高中生物實驗教學中培養學生創新能力的研究與實踐

商燕

引言：

眾所周知，創新能力是一種高級能力，在學習和工作中都是必不可少的，也是一種調動思維活動去獲取創新成果的能力。隨著社會的快速發展，已經越來越急需具備創新思維與創新能力的人才，而且對人的理論研究與實踐能力也提出了更高要求。創新能力作為為推動經濟發展與科技進步的第一要素，如何將其與教育教學工作緊密結合在一起，正逐漸引起教育界以及社會各界的廣泛關注。具體而言，創新能力是一個長期培養的過程，需要從小培養，將創新滲透在教育的方方面面，進而在教學的潛移默化中逐漸提高學生的創新能力。基于此，生物學科作為一門實踐與理論知識深度融合的學科，不僅需要學生在學習中積極調動自身的多種思維活動，而且需要不斷將其運用于實踐。特別是在實驗環節中，需要大量進行理論與實踐結合，所以這一環節更注重對學生創新能力的培養。

一、高中生物實驗教學培養學生創新能力的研究

一般而言，傳統的高中生物教學，教師往往都是重視如何去指導學生進行學習，即強調的是舊式的刻板教育，通過劃定教學范圍，進行備課與講解，然后照本宣科地開展測試等一系列環節，難免會讓學生感到學習知識是一個極為枯燥的過程。同時，教師的備課、課中講解等，都是依照教師自身的思維框架進行構思，久而久之學生長期處于這一框架之中，會導致其思想始終處于一個方向，其無論是理論還是實踐，都無法結合自身的體驗生成自我思維，無形中會大大壓抑學生創新思維的生成，由此導致學生的創新思維得不到培養。因此，為了適應當前的創新發展，應當在高中生物教學過程中注意培養學生的創新思維，并將其滲透在各個教學環節之中，且做到不落痕跡地對學生進行引導和培養。高中生物教學中，實驗環節始終是這門課程的重難點，也是整個高中生物教學中的重要組成部分。教師可以此為基礎，在學生進行生物實驗中對學生進行引導，改變傳統刻板、機械式地講解，通過實驗來引導學生在整個過程中積極探究與分析，從而在問題環節找到有效的解決辦法。

由此，在高中生物實驗中培養學生的創新能力，以學科知識為導向，通過生物實驗來促使學生的手腦結合能力得到提升，從而才能在進行實驗探究中使教學效果更上一層樓。除此之外，在生物教學過程中注重培養學生的創新能力，不僅是“高中生物新課程標準”所提出，同樣也是當前素質教育的需要以及現代化人才培養機制的集中體現。通過在高中生物實驗教學中培養學生的創新能力，以探究式學習、自主性學習等為基礎，逐步在實驗環節中積極調動學生的學習與探究意識，從而為高中生物實驗課程打下創新能力培養的堅實基礎。

二、當前我國高中生物實驗教學現狀與問題

縱觀多年，之所以許多學生的創新能力得不到有效培養，其根本原因正是受到應試教育的影響，長久以來教師在開展教育教學工作上，更加強調的是如何拔高學生的考試成績，而不是如何教學生學以致用，能夠將所學知識與生活各方面相結合，使知識如鹽溶于水一般化為無形。由此，久而久之學生受到應試教育思維限制，總是在機械性的模仿中度過學業生涯，導致其思維受限、實踐能力也得不到有力培養。具體而言，目前我國高中生物實驗教學的現狀，可具體分為如下三點：

首先，高中生物實驗教學模式刻板化。以往的高中生物實驗教學，教師通常所采取的方式就是先假設后實證，一步步帶領學生進入既定的學習思維框架之中。雖然這一教學模式是比較符合學生認知和生物學習規律的，但是從創新能力培養角度進行分析，其無論是教學模式還是創新思維的培養，都遠遠不足。特別是對于學生而言，在學習過程中始終處于教師的論述與分析中，受到教師的思維支配，導致創新思維與能力得不到有效培養。

其次，理論與實踐之間融合度不高。高中生物作為一門理論與實踐兼具的學科，理論部分通常是指導學生掌握高中生物必要知識，而實驗則是對理論進行實證分析的過程。但是，一些教師在進行實驗指導過程中，即便是發現學生沒有完全掌握實驗過程，也只是以代學生進行實驗作為解決方案。一旦發現學生沒有掌握基礎實驗原理，就會手把手地幫助學生進行實驗，或者是直接讓學生在課上通過視頻講解來學習。如此一來，會直接導致學生的理論得不到驗證，且實踐能力無法與理論相結合，反而實驗環節倒是成為了學生培養自身創新能力的桎梏。

最后，師生、生生之間的互動性不強。根據上述問題分析，可以明顯發現，傳統的高中生物教學，所采取的是教師講解、學生聽講的模式，其思維呈現單向性發展，學生始終是信息的接受者，總是一味地去接受教師的思想，無疑會直接導致發散思維得不到培養。特別是伴隨著現代信息技術的應用，傳統課堂教學模式呈現的弊端則更為明顯。

三、高中生物實驗教學培養學生創新能力的實踐策略

（一）轉變教師高中生物實驗教學觀念，以創新為基礎組織課堂

教師始終是課堂教學的組織與實施者，但不應當是指導者，學生才是課堂中的主人翁，教師所指定的一切教學環節都應當圍繞學生而展開。因此，在開展高中生物教學過程中，教師應當首先厘清師生之間的關系，擺脫傳統應試教育思想桎梏，重新組織課堂教學環節，注重在課上指導教學中如何引導學生進行發散思維與研學，從而才能使學生在整個高中生物教學中處于主動，才能更加積極主動地進行生物實驗研學探究，有效培養自身的創新能力。

