生物實驗教學與學生創新能力培養的研究

朱小紅

（甘肅省東鄉族自治縣民族中學，甘肅 東鄉 731400）

在新時代社會教育環境下，人們對初中教育發展提出了越來越高的要求，尤其新中考對于生物這門自然學科來說，很多家長不僅希望學生能夠在學校學習期間通過生物實驗的操作獲得良好的基礎知識能力教育，在此過程中不僅能鍛煉學生的實踐應用能力，而且也能激發學生的探索興趣，同時希望培養學生自身的生物創新意識。而這就會在很大程度上增加了初中生物教師的整體教育難度，教師要想在確保教學質量的前提下滿足一系列教學需求，完成諸多教學任務，那么就必須通過采取高效教學法以及措施來實現其教學目標。為了能降低初中生物的學習難度，教師就要重視生物實驗教學，因此合理有效使用生物實驗教學法是培養學生創新能力的有效途徑，從而實現完全意義上的教學目的。并能在實驗學習過程中能清楚地認識到知識形成以及提高學生學習體驗性。

一、開展生物實驗教學的內涵意義

從本質意義上來講，初中生物理論教學偏向于程序化、課本化，而實驗教學則更加偏向于真實性、實用性，通過在初中生物教學中開展有效實驗教學，一方面可以讓部分難以理解的知識內容簡單化，便于學生理解吸收；另一方面，在以生物理論知識為基礎的生物實驗教學方面，學生往往可以更加輕松容易的入手學習知識，在一定程度上可以增加學生學習興趣，以及學習過程中的快樂，這樣可以大幅度的提高其學習積極性，讓其在簡單快樂的學習過程中接收并掌握生物知識。并且在初中生物教學中，通常也會包含有很多實驗教學，在學習這部分知識時，往往需要學生進行實踐操作。隨著學習內容的不斷深入，這樣的學習難度會得到進一步增大，而通過有效實驗教學方法的融入，能夠極大地降低實驗教學的難度，教師更可以擺脫實驗室教學模式，直接讓學生以實踐形式開展生物實驗，這樣能夠讓學生更加輕松地掌握實驗知識，通過實驗探究生物知識的本質。

二、生物實驗教學產生的重要影響

（一）提升學生對生物學科的興趣

雖說初中生已經具備了一定的自主學習能力，能夠實現自我學習，但興趣對于初中生的學習影響還是非常大的，初中生在學習自己感興趣的知識時，其思維能力相對來說較為活躍，并且也愿意主動地投入更多的時間以及精力去學習知識，這與被動的、強制的讓初中生學習自己不感興趣的知識來說，無疑具有更高的學習效率以及學習質量。因此初中生物教師就需要把握住學生的這一學習特性，通過開展合理的生物實驗教學來提升學生對生物學科的學習興趣。在初中生學習歷程當中，絕大多數知識學習都以理論知識學習為主，初中生在長期的這種學習模式下，其學習思維以及學習形式都會固化。而通過實驗教學這種相對來說較為新穎的教學方法，一方面能夠吸引初中生的生物學習興趣，另一方面也能夠讓初中生簡化學習過程。學生通過實驗教學操作以及現象觀察，通過最直觀的方式來了解生物現象產生過程，這不僅僅降低了學習難度以及抽象程度，學生在動手參與實驗教學的過程中，其間對生物知識進行更進一步的了解，通過實際操作把理論知識轉化為實踐知識，進而加強對這部分生物知識的記憶程度，這樣即便后來學生學習了更多其他的生物知識，也不會對這部分生物知識產生較快遺忘，并且在復習階段也可以提高學習效率，總之生物實驗教學具有十分強大的教學效果。

（二）創設良好的知識學習氛圍

初中生學習壓力十分巨大，因此創設良好的學習氛圍對于每一個初中生來說都至關重要，通過營造良好的學習氛圍，能夠讓初中生在學習過程中保持清醒狀態，并能提高其學習效率。而生物實驗教學就是一個增強學生與學生、學生與教師之間溝通的良好機會，通過共同實驗，在實驗過程中，學生之間會相互詢問、互幫互助，一方面加強了生物知識的掌握，另一方面也促進了同學友誼，而教師在這個過程中也可以為學生提供良好的指導，通過交流溝通來拉進師生之間的距離。廣泛運用生物實驗教學方法，能夠營造良好的班級學習氛圍，這樣對于教師今后開展其他類型的實驗教學也具有很大的幫助作用。

