略论中学生物实验教学中创新能力的培养

【内容摘要】生物实验课是中学生物学教学的重要组成部分，实验是科学研究的基础，它不仅仅是知识的简单验证和再现，它更多的是要使学生学会通过实验探索真理和发现真理的方法。随着素质教育的推进，创新能力的培养已成为素质教育的重中之重，而通过在生物学实验中培养创新能力是生物学教学适应素质教育的开展的需要。
   【关键词】实验教学  创新能力  培养
 
    生物学是一门实验科学，通过实验获得有关生物学方面的知识是其基本手段。随着高中生物实验的增多，实验教学已成为高中生物教学内容中最重要的组成部分。但在教学中我们也发现许多问题，如，实验前老师只将课本中的实验原理，步骤串讲一遍，然后就让学生开始实验，实验完匆匆总结几句就算完成了任务。甚至有些学校名上实验课，实际上只是老师在讲实验，以上情况实际上是未能摆脱应试教育的束缚，不利于学生素质的提高和学生创新能力的培养。本文就多年来自己在实验教学中的实践，谈谈实验教学中培养学生创新能力的一些尝试。
 
    一、激发兴趣，改革实验教学，培养学生的创新意识
    在实验教学中，教师如果能充分利用学校实验室条件调动学生实验的积极性，激发学生的兴趣，则能有效地培养学生的实验创新意识。在实验中，老师一方面除了要求学生理解实验原理，遵循实验操作步骤和操作规程，分析实验结论外，还应让学生发挥自身的主观能动性对实验进行改进，如在“叶绿体色素的提取和分离”实验中，课本上是用毛细吸管吸取滤液来划线的，但是有的学生却用盖玻片或小毛笔等来划线，对于学生的这些做法老师要给予鼓励，让他们通过各种方法进行对照，看看效果有何不同？要知道通过对实验的小小的改动，将激发学生的学习兴趣，也促进了学生创新意识的形成。
    实验既是获取和应用生物学知识的重要渠道，也是培养学生创新意识的场所，在教学中除了让学生做好课本规定的实验外，我们还可以在课外活动中鼓励学生设计实验。如用未萌发的种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、小试管、氢氧化钠、细玻璃管等材料和药品，设计一个能验证“生活着的小麦种子不萌发时也在进行呼吸作用”的实验，在设计活动中，学生感受和接触了丰富的真实世界，面临各种实际问题，有助于培养他们的创新意识，主动探索问题的勇气和发现问题，解决问题的能力。
 
    二、创设情境，引导质疑，培养学生的创新思维
    创新能力的核心是创新思维，创新思维是指在具有创新意识的前提下，将头脑中的信息整合，产生出新发现或新思想的一种思维形式，敢于、善于质疑是探求知识的开始，也是创造性思维活动的起点。
    生物实验教学中教师应注意创设一定的问题情境，引导学生不断地设疑、释疑，使学生的思维活动始终处于一种积极探索状态，促进其创新思维的发生发展。如在做“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，实验临时装出的制作分为五步：取材—解离—漂洗—染色—压片。这五步每一步都很重要，哪一步出现差错都会导致整个实验的失败。因此，在教学时老师可以下列思考题引导学生思考：
 （1）实验时不用根尖而用伸长区细胞能不能找到分裂期的图象？
 （2）为什么要用10%的盐酸作解离液而且解离时间只能是10—15分钟？
 （3）如果用清水漂洗这一步简化掉，实验会出现什么结果？
 （4）龙胆紫液使细胞的哪部分染上紫色？
 （5）为什么要压片？
 （6）在显微镜下观察到有丝分裂细胞的哪一时期最多，为什么？
    这一系列的问题虽然是知识的拓展，但能使学生的注意力集中到实验观察上来，培养了他们勤于思考的习惯，锻炼了学生的发散思维能力。另外，老师要注意引导学生形成勇于提出问题，会提出问题的习惯。如在实验复习课中，通过学习课本中的几个实验，学生们可能注意到在“观察植物细胞的有丝分裂”、“观察植物细胞的质壁分离和复原”、“观察根对矿质离子的交换吸附现象”这三个实验中都以洋葱为实验材料，这时学生可能提出为什么生物学实验上许多时候都用洋葱做实验材料？这三个实验所用洋葱细胞是否都一定要用洋葱的活细胞才能看到实验现象呢？通过学生的质疑可以诱导学生开展积极的思维活动，为创造性思维的形成创设条件。
 
    三、利用媒体，激活思维，培养学生的创造能力
    多媒体技术所展示的画面，生动活泼，感染力强，对学生有强烈的吸引力，能激发学习兴趣，活跃思维，为学生营造自由创造的空间，引导学生多动脑，多动口，多发现，多探索，使实验教学时时处处充满创造的氛围，如“植物向性运动的实验设计和观察”中的向光性运动的实验。由于受课堂教学限制，不能进行操作演示来展示，可发挥电教媒体的优势，以图文信息形式展示实验过程，便学生体验人们是怎样通过实验研究的方法，逐步探索发现生长素产生的部位及作用的。通过对实验材料分析，总结出植物向光性产生的机理。利用电脑幻灯片这一机理转换成直观而易于理解的原理图例，使学生的感性认识在对电脑提供的实验情景的探索中得到升华，从而理解掌握教材中有关生长素的理论知识，形成一定的相关知识结构。至此，我们可让学生展开创造的翅膀，用电脑图象创设新的实验问题情景：
 （1）将盆栽幼苗放在匀速转动的转盘上，给予单侧光照射，在光源与转盘同步转动和光源固定情况下，幼苗分别将如何生长？
 （2）将幼苗横放其根和茎的生长情况如何？
 （3）若将幼苗水平放置于太空飞行的飞船中，其根和茎又如何生长？
 引导学生根据已有知识进行分析探索，学生对实验结果的推测有多种多样，在这种情况下，通过电脑动画展示实验结果，使学生的分岐导向一致，由此产生相应的结论，总结出规律。
   当前，培养学生的创新能力已成为我国进行教育改革，实施素质教育的主旋律。通过生物学实验教学培养学生的创新能力，既是生物教学改革的要求，也是推进素质教育的需要，我们要在实践中努力探索。