高中生物實驗教學中學生創新思維的培養

謝巧瓏

摘 要：在高中生物的教學中，實驗教學是必不可少的重要組成部分。教師通過實施實驗教學能夠培養學生良好的科學實驗精神，讓學生從實驗中學到生物基礎理論，掌握生物基礎實驗技能，為日后的學習與發展奠定堅實基礎。在素質教育不斷深化改革的現代教育中，在高中生物實驗教學中，教師對學生創新思維的培養尤為重要。教師可通過實驗教學促進學生深度思考，增強學生的自主學習能力，從而更好地推動學生的全面發展。高中是學生最為重要的一個學習階段，整體的學習容量大、節奏快，在此階段培養學生的創新思維，有利于提高學生的自主學習能力，以此達到減負減壓又高效的教學效果。

關鍵詞：高中生物;實驗教學;創新思維;培養策略

【中圖分類號】G633.91? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2022）20-0031-04

Cultivation of students' innovative thinking in high school biology experiment teaching

XIE Qiaolong? （Dongfanghong Middle School， Anding District， Dingxi City， Gansu Province， China）

【Abstract】In the teaching of high school biology， experimental teaching is an essential and important part. Through the implementation of experimental teaching， teachers can cultivate students' good scientific experimental spirit， let students learn basic biological theories from experiments， master basic biological experimental skills， and lay a solid foundation for future learning and development. In the modern education with the continuous deepening reform of quality education， in the high school biology experimental teaching， it is particularly important for teachers to cultivate students' innovative thinking. Teachers can promote students' in-depth thinking and enhance students' autonomous learning ability through experimental teaching， so as to better promote students' all-round development. Senior high school is the most important learning stage for students，the overall learning capacity is large and the rhythm is fast，cultivating students' innovative thinking at this stage is conducive to improving students' autonomous learning ability， so as to achieve the effect of reducing burden and reducing pressure and efficient teaching.

【Keywords】High school biology; Experimental teaching; Innovative thinking; Training strategies

知之者不如好之者，好之者不如樂之者，在高中生物實驗教學中，教師要想培養學生的創新思維，首先就要激發學生的求知欲，從而更好地培養其創新思維，進而讓學生在生物實驗中有所學習、有所成長。同時，教師要在教學中引入經典生物學實驗，重視生物實驗教學課程的導入，對實驗方式以及實驗步驟加以創新，強化實驗結果的分析與總結，借助趣味生物實驗營造實驗氛圍，注重學生之間的小組合作，布置實驗任務，驅動學生參與實驗，創設啟發性問題，引發學生創新思考，注重實驗過程，推動學生展開實驗創新等落實學生創新思維的有效培養。

1.在教學當中引入經典生物學實驗

生物是高中教育中的一項重要課程，其中包括生物理論知識、生物實驗技能等多方面內容，可以讓學生更深刻地理解生物學這一門學科。而生物實驗是生物教學中的重要組成部分，具有較高的實驗性、探究性、實踐性，可以很好地驅動學生展開生物實驗，進而提升學生的創新思維。因此，教師要充分利用生物實驗這一途徑，引入經典生物實驗，有利于提高學生的實驗探究興趣，以驅動學生主動參與生物實驗。例如，在《觀察DNA和RNA在細胞中的分布》這一節實驗教學當中，教師可以利用多媒體教學技術引入經典生物實驗視頻，讓學生更深刻地領悟生物實驗的奇妙，由此來激發學生的探索欲，推動學生開展實驗。生物實驗并非一次就能成功，需要經歷無數次的失敗，并在失敗的基礎上進行不斷的鉆研、調整才能獲取成功。而我們當前所做的實驗都是在生物學家已有的基礎上展開的，已經有人為我們鋪墊了第一層階梯，我們需要站在階梯上對實驗進行深度探索，對實驗進行創新，才能共同推動生物學的進步。在這一節課的生物實驗中，學生對DNA這一遺傳物質本身就有著強烈的好奇心，加上觀看了實驗視頻，對接下來的實驗會更加期待。教師可以組織學生采集自己的口腔上皮細胞來作為生物實驗材料展開實驗，高中生已經具備一定的實驗基礎，對高倍顯微鏡、試劑等實驗用品能夠運用自如，教師只需說明實驗注意事項、操作流程，然后分小組展開實驗，學生之間互幫互助，積極探討，教師再加以指導即可。通過實驗，學生親眼看見顯色劑的顏色變化，對DNA有了進一步的認知，這可以極大地提升學生的參與感，使學生更積極地投入生物實驗當中，故此可培養學生的創新思維能力。

