淺談生物實驗教學中學生探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

路仁

【摘 要】生物學是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學生探索興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的切入點。生物科學應(yīng)把培養(yǎng)學生探索創(chuàng)新能力作為教學的主要任務(wù)。在教學中，結(jié)合生物學科的特點，對學生進行探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造潛能，變被動學習為主動探索——獲取新知。

【關(guān)鍵詞】探索；創(chuàng)新；能力；生物實驗分析；觀察力

偉大的教育家孔子說過：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者”。生物學是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學。實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學生探索興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的切入點。而且，生物科學應(yīng)把培養(yǎng)學生探索創(chuàng)新能力作為教學的主要任務(wù)。我在幾年的教學中，結(jié)合生物學科的特點，對學生進行探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造潛能，變被動學習為主動探索——獲取新知。我認為要想激發(fā)學生的強烈的探索創(chuàng)新意識，使學生主動探索生物科學知識的奧妙，除了課堂教學培養(yǎng)外，平常還需加強實驗教學，激發(fā)探索興趣，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力。下面是我在生物實驗教學中培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力的幾點體會：

一、增強實驗的趣味性，激發(fā)學生的學習興趣和探索創(chuàng)新能力

我們知道“興趣”是最好的老師，興趣是學生在一種好奇的情景和需要的基礎(chǔ)上萌發(fā)產(chǎn)生的，并在實踐過程中形成和發(fā)展起來的。是學生萌生創(chuàng)新意識和展開創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強勁的動力。在這種動力的驅(qū)使下，學生的學習自主性、學習熱情才會被充分的激發(fā)。

在平時的生物教學中，我發(fā)現(xiàn)一個小實驗就能把學生引入探索的情境。如：我在教學《葉的蒸騰作用》這節(jié)課時，先出示實驗現(xiàn)象，再介紹實驗裝置要求，然后問學生“干燥塑料袋里的水是從哪里來的？可能從下面的瓶里上去嗎？可能從外界的空氣中進去嗎？那么，它是從哪里來的呢？”等等問題，學生根據(jù)教師的提問，進行思考，做出大膽的猜想并回答，也就是開始了探索創(chuàng)新。

鼓勵學生多設(shè)計一些趣味性實驗：利用植物的向性運動原理，使幼苗的主根呈多種幾何圖形；用光合作用原理在一片葉子上印出自己的頭像。當有人問他們苦不苦時，他們卻回答“一點不苦，正相反，我很快活，因為我有興趣?！钡拇_，興趣能讓學生廢寢忘食。學生對某一事物產(chǎn)生了濃厚的興趣，也就激發(fā)了探索的欲望和創(chuàng)新的動力。

二、創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新的情境，培養(yǎng)學生的問題意識

創(chuàng)新要從問題開始。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，首先要培養(yǎng)學生的問題意識。教師不論課上、課下都要創(chuàng)設(shè)民主、和諧、平等和寬松的氛圍與情境，自始至終都鼓勵學生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，使學生在寬松的情境中敢疑，并引導學生會疑、善疑和釋疑。在質(zhì)疑和釋疑及設(shè)計實驗的過程中發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。在生物實驗教學中，為學生提供民主、寬松的氛圍，激發(fā)學生的思維，尤其是發(fā)散思維與逆向思維，并培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的心理素質(zhì)。

例如，在做實驗“向澄清的石灰水中吹氣”時，就有學生提出：甲試管沒有吹入任何氣體，所以沒有變化，而乙試管吹入CO2氣體，肯定變渾濁。我馬上肯定這個學生的問題提的很好，并說明在這個實驗中，甲試管是用來做對照的，但沒有對比性，應(yīng)當改進。如何改進呢？讓學生討論，最后得出，可用打氣針或注射器向甲試管中反復注入空氣。這樣在實驗中培養(yǎng)了學生的問題意識和思維的新穎性與獨特性等創(chuàng)新思維的品質(zhì)。

在實驗課中，除必要的實驗方法和步驟外，盡量減少束縛性條件，鼓勵學生大膽思考和嘗試，并對自己的實驗結(jié)果做出推測和解釋。讓學生親自動手去做，動腦去想，然后發(fā)表自己的認識和看法。最后教師在充分肯定每位學生實驗成績，包括探索精神的基礎(chǔ)上，對其實驗結(jié)果做出正確的分析總結(jié)。一般以問題為指導，引導學生去細心觀察身邊的事物，使學生觀察時逐步提出設(shè)想，明確探索研究的方向，激發(fā)學生探索創(chuàng)新的熱情。

三、引導學生實驗，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力

探索創(chuàng)新能力的主要因素是觀察力、想象力、動手操作能力和創(chuàng)造力。在活躍的思維下、認真地觀察和積極的動手操作中，不僅加深了學生對知識的理解，也使學生的創(chuàng)造性思維得到了培養(yǎng)。觀察力、想象力和動手操作能力實質(zhì)上也是一種智力，也就是說，探索創(chuàng)新活動總是同智力活動相聯(lián)系的，并且要把各個因素協(xié)調(diào)起來，才能提高探索科學的能力。

觀察力是探索活動的門戶，又是探索活動的起點，培養(yǎng)學生的觀察力，需要教師在指導學生觀察時傳授好方法。如：《種子萌發(fā)的外界條件》一節(jié)中，學生在沒有教師指導時，可能得出：“種子萌發(fā)需要水分、空氣、溫度”的結(jié)論，而忽略了“溫度要適宜”。這時教師應(yīng)及時引導學生把結(jié)論補充全面，最后總結(jié)出：“種子萌發(fā)的外界條件是：空氣、水分、適宜的溫度”的正確結(jié)論。在《觀察蚯蚓》的實驗時，有學生提出：我?guī)У尿球緵]有環(huán)帶，難道是個怪種？對此情形，教師應(yīng)及時表揚這個學生觀察仔細，善于發(fā)現(xiàn)問題，并要求全體學生仔細觀察，是否是幼小的蚯蚓沒有環(huán)帶，而大的蚯蚓呢？最后學生通過觀察比較，得出結(jié)論：成熟的蚯蚓才有環(huán)帶。

四、學會實驗分析，加強學生的探索創(chuàng)新能力

在生物實驗教學過程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不少學生只重視實驗結(jié)果，而不重視分析結(jié)果；只滿足于實驗的成功，而不愿面對實驗失敗的原因進行分析。造成這種現(xiàn)象的原因，除了是學生對實驗的根本目的缺乏深刻的認識之外，不懂得如何分析實驗、沒有掌握實驗分析的一般方法是非常重要的因素。生物學是一門實驗性很強的學科，在實驗過程中，會有多種因素影響、干擾實驗結(jié)