初中生物學實驗教學中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐對策

江蘇省昆山市玉山中學 張如玉

在新課改背景下，實驗教學已經成為初中生物學教學中的重要內容，對初中生物學教師也提出了更高的要求，需重點關注學生的實驗操作能力與生物學學科核心素養(yǎng)，通過課程教學創(chuàng)新來促進中學生的成長與發(fā)展。在開展初中生物學實驗教學的過程中，需采取多種實踐對策，將抽象的知識以直觀的方式展示給學生，最大限度地激發(fā)學生的學習積極性，更要不斷地提高創(chuàng)新思想，通過實驗探究來對各種生物學現(xiàn)象作出解釋與總結，促進初中生物學教學質量提升。

一、初中生物學實驗教學中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的意義

（一）豐富生物學課堂內容

在傳統(tǒng)生物學教學模式中，不少學生缺乏主動探索生物學知識的欲望，大多為了應付考試而學習，并未意識到生物學學科的真正魅力與價值。而實驗教學作為生物學學科的重要組成，能在實驗操作的過程中貫穿不同類型的啟發(fā)性問題，充分調動學生的積極性，并且可以讓生物學教學的內容變得更加豐富與多樣，可以改善學生對生物學學習的固有印象，強化初中生生物學學習的積極性，促進其思維能力的發(fā)散與綜合素質的發(fā)展。

（二）提升學生知識理解度

生物學實驗教學即教師以教學大綱中的教學目標為主要依據(jù)，將生物學理論知識作為基礎，通過設置相關實驗場景幫助學生通過實踐操作來加深自身理解與記憶的重要教學內容。生物學學科本身具有明顯抽象性特征，照本宣科的教學會直接影響學生的學習興趣，開展實驗教學并將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標滲入其中，能讓學生通過不斷地實驗、試錯來探究新知，在提升學生知識理解能力方面顯示出非常重要的價值。

（三）創(chuàng)新生物學教學模式

以往的初中生物學教學多將生物學教學內容局限在教材當中，在一定程度上影響了學生的知識拓展。而生物學實驗活動的開展能創(chuàng)新生物學教學模式，對現(xiàn)有的生物學知識、素材進行有效拓展，使其逐漸成為更加豐富的知識體系，充分突顯出學生在學習活動中的主體地位。開展生物學探究性活動并利用多種教學手段，可以對學生的知識理解程度與記憶速度進行強化，讓學生通過創(chuàng)新思維實現(xiàn)不同問題的探索與實踐，逐步完善并修正原有的生物學知識體系，促使學生綜合能力有效提升。

二、初中生物學實驗教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力的具體對策

（一）以科學性教學設計培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維的培養(yǎng)關系著學生的創(chuàng)新能力發(fā)展，同時也是現(xiàn)階段核心素養(yǎng)培養(yǎng)的核心內容，因此需要初中生物學教師以具體的教學內容與學生的實際學習情況為依據(jù)，對生物學實驗進行科學的設計，重點關注學生逆向思維、發(fā)散思維的培養(yǎng)。教師在對實驗教學目標進行科學設計的過程中，需依據(jù)教材來提供實驗主題，同時針對不同實驗的教學目標與設計方案進行一定的糾正處理，通過此種方式盡可能地規(guī)避實驗事故，讓學生在探究過程中逐漸打破自身的思維定式。例如，在教學蘇科版八年級上冊“種子萌發(fā)的外界條件”相關實驗內容時，教師可以為學生提前準備好綠豆、黃豆、紅豆種子，經過一定的觀察實驗后選用綠豆種子為主要實驗材料，因為此種種子的萌發(fā)所需時間最短，一般1～2天即可萌發(fā)，通過觀察可以幫助學生在較短時間內感受到種子萌發(fā)的情況。在開展具體的栽培實驗之前，教師需引導學生于課前做好資料的收集與分析，提前設計好栽培的方案，讓學生在此過程中得到創(chuàng)新意識的激發(fā)。當學生觀察完種子萌發(fā)的過程之后，教師還可以依據(jù)實驗教學的目標設計出合適的實驗活動，讓學生的思維能力得到創(chuàng)新發(fā)展，比如“石灰水種子實驗”（實驗裝置如圖1所示），將萌發(fā)的種子置于瓶中，一段時間之后向瓶中注入清水。引導學生通過趣味實驗養(yǎng)成持續(xù)探索、思考的重要習慣。并且可以通過實驗了解到萌發(fā)的種子會因為呼吸作用對有機物進行分解，進而產生二氧化碳，使得澄清的石灰水變得渾濁。接著將萌發(fā)的種子換為煮熟的種子開展試驗，不會出現(xiàn)石灰水渾濁的現(xiàn)象，因為煮熟的種子無法進行呼吸作用。此時，教師再對學生的理論知識進行一定的鞏固，可以讓學生深入理解該章節(jié)的內容。

