改變實(shí)驗(yàn)課教與學(xué)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)活動(dòng)中重要的，也是最主要的實(shí)踐活動(dòng)形式，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面起著重要的作用，它既是新課程提倡的重點(diǎn)內(nèi)容，又是高考考查的一個(gè)趨勢(shì)。因此，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必修打破按照教科書步驟照方抓藥、按圖索驥式的機(jī)械操作模式，激發(fā)拋開教科書和老師的束縛，放飛思維、展開想象，鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異，別出心裁，大膽創(chuàng)新。引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的注意力從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡(jiǎn)單追求，轉(zhuǎn)移到廣闊的思維空間中來，這就要求教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，進(jìn)行開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、引導(dǎo)學(xué)生走向?qū)嶒?yàn)的“正途”

所謂是實(shí)驗(yàn)的“正途”，就是真正為探索而做的實(shí)驗(yàn)。我們的學(xué)生，當(dāng)老師說到要做實(shí)驗(yàn)，可以說是歡天喜地，為什么呢？那就是不用上課，可以“玩”了。所以說，大多數(shù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，其實(shí)都是為了玩的，實(shí)驗(yàn)一做完，就什么都忘了。因此，一定要引導(dǎo)學(xué)生真正進(jìn)行為探索而做的實(shí)驗(yàn)。21世紀(jì)，以研究生命科學(xué)為基礎(chǔ)的生物學(xué)，是現(xiàn)代自然科學(xué)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，與現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)有關(guān)的一些前沿課題或是研究成果，是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在不同研究領(lǐng)域的延伸、交叉和發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不失時(shí)機(jī)地介紹一些延伸領(lǐng)域和課題或是應(yīng)用，在學(xué)生了解的同時(shí)，開闊了學(xué)生的視野，激活了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的探索欲望和創(chuàng)新精神。如結(jié)合“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健保驅(qū)W生介紹現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一些知識(shí)，像一些蔬菜水果的栽培等。在講到酶的時(shí)候，可以向?qū)W生介紹酶工程及其在醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、基因工程、細(xì)胞工程等領(lǐng)域的應(yīng)用；結(jié)合“酵母菌的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生介紹酒的釀造，醋的制造，以及面包、饅頭的做法，等等。像這樣的例子還有許多，我在這里不再一一列舉出來。還可以在教學(xué)過程中，為學(xué)生介紹與生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法相關(guān)的應(yīng)用，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生學(xué)以致用，將在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)到的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法付諸實(shí)踐，運(yùn)用到真實(shí)的環(huán)境中去。如在做完“質(zhì)壁分離”的實(shí)驗(yàn)后，引導(dǎo)學(xué)生思考植物的質(zhì)壁分離除了可以驗(yàn)證植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)外，還可以證明什么？如測(cè)細(xì)胞液的濃度，測(cè)外界溶液的濃度，證明細(xì)胞的死活，等等。還有在講“噬菌體侵染細(xì)菌”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向?qū)W生介紹同位素標(biāo)記法在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥猎谡麄€(gè)自然科學(xué)研究上的應(yīng)用。這樣不僅為學(xué)生提供必要的感性知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生知道生物實(shí)驗(yàn)不僅好玩，更重要的是有用，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索生物學(xué)的奧秘。

二、教師在實(shí)驗(yàn)過程中為學(xué)生留有創(chuàng)造的“余地”

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求不能僅限于教科書的選擇和操作，也就是不能限制太多，要給學(xué)生留有充分的選擇余地和思維空間，必要時(shí)，可以讓學(xué)生自由地發(fā)揮。

1.在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上留有“余地”。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)所需的材料，實(shí)驗(yàn)老師在上課之前都已準(zhǔn)備好放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上了。為什么不能事先讓學(xué)生自行準(zhǔn)備呢？其實(shí)老師完全可以提前布置學(xué)生去準(zhǔn)備，這本身就是一個(gè)思考的過程。比如，在做“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，就可以讓每個(gè)學(xué)生自己準(zhǔn)備并帶到實(shí)驗(yàn)室，然后再來比較和判斷誰(shuí)的更合適。還有，在“細(xì)胞的有絲分裂的觀察實(shí)驗(yàn)”中，書上用的是洋蔥根尖細(xì)胞，也可以用植物的莖尖或芽尖，還可以選取動(dòng)物的卵裂期的細(xì)胞等?？傊寣W(xué)生自己去取材或是自己去選擇實(shí)驗(yàn)材料，找出實(shí)驗(yàn)用的最佳材料，可以使學(xué)生多思考實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)原理的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)材料與生物知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，提高學(xué)生的思維能力與應(yīng)試能力。

