在高中生物實驗教學中發展學生創新思維

任智安

培養學生的創新能力是生物學科教學的重點和難點。創新能力中的兩個要素“假設”與“評價”，均要基于科學探究實驗情境。因此，實驗教學要充分挖掘教材實驗的創新點，為“假設”與“評價”構筑情境與平臺。

1.多維度拓展創新教材實驗

首先，高中生物實驗可從實驗材料或實驗對象角度進行拓展創新。如“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”，教材提供的可選擇材料主要是梨、葡萄和白蘿卜，原因是這些植物組織不僅含有還原糖，而且顏色較淺，自身顏色與反應后的磚紅色反差較大，容易辨別。但實際上，植物組織中普遍含有可溶性還原糖，教材只是從標準化的角度推薦了這幾種材料。但是，反復使用教材給定的材料做實驗，易導致結論的固化和思維定式。因此，上述實驗的確有可拓展與創新的必要和空間。教學中，可以讓學生思考并使用其他植物材料進行比較實驗，以培養學生的發散性思維、比較思維、批判性思維和創造性思維。

其次，改變實驗條件，將驗證實驗轉化為探究實驗。如上述實驗中，植物組織中可溶性還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下會產生磚紅色沉淀。這里的條件“水浴加熱”就可以作為一個可拓展創新的點，教材給出的參考溫度是“50℃-65℃，2分鐘”，那么，在安全有保障的情況下，是否可以探究更高或者更低的溫度呢？沸水浴條件下顏色反應是否更快呢？如果在試管中，酒精燈直接均勻加熱是否可以快速達到實驗效果呢？這些問題都是值得探究的。小小的變動背后蘊藏著思維的發散、比較和創新。

此外，教室演示實驗可轉化為實驗室分組實驗，讓學生經歷完整的實驗準備、實驗操作和實驗臺整理的過程，培養學生的動手能力和探究意識。

2.開發項目主題式實驗

在學生具備進一步實驗探究的動機和條件后，開發項目主題式實驗，讓學生實現能力的遷移應用，發展科學探究素養。例如，完成“綠葉中色素的提取和分離”實驗后，以“探秘植物色素的特征和功能”為項目主題進行研究性學習。學生在完成教材實驗時，掌握了葉綠體中色素的提取和分離原理與技術，在此基礎上，學生可自主進行實驗拓展創新，可探究“花青素的提取”“葉綠體色素吸光功能驗證”等。這些拓展創新集中圍繞“植物色素”這一主題，在文獻支持和教師引導下，項目內的系列實驗是比較容易完成的。

3.注重實驗教學的過程性評價

實驗教學過程能充分體現學生參與實驗時表現出來的情感、態度和價值觀，能直接展現學生參與的動機、興趣和積極性，展現學生做實驗時的合作、交流和展示情況，能呈現學生做實驗時的設計思想、動手操作和安全意識等科學素養。因此，對實驗教學的評價不應以是否得出實驗結果為依據或者側重進行評價，而應該注重實驗教學的過程性評價。正確的評價可以使實驗教學由發展技能向發展素養轉變，實現課程育人的目的。

編輯 _ 于萍