圖1 石灰水種子實驗

（二）以合作性實踐探究強化學生的創(chuàng)新意識

實驗教學是構成初中生物學教學的重點內容，相關知識的探索均無法離開生物學實驗，只有通過實踐探索才能更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與能力。在日常生物學教學當中，想要激發(fā)出學生的創(chuàng)新意識，教師需為學生提供良好的實驗平臺，對初中學生的生物學實驗探究需求進行有效滿足，引導學生主動地參與到實驗探究中，進一步激發(fā)學生的實驗熱情與興趣。因此，教師需要提前做好教學內容的合理設計，讓生物學實驗與教學內容保持在緊密相連的狀態(tài)，讓學生成為實驗教學的主體，充分發(fā)揮出學生的主觀能動性。例如，在教學蘇科版七年級下冊“植物細胞的結構和功能”相關知識點的過程中，教師可以按照學生的不同學習情況，將其分為幾個學習小組，小組內學生可通過互相幫扶的方式參與到生物學實驗的不同操作環(huán)節(jié)當中。教師需為學生提供顯微鏡與洋蔥表皮，引導組內學生通過協(xié)助與交流的方式將洋蔥表皮制成臨時裝片，做好顯微鏡與臨床裝片的調整，依據(jù)教材內容與教師講解來觀察洋蔥的表皮細胞，重點關注深色點狀結構——細胞核，并且由專門的小組成員將成員總結出的觀察結果詳細地記錄在實驗報告當中。待完成實驗操作之后，小組成員可派專人進行本組報告的匯報，并由教師對不同小組的成果進行整合與評價。此種實驗探究將小組合作融入其中，一方面可以促進學生協(xié)作能力的提升；另一方面可以幫助學生在探討過程中充分發(fā)散自身思維，提升學生的創(chuàng)新意識與能力。

（三）以生活化教學素材提升學生探究能力

生物學課程中所涉及的很多知識都與日常生活存在極為密切的聯(lián)系，能幫助學生針對生活中的一些常見現(xiàn)象進行解釋與分析，甚至可以為生活中的部分實際問題提供一定的解決方法。教師在開展初中生物學實驗教學的過程中，需重點突破應試思維的禁錮，讓學生認識到學習的主要目的并非應付考試，而是要將自己所學知識與生活實際結合在一起，將其應用于日常生活當中，讓學生認識到生活中處處皆是生物學實驗室，使其自主參與到探究活動中，有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。教師在開展具體教學時，可結合教材內容與生活實際，發(fā)掘容易激發(fā)學生興趣的生活化材料。比如，在開展蘇科版七年級上冊“綠葉在光下產生淀粉”相關實驗教學時，教材以天竺葵為主要實驗材料，但是該植物在日常生活中不常見，很難尋找到相應材料。鑒于此，教師可鼓勵學生以生活中常見的綠蘿、銅錢草等作為替代性實驗材料。學生在開展生物學實驗的過程中可以發(fā)現(xiàn)，脫色實驗中使用較少酒精則脫色時間就比較短，進而顯示出較好的顯色效果。在本次實驗中教師引導學生以生活化素材作為主要實驗內容，可以通過改進實驗材料的方式讓學生在差異化的實驗操作中產生新的情感體驗與認知，實現(xiàn)學生學習視野、思維深度的有效拓展，進一步強化學生的思維創(chuàng)造能力與探究能力。依據(jù)生活實際來開展生物學實驗教學，可以幫助學生于良好情境中積極發(fā)掘更加適合的實驗材料，能在提升學生探究能力的同時實現(xiàn)真正的物以致用。

（四）以模型式教學實踐強化學生理解能力

初中生物學實驗課程的主要目標即引導學生于操作實踐中探索專業(yè)的生物學知識，以此種手段來提升學生的專業(yè)素養(yǎng)。教師在開展生物學實驗教學過程中，可以通過構建生物學實驗模型的方式開展探究性實驗，讓初中實驗教學的廣度得到一定深化。以往的教學材料多由教師提供或學生自行收集，以現(xiàn)成材料為主，將模型式教學模式應用其中，可以指導學生自己嘗試制作相應模型，此種創(chuàng)新模式不僅可以幫助學生更好地理解相關知識，同時能實現(xiàn)知識的拓展，讓學生明確生物學實驗中所涉及的生物學問題，方便在后續(xù)學習中遇到類似問題可對其進行更加靈活的處理，進一步強化學生的理解能力與記憶能力。比如，教師在對蘇科版八年級上冊“觀察腎臟的結構”相關實驗課進行教學時發(fā)現(xiàn)，學生對腎臟內部結構的認識不夠深入，顯示出較大的理解難度，容易影響學生對該實驗內容的興趣。鑒于此，教師可以通過創(chuàng)新實驗教學模式，對學生進行分組，以小組作為單位開展實驗教學，讓學生結合教材的描述與自身的理解來發(fā)揮出自身的創(chuàng)新思維。學生可以利用紅色毛絨線、小漏斗、橡膠管等材料制作腎臟模型，由教師對不同小組制作的模型情況給予點評，并且要結合實驗目標給予一定的意見與建議，并選取小組中最佳模型作為教學教具，借此來對腎臟的不同組成部分進行介紹與分析，充分調動學生的發(fā)散性思維，引導學生結合腎臟結構情況進一步探析尿液形成、排泄等相關知識點，強化學生對相關知識點的理解與記憶。