2.在實(shí)驗(yàn)方法上為學(xué)生留有“余地”。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不用拘泥于教材設(shè)計(jì)的操作步驟，或者不用把每個(gè)操作步驟事無巨細(xì)地講給學(xué)生聽，可以讓學(xué)生自己去摸索實(shí)驗(yàn)操作過程，也可以讓學(xué)生嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，或者改變教材的操作方法。當(dāng)然，前提是在學(xué)生能夠完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上。不能總是讓學(xué)生等著老師來講該如何做，這樣，既可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的和要求，又可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。如觀察“溫度對(duì)酶或許的影響”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)要求在于改變溫度條件觀察酶的催化火性的變化，但在實(shí)際操作中，學(xué)生既可按教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程操作，又可自行設(shè)計(jì)20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃等不同溫度條件的實(shí)驗(yàn)。通過這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅可以觀察到酶的活性受溫度的影響，還可以得出“在一定的溫度范圍內(nèi)，沒的催化活性隨溫度的升高而增強(qiáng)，若超過最適溫度，酶的催化活性又隨溫度的升高而降低”的結(jié)論。而對(duì)于有些實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)生不能自己設(shè)計(jì)，教師就可以提出一些與教材不同的方法讓學(xué)生思考，這也是考題經(jīng)常出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)改編題。比如，“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測(cè)上，教材運(yùn)用的是斐林試劑，對(duì)此，可以向?qū)W生提問：“能否運(yùn)用碘液來檢測(cè)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果？為什么？”在“比較過氧化氫酶和Fe離子的催化效率”實(shí)驗(yàn)中，肝臟研磨液與過氧化氫溶液發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣泡，甚至導(dǎo)致反應(yīng)液溢出試管口。這時(shí)，教師可對(duì)學(xué)生設(shè)置“要使反應(yīng)速度降低，可采取哪些措施？”等問題，讓學(xué)生思考理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程。這樣，除了可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力外，還可以提高學(xué)生的解題能力。

三、“延長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)課，拓展學(xué)生思維

這里所說的“延長(zhǎng)”，其實(shí)是在實(shí)驗(yàn)總結(jié)時(shí)，適時(shí)地提出一些問題讓學(xué)生課外去思考和探索，而不是上完課就好。這種讓學(xué)生帶著問題下課，既可以拓展學(xué)生的思維，又可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛻?yīng)試能力。比如，在教學(xué)“植物細(xì)胞的吸水和失水”時(shí)，可以提出問題：本實(shí)驗(yàn)我們用到是蔗糖溶液，如果換作硝酸鉀溶液又會(huì)怎樣？或者可以布置如下實(shí)驗(yàn)：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔（附圖說明）。當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞（保衛(wèi)細(xì)胞）吸水后會(huì)膨脹變形，氣孔開啟；反之細(xì)胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能，要求寫出實(shí)驗(yàn)材料和用具、實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并做出解釋。又如，在做完“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)后，可以給學(xué)生布置探究問題：今天我們探究的是酵母菌細(xì)胞的呼吸方式，如果要探究的是植物細(xì)胞的呼吸方式，那么我們應(yīng)怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)大家回去思考如何設(shè)計(jì)并寫下材料、方法和步驟。這是?？嫉囊环N題型。

總之，教師和學(xué)生都要改變以往的教與學(xué)的習(xí)慣，教師不能為學(xué)生準(zhǔn)備好一切，學(xué)生也不能坐著等老師手把手地教。學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高，既要求老師善于啟發(fā)、點(diǎn)撥、指導(dǎo)學(xué)生圓滿完成實(shí)驗(yàn)，又要求學(xué)生不斷地去思考、摸索實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法和操作。