2.重視生物實驗教學課程導入

教師在展開生物實驗教學過程中需要重視課程導入，由于學生對生物實驗內容不是很明確，導致生物實驗浪費的時間較長，也就造成了學生的學習效果普遍較差的問題。而要想有效地提升學生實驗的高效性，首先就要在生物實驗教學的展開過程當中利用課程導入，讓學生對接下來所進行的生物實驗步驟有所了解，幫助學生厘清實驗思路，由此提高學生的生物實驗效能，只有這樣，才能使學生的生物實驗過程更加通暢，才能更高效地培養學生的創新思維能力，使學生能夠在實驗過程當中有所思考、有所學習。例如，在《生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定》這一節實驗教學當中，需要學生熟練地掌握生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定方法，并且能夠在原有基礎上創新生物實驗的方法，由此激發學生的創新思維能力，培養學生的問題思維導向能力，增強學生的自主學習能力。在鑒定生物組織中可溶性還原糖的實驗過程當中，需要學生提前準備糖分較高并且顏色為白色或接近白色的生物組織，以方便學生實驗觀察，如蘋果、梨等，同時在生物實驗教學課程導入的過程當中，讓學生能夠更深刻地理解生物實驗設計原理，以及具體的實驗流程，讓學生對整個實驗步驟有所了解和熟悉，以此來實現學生更高效地展開生物實驗，并在實驗的過程中對實驗內容進行創新思考，落實培養學生的創新思維。如果沒有足夠的清晰導入做鋪墊，學生在實驗過程中，可能會出現將實驗步驟顛倒、溶液配比不合理、試劑的選擇不恰當等現象，從而造成實驗失敗，挫傷學生參與實驗的自信心。如果對注意事項不明確，還有可能在給試管加熱時，試管口朝向他人或自己，待溶液沸騰后容易造成燙傷等情況。因此，清晰明確的導入，不僅能夠節約學生的寶貴時間，保證實驗的順利進行，也是打造高效實驗，激發學生興趣的有效途徑。

3.對實驗方式以及實驗步驟加以創新

要想有效地在生物實驗教學當中培養學生的創新思維，首先就要對實驗方式以及實驗步驟加以創新，讓學生通過極新的實驗方式進行實驗，由此來提升學生的創新思維能力。在以往的生物實驗教學中，無論實驗內容還是實驗步驟都存在一定的形式化，一方面是由于在生物實驗中部分生物實驗材料具有一定的危險性，再加上學生不成熟的生物實驗操作技能，很容易就會導致學生在實驗過程中發生意外，所以教師在實驗教學中會過于小心，反復強調實驗步驟、實驗流程以及實驗方式，但是這也會在一定程度上扼殺學生的創新思維。而另一方面，則是由于生物實驗素材較少，缺乏豐富的生物實驗資源，導致學生在實驗過程中無法繼續創新。因而，教師要根據以往生物實驗教學當中存在的不足加以提升優化，以確保實驗步驟的創新，豐富生物實驗材料，拓展生物實驗資源，讓學生在生物實驗過程中自主地選擇生物實驗材料，從而更好地培養學生的創新思維。例如，在《比較過氧化氫在不同條件下的分解》這一節課的生物實驗教學中，主要的實驗材料為過氧化氫，而其他的實驗材料并不固定，學生可以自主選擇其中幾項實驗材料來展開實驗，比較過氧化氫在不同條件下的分解情況，通過觀察實驗情況，了解過氧化氫的特點。但是在實驗的過程中有一點需要著重強調，過氧化氫溶液具有一定的腐蝕性，在用量筒量取過氧化氫的過程當中一定要加以注意，切勿將過氧化氫溶液迸濺到衣服上或者皮膚上，并且不要將試管口對準自己或者對準其他學生，如果一旦產生接觸，就需要快速地用大量清水進行沖洗。因此，大膽的實驗創新非常必要，能夠打破常規思維，利于學生的思維發散，在實驗過程中加入自己的新想法，并通過驗證得出結論，但需要在保證學生安全的條件下，嘗試不同的實驗素材和實驗方法，切忌為了追求新鮮感而盲目實驗，造成不必要的損傷。