例如，教學課程“組成細胞的分子”，在課上為學生進行知識講解時，教師可重新設計實驗教學環節，改變傳統的實驗模式。比如在課堂導入設計過程中，教師可以上網查找相關資料或者公開課學習先進經驗，在課堂導入時充分利用信息技術，利用聲音、視頻、圖片等互聯網資源，進行多樣化知識的呈現與講解，通過多元化的信息知識來引導學生進行知識學習與探究研學。隨后，為了進一步指導學生進行研學，在開展生物實驗中，教師可在學生使用顯微鏡觀察細胞中不斷進行提問，如何能夠明確真核細胞與原核細胞之間的異同之處？讓學生在進行研學過程中以問題為基礎進行探究，并且將各個實驗階段都進行記錄。由此，在針對性的話題引導下，學生由基礎學習到研學思考，在課堂學習環節中得到了有效提升，從而不斷培養自我創新能力。

（二）優化生物實驗教學環節，培養學生的創新意識與能力

具體而言，一般教師在進行高中生物實驗指導中，無論是實驗過程還是實驗器材的使用，都是教師在課前事先構思好的，只需要學生在課上直接使用即可。但是，如果想要在實驗課程培養學生的創新能力，便可以擺脫這一思維定式，轉變實驗教學思路，讓學生成為課堂學習的主人翁。具體而言，教師在完成高中生物知識的基本講解后，在實驗課程前，可以向學生進行“意見”征詢，問一問相關的實驗課程如何進行，比如實驗環節、實驗器材是如何使用以及實驗的基本結果應當是怎樣的，以學生的實驗求證為基礎進行探究。同時，在具體的實驗開展中，也可以將學生劃分成若干個學習小組，讓學生在小組實驗中準備不同的實驗材料，按照自己的理解去積極探究與實驗，從而實現進一步“創新”。當然，需要注意的是，教師應當注意學生在實驗中的反饋，通過不斷觀察去了解學生在實驗中的新發現，并及時進行講解。即便是實驗失敗，也應當及時鼓勵學生，讓學生認識到“失敗是成功之母”;若只是按部就班地實驗，那么則毫無創新性可言。由此，才能進一步通過實驗來不斷培養學生的創新意識與能力，以此通過實驗來培養學生的創新能力更上一層樓。

（三）組織小組合作研學，培養學生的理論與試驗研究能力

在現代科學研究工作中，無數個例子均說明一個現象，一項偉大的研究不可能是一個人的功勞，而是一個集體的汗水與辛勤得來的結晶。例如，中國首位諾貝爾醫學獎獲得者、著名藥學家屠呦呦，在她的帶領下，團隊采用低沸點溶劑進行實驗，最終在第191次低沸點實驗中發現了抗瘧效100%的青蒿提取物，并于1972年發現了青蒿素。因此，通過生物實驗培養學生的創新能力，也應當遵循這一基本路徑，在進行實驗教學過程中積極引導學生進行小組合作研學。同時，通過組織學生進行小組合作研學，可進一步通過小組合作來激發學生之間思想的碰撞，且在彼此研學中交流假設與分析，并且通過相關的實驗進行實證論述。由此，通過小組合作研學，引導學生在實驗過程中主動動手實踐，去操作與展示，將自己的假設通過實驗進行充分論證。或者說，實驗的目的已經基本明確，但是學生在小組合作研學中的過程卻是無可復制的。因為只有充分激發學生的發散思維，使學生在小組合作研學中積極思考與探究，才能讓學生在學習過程中發現并解決問題，從而在集體中去找出問題的關鍵所在，通過小組合作的形式讓創新思維貫穿于整個生物實驗教學全過程。由此，在合作學習的基礎下，學生彼此間的思想得到充分啟發，而且在研學中互相借鑒彼此的學習經驗，進而使理論學習得到充分保障，而且也在合作學習中夯實了學生的實驗與創新能力。

（四）改革實驗評價方式，促進學生全面發展

傳統的實驗教學中，常常以結果導向作為評價方式，這樣的模式大大削弱了學生實驗的興趣。因此在高中生物實驗教學中，想要提升學生的創新能力，首先需要激發學生的興趣，讓學生愿意參與到實驗中。因此實驗教學的評價方式需要改變，教師應將實驗評價方式從結果評價向過程評價轉變，以學生實驗的過程對學生實驗進行綜合性評價。通過這樣的方式，可以提升學生參與度，促進學生思維的升華，進而提升學生的創新能力，讓學生全面成長。

綜上所述，在進行高中生物實驗教學過程中，以創新能力培養為向導，深入研究創新能力如何在高中生物實驗教學中的有效滲透，從而繼續把握各個教學環節，以探究性學習為基礎，以創新能力培養為目標，有效優化實驗教學的各個環節，擺脫傳統課堂教學僵化模式，轉而以符合學生實際的形式，以學生為主導展開創新能力的培養。由此，在這一既定目標的引導下，才能使高中生物實驗教學成為創新能力培養的契機，而且在保障實際學習目標的前提下充分使創新能力成為學生學習的內生動力，以達到夯實學生未來學習和成長的目的。