（五）以自主性實驗設計增強學生創(chuàng)新精神

在開展初中生物學實驗教學過程中，教師需重點關注學生的學習熱情，引導學生利用知識與經驗來沖破條框，對實驗方案進行創(chuàng)新設計。這不僅可以對學生的知識積累情況進行檢驗，還可以發(fā)揮出學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。但因初中生思維方式尚存在一定局限性，實驗方案設計對學生而言尚存一定難度，因此需要教師積極啟發(fā)學生思維，對學生的設計思路進行拓展，對其創(chuàng)新精神進行強化。比如，在教學七年級下冊“哪種表面比較適合蚯蚓的運動”相關實驗課的過程中，教師可將學生劃分為不同小組，為學生發(fā)放大小相同的毛玻璃、光滑玻璃及蚯蚓等實驗材料，由教師引導學生針對蚯蚓的外形特點進行仔細觀察，同時引導學生以蚯蚓的爬行運動狀態(tài)作為依據(jù)來大膽進行相應假設，然后以假設為前提來開展實驗方案的設計。某小組的設計方案如下：讓蚯蚓先在毛玻璃板上爬行之后，再放置于光滑玻璃板上，對蚯蚓在不同材料上的相同爬行距離所用時間進行記錄，并且要注意增加實驗次數(shù)，提升實驗精度。實驗之后可看出，蚯蚓在毛玻璃上的爬行速度較快。教師在對實驗小組學生的實驗設計給予一定肯定后，接著引導其他小組再次進行該實驗。但是部分學生觀察到了不同的實驗結果：蚯蚓在光滑玻璃上的爬行速度略快于毛玻璃，與先前小組實驗的結果不同。教師需引導學生探索此種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：可能是先將蚯蚓置于毛玻璃上開展實驗，使得蚯蚓身上沾染雜質，造成了實驗結果不準確的問題。在此種現(xiàn)象下，教師需引導學生關注實驗因素對實驗的影響，重視實驗設計的完善性，降低外在因素的影響。此種教學方式能引導學生對實驗方案做出自主設計并持續(xù)完善、優(yōu)化。這不僅可以進一步深化學生對教材的認識與理解，也能在潛移默化中實現(xiàn)學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，為學生的綜合發(fā)展打下良好基礎。

（六）以激勵性教學評價營造良好的學習氛圍

在開展生物學實驗教學過程中，需對教學評價體系的合理化構建多加關注。一般是在完成生物學實驗之后，由教師針對不同學生的具體學習情況來實施綜合性評價，評價的主要方面包括學生的課堂表現(xiàn)、實驗操作能力、創(chuàng)新能力等，同時，教師教學評價工作中需以客觀性、鼓勵性態(tài)度來實施相應評價，不可摻雜較多的主觀因素，以此來幫助學生逐步形成自信心，進一步激發(fā)學生的學習興趣。此外，學生自我評價也是一項非常重要的內容，需要教師積極組織相關工作，引導學生認識自身不足并及時改進。比如，在進行蘇科版八年級上冊“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”相關實驗探究時，教師可以提前為學生發(fā)放相應的實驗表格與報告，并且著重關注部分實驗現(xiàn)象不夠明顯或者實驗失敗的小組，以鼓勵性的評價來幫助學生做出反思，找出自己失敗的原因，如注水量過大、種子受到損壞等，并且要引導學生將具體原因記錄在實驗報告當中。當學生針對自身實驗存在的問題進行一定的反思后，可為其未來的實驗探索提供一定的經驗，不僅可以對日常的生物學實驗流程進行優(yōu)化，同時可以有效提升學生的生物學實驗操作能力，促進其創(chuàng)新能力的發(fā)展，讓初中生物學實驗教學的整體水平可以得到有效提升。

三、結語

總之，生物學實驗教學作為初中生物學學科教學的重要組成，其中蘊含著培養(yǎng)學生綜合能力的多種因素，多樣的生物學實驗會對學生感官產生較大刺激，為其創(chuàng)新提供一定條件，在培養(yǎng)學生動手、創(chuàng)新能力方面均顯示出重要的作用。初中教師需要重點關注實驗教學在日常教學中的占比情況，不斷探索出實驗教學的實踐策略，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為關鍵，采取多種手段打造出良好的教學環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，努力挖掘生物學教學的創(chuàng)新因素，為培育初中生創(chuàng)新能力注入鮮活能量。