4.強化實驗結果分析與總結

生物實驗教學的目標是讓學生通過實驗對生物基礎理論知識加以驗證和理解，提高學生的理解能力，使學生的生物理論基礎知識能夠更加扎實，以此來提升學生的生物綜合素養。而通過強化學生的生物實驗結果的分析與總結，也可以在一定程度上培養學生的創新思維。在目前的生物教學中存在的生物理論基礎知識都是由無數生物學者歷經千辛萬苦，經過數百次甚至上千次的實驗而總結出來的，我們所學習的生物實驗是站在前人的肩膀上，但更需要對生物實驗內容再研發創新，使生物學科能夠不斷進步。所以教師在生物實驗教學中，需要通過強化實驗結果分析與總結來培養學生的創新思維，以此來提升學生的思維與創新能力。例如，在《用顯微鏡觀察各種各樣的細胞》這一節課當中，需要學生借助顯微鏡來展開實驗，學生在數年的學習過程當中，已經初步掌握顯微鏡的使用方法，并且在這節課的實驗過程中，只需要學生通過觀察記錄不同實驗對象的反應現象，讓學生感受到不同細胞的運動反應，分析其不同的原因。教師可以將重點放到后期實驗結果分析總結上，并讓學生根據自身的實際實驗情況自主分析與總結實驗結果，然后從中培養學生的創新思維。一千個讀者當中有一千個哈姆雷特，學生通過自主總結分析可以有效地實現對實驗結果的創新。正所謂，看到的會忘記，聽到的會記住，自己真正實踐過得出的結論才會銘記，學生經歷了知識的形成過程，能夠根據觀察現象，自主得出結論，在腦海中已經形成了對知識體系的構建，并依據所學知識對觀察結果進行分析，最終得出結論，進一步加強了學生分析問題、解決問題的能力，充分發揮了學生的主觀能動性，而不是被動地接受結論，在這樣的實驗中，提高了高中生的動手操作能力和對分析結果的創新能力。

5.借助趣味生物實驗營造實驗氛圍

教師可以借助趣味生物實驗來營造生物實驗的良好氛圍，以此來提升學生的動手操作能力，激發學生的實驗興趣，增強學生的實驗目的性，使學生能夠更好地參與到生物實驗當中。只有在基于興趣的基礎上，才能更好地培養學生的創新思維。生物實驗教學本身就有著一定的趣味性與實踐性，教師需要利用這一特點讓學生能夠更加積極、主動地參與到生物實驗教學中，以此來提高學生的綜合學習效率，讓學生能夠最大限度地發揮自身的主動性，提升學生的自主思考能力。目前的生物實驗教學中，學生對生物實驗教學的印象有一定偏差，認為實驗是嚴謹的、枯燥的，導致學生在展開生物實驗過程當中過于小心翼翼。生物實驗一定要有一個固定印象嗎？其實不然，在整體的生物實驗過程當中，有非常多的趣味性實驗內容，而且生物實驗本身就具有一定的探索意味，可以驅動學生展開實踐，并且學生在成功完成生物實驗的時候，會產生一定的滿足心理。教師可以利用學生的這一特征借助趣味生物實驗，來最大限度地激發學生的學習興趣，激發學生的學習欲望，使學生能夠在一個積極、熱忱的學習氛圍當中進行學習實驗。例如，在《探究酵母菌的呼吸方式》這一節課的實驗過程當中，教師可以帶領學生利用酵母菌制作各種食品，體驗酵母菌細胞的呼吸方式。例如，果酒、果醋等發酵飲品就是借助了酵母菌來進行制作的，而且在果醋和果酒制作完畢之后，教師與學生可共同分享實驗成果，增加學生的實驗成就感與獲得感，使學生能夠認識到生物實驗的魅力所在，以此來增加學生的學習興趣。由于酵母菌細胞的呼吸需要一定時間，教師可在上節課提醒學生提前做好實驗準備，在實驗過程中遇到問題，學生之間互相交流，分享實際操作的樂趣，體驗生物學科也是與生活緊密相關的，并不是遙不可及。