三、創新生物實驗教學的方法策略

（一）構建概念模型推進實驗教學,培養創新意識

概念模型通常指以文字表述形式來抽象概括生物知識本質特征的一種模型，通過合理的構建概念模型，能夠幫助初中生系統地了解生物知識體系，讓其能夠在自身的腦海當中形成系統化的學習體系，一方面能加深學生對生物知識的理論了解，另一方面也能夠讓其能有序的記憶生物知識。初中生物實驗教學內容知識涵蓋范圍廣，在一個實驗項目當中可能會考查到學生對多種生物實驗知識的掌握情況，因此為了能夠讓學生充分、有效的掌握生物實驗的有關知識，就可以通過構建概念模型，整合零碎知識，從而構成生物實驗知識體系，方便學生日后的學習和復習。

1.構建概念模型，整合零碎知識

在初中生物實驗教學中，有大量的生物概念需要學生識記，并且大部分的生物知識都顯得非常零碎化，學生在學習起來并不容易掌握，即便掌握之后也不容易進行知識之間的穿插應用，經常會因為知識過于碎片化而導致無法對知識進行有效整合，導致學生不能夠將其應用到實際的生物實驗過程當中去，使得實驗操作準確性以及效率大幅度下降。而為了能夠有效地改善學生的這種學習情況，教師就需要合理的構建概念模型，通過概念模型來整合零碎知識，讓學生能夠對生物實驗概念知識進行系統化的掌握。概念模型的構建要應用到每個知識單元的實驗教學中，在完成某一單元的教學后，教師就需要及時構建概念模型來整合本單元當中的各種碎片化知識，同時讓學生對單元模塊知識進行加工、理解以及存儲，以此來幫助學生形成完整、清晰、系統的知識體系，這樣可以全面的提高學生的感知能力、記憶能力和想象能力。如在人體口腔上皮細胞觀察實驗當中，就會涉及到很多零碎的生物知識，包括顯微鏡的操作、獲取口腔上皮細胞的操作、蓋玻片操作、細胞的構造等，其中每一項知識當中都會含有較多的知識點，所以要想讓學生充分的掌握這部分實驗知識，就需要通過構建概念模型，將這些生物知識的相關概念整合起來，方便學生進行學習。

2.構建概念模型，簡化復雜知識

概念模型除了能夠實現整合碎片化知識，幫助學生形成系統的學習體系以外，還能夠實現簡化復雜知識的效果。初中生物知識已經具備了較強的復雜性，尤其是在初二生物學習過程中，學生所面對的生物問題往往都是具有較強綜合性的問題，這就是一個問題當中涵蓋了多種生物知識，從根本上直接性的提高了生物知識的復雜程度，如果學生對生物知識掌握得不牢固，那么其很有可能會在解題的過程中因為問題過復雜而出現錯誤。如二氧化碳的濃度對植物光合作用的影響就是這樣的一個重要且復雜的知識點，二氧化碳的濃度與植物光合作用的狀況息息相關，但是二氧化碳的濃度會受到很多方面因素的影響，并且這一知識內容還是屬于“看不見，摸不著”的類型，所以在學習這方面的知識時，教師就可以通過構建二氧化碳濃度模型來幫助學生簡化復雜的學習知識。該模型構建的主要意義在于讓學生能夠以更加直觀的角度去了解二氧化碳濃度變化的整個過程，在概念模型以及圖片模型的交叉應用下，讓學生能夠理解各種外界因素對二氧化碳濃度所產生的影響，讓學生掌握到二氧化碳濃度變化的知識精髓，通過對每一個變化過程進行深入的掌握，能夠在很大程度上降低這方面知識內容的學習難度。

