越多，則實(shí)驗(yàn)中聯(lián)想、類比、想象的領(lǐng)域就越寬廣，從而更容 易產(chǎn)生新思想、新方法。

（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察能力，為科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)導(dǎo)航。觀察不等于看，需目的 性的觀、客觀性的察。如植物學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察器官花，教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生體味花的 色香形，也進(jìn)一步教授學(xué)生觀察心皮、子房、胚珠等細(xì)微結(jié)構(gòu)。聯(lián)系理論知識(shí)思 考這是哪些種屬的特征，自己還見過該種屬的哪些植物，還能舉出哪些代表性植 物等。把感性的觀察和理性的思考結(jié)合，才能激發(fā)思維創(chuàng)新。因此觀察也要有方 法性，把自然觀察到的現(xiàn)象與經(jīng)驗(yàn)中的現(xiàn)象結(jié)合，抓住事物的全面性和典型性特 點(diǎn)，結(jié)合想象力，才能做到科學(xué)的觀察，也為后面實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和展開科學(xué)發(fā)現(xiàn)做 好準(zhǔn)備。

（3）開放實(shí)驗(yàn)室和科研立項(xiàng)，為科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。課堂上的實(shí)驗(yàn)根本目 的是為了鞏固、理解和驗(yàn)證理論課上所學(xué)的知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的各種能力的 基礎(chǔ)。一般實(shí)驗(yàn)課都有既定的教學(xué)大綱、指定的教學(xué)內(nèi)容、規(guī)定的實(shí)施方案，這 也決定了實(shí)驗(yàn)課所具有的束縛性和作用的局限性。對(duì)學(xué)生的操作技能的培養(yǎng)有一 定作用，但學(xué)生的思維卻在很大程度上被束縛了，開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和科研立項(xiàng)都 屬于探索性實(shí)驗(yàn)，沒有實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容那樣明確步驟，許多問題都是未知數(shù)，每一步 該做什么，也需自己認(rèn)真的設(shè)計(jì)規(guī)劃。因而開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和科研立項(xiàng)能補(bǔ)充實(shí) 驗(yàn)課所不具有的作用——能有效激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)、能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性 ，能正確發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用。開放性實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目一般都要深入專業(yè)知識(shí)， 因而在實(shí)驗(yàn)過程中也能有效的培養(yǎng)學(xué)生正確查閱中外文獻(xiàn)、工具書和網(wǎng)絡(luò)信息資 源的方法，能訓(xùn)練學(xué)生使用生物精密或較復(fù)雜的儀器，能鍛煉學(xué)生思維，解決未 知的能力，培養(yǎng)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力。新時(shí)代下，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)創(chuàng) 新能力的培養(yǎng)逐漸被重視，開放實(shí)驗(yàn)室和科研立項(xiàng)成為高校生物專業(yè)院系的熱潮 ，但在開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目和科研立項(xiàng)之類的探索性實(shí)驗(yàn)中，為避免學(xué)生因經(jīng)驗(yàn)少而 盲目做實(shí)驗(yàn)，這樣浪費(fèi)時(shí)間和精力，應(yīng)該確保在應(yīng)有實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)驗(yàn)的可行性、 科學(xué)性、有價(jià)值性和可指導(dǎo)性。

（4）培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、授予科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，打造科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工具。探索 性實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，都是創(chuàng)造性思維能力鍛煉的過程，因?yàn)樘剿鬟^程中有 利于人的各種思維如形象思維、抽象思維、辯證思維、靈感思維和直覺思維等的 激發(fā)，例如分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生學(xué)等課程實(shí)驗(yàn)，有很多探索性實(shí)驗(yàn)可 提供讓學(xué)生親自去做，去摸索探新，因此重視探索性實(shí)驗(yàn)是當(dāng)今生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中 亟待重視和實(shí)施的措施。而科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法又是創(chuàng)新思維思考結(jié)果付諸實(shí)踐和得 到印證的手段。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，很少具備實(shí)驗(yàn)方法的意識(shí)，習(xí)慣于依據(jù)步驟行事 ，頭腦中有的只是步驟、流程，這也在某種程度上限制了學(xué)生的思維。科學(xué)實(shí)驗(yàn) 方法不只是傳統(tǒng)意識(shí)流中的實(shí)驗(yàn)操作方法，還包括科學(xué)的調(diào)查方法、推理方法等 。這都需要學(xué)生多切身實(shí)踐，從實(shí)踐中學(xué)會(huì)各種定性實(shí)驗(yàn)方法、定量實(shí)驗(yàn)方法、 析因?qū)嶒?yàn)方法、模擬實(shí)驗(yàn)方法，從而積累各方面成敗經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

（5）重視實(shí)驗(yàn)中的偶然現(xiàn)象，抓住科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的每個(gè)機(jī)會(huì)。偶然現(xiàn)象就是實(shí) 驗(yàn)中有時(shí)會(huì)遇到超出預(yù)定目的、且具有科學(xué)價(jià)值的事件。如果我們重視并采用科 學(xué)的研究方法去加以探索，就有可能獲得重大發(fā)現(xiàn)。同樣是生物電，伏打由于重 視了他實(shí)驗(yàn)中的偶然現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)中的蛙腿由于接觸金屬而抽動(dòng)，而進(jìn)行 了分析，發(fā)現(xiàn)了生物電;而伽伐尼對(duì)同樣的偶然現(xiàn)象沒有關(guān)注，從而與這一重大 發(fā)現(xiàn)失之交臂。歷史上這樣的正反例子不計(jì)其數(shù)。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)來說，偶然現(xiàn)象 有可能不會(huì)得到有意義的結(jié)果，但在探索中能有效的表現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新 能力。

綜上所述，學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是受外因與內(nèi)因相互影響的。因此在實(shí)驗(yàn)教 學(xué)中既應(yīng)該注意改善外部條件，如實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的選擇和安排，實(shí)驗(yàn)課和理論課關(guān) 系的正確處理等;也要通過各種途徑切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力。生物是以實(shí) 驗(yàn)為特色的學(xué)科，而其實(shí)驗(yàn)都是與大自然或生活息息相關(guān)。如能正確引導(dǎo)，很容 易吸引學(xué)生們的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生們實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)創(chuàng)新能力，為以后走向科研 之路或工作崗位做好準(zhǔn)備。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王道俊 王漢瀾主編.教育學(xué)新編本第三版[M].北京：人民教育出版社，1999. 230-233.

[2] 時(shí) 冰.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練[J].河南教育，2004，（3） ：36.

[3] 吳繼斌.淺談生物實(shí)驗(yàn)課中如何培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力[J]. 大眾科技，2004，（7 ）：63-64.

[4] 廖金海.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].廣西物理，2001，22（2）：54-55.

[5] 彭 安 向本瓊等.大學(xué)生物開放性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)， 2007， （3）：53-55.

[6] 王榮槐主編.論文寫作與編輯出版修訂本[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社， 20 04.21.

（本文責(zé)任編輯 ?石 ?門）