3.借鑒數學模型，提升實驗效率

數學模型是結合了數學邏輯知識的一種模型，該模型具有非常強的邏輯性以及條理性，通常用于具有較強抽象生物實驗教學，根據具體教學情況使用公式以及圖標的形式來進行知識表達，數學模型是發現問題并解決生物實驗教學問題的一個有效途徑。在生物實驗教學時，不難發現有很多生物實驗問題都與數學計算有關，這其中會涉及到各種數值的變化，學生在學習時往往會因為知識內容過于復雜抽象而無法理解，在實驗過程中會出現沒有思路，或者是邏輯思路混亂而導致無法有效完成實驗等情況的發生。如基因的顯性與隱性、植物呼吸過程中二氧化碳濃度變化等實驗，這些都是具有較強抽象性以及邏輯性的生物實驗教學，在開展這部分生物實驗教學時構建數學模型，能夠有效降低生物實驗教學的抽象程度，讓學生根據公式的計算、圖表的變化等順利完成生物實驗，提升生物實驗教學效率。

（二）運用多媒體技術激發實驗興趣,提升創新能力

對于初中生來說，其身心發展都正處于一個非常重要的關鍵時期，對于這一階段的學生來說，其學習動力主要來自于其自身對學習內容的興趣。通常情況下，如果學生能夠對生物科目產生較為濃厚的學習興趣，那么其在學習過程中就會投入較多精力，從而極大的增強教學效果，反之，如果學生沒有對該科目產生相應學習興趣，那么其在學習的過程中也不能取得良好的學習效果。為此，教師就需要借助多媒體教學設備調動學生學習興趣。實驗教學是初中生物教學中的主要學習內容，并且該內容的學習過程具有一定難度以及非常多的注意事項。對于初中生來說，其很難對實驗內容產生較大的學習興趣，而教師可以借助多媒體來改變傳統實驗教學模式和內容，如通過“視覺+聽覺”的方式來幫助學生學習實驗知識，教師可以把一些實驗道具的圖片通過多媒體播放出來，如顯微鏡的目鏡與物鏡、高倍鏡、載玻片、光圈等。這樣有助于調動學生的視覺能力，增強視頻播放對應實驗過程的記憶效果，并且通過圖片開展有效教學吸引學生注意力，與單純的文字教學相比有更良好的趣味性，同時還可以更好地提高生物實驗知識學習的生動性。除了在實驗教學環節中使用圖片教學以外，教師還可以在生物理論知識教學、課本教學過程中使用該教學方法。

（三）運用教學課例創造實驗教學生活化，孕育創新思維

生物實驗是鞏固學生知識能力的重要內容，因此在生物實驗設計當中加入生活化的元素，同樣也可以進一步的實現學生對生物知識的掌握與理解。與現實生活相比，教科書上的內容無疑晦澀難懂，大多數初中生在學習生物知識時，都通過死記硬背的方式記住實驗知識要點，這樣的學習方式有很大弊端，因此教師需要結合教學課例，將作業生活化，以這樣的方式來改變學生學習生物知識的方式。而實現這樣教學目的的關鍵步驟就是教師能夠在生活中找到與教學課例有關的內容。如在對植物的光合作用進行講解時，教師就可以布置生物實驗活動，讓學生親自觀察植物在無光以及有光下的生長狀態，從而探究光合作用對植物的影響，通過這樣的方式，學生在完成生物實驗的過程中會對植物進行認真的觀察，再結合課本上的知識原理，讓學生的觀察結果得到驗證，實現了讓學生通過作業驗證理論知識學習目的。這樣學生在有親身體驗的前提下，能夠對植物的光合作用加深了解，進而在接下來的學習過程中，能夠對該部分的知識更加合理應用。

教師根據生物實驗教學內容的不同，以及學生學習情況的不同，可以靈活的選擇或穿插使用概念模型實驗教學法、多媒體實驗教學法以及生活實驗教學法。通過上述的一些生物實驗教學方法有效應用，不僅可以在很大程度上降低生物實驗學習難度，同時也可以讓學生創新能力得到良好提升。

生物實驗教學是培養學生創新能力的重要途徑，在生物實驗教學中有效地開展各種生物教學實踐活動，進一步加強對生物實驗教學與學生創新能力培養的相關探討，是有效推動初中生物教學發展的關鍵所在。任課教師應加深對該方面關注程度，積極的學習并掌握新型的生物實驗教學方法，同時也要對現階段已經存在的教學問題進行深入的研究，分析問題并制定出具有針對性的解決方案，通過采取有效教學措施以及方法來全方面的發揮出生物實驗教學在初中生物教學當中的有效性，降低初中生物知識學習難度，要處處留心注意激發學生創新精神，讓初中生物教學質量以及效率得到提高，逐步提高學生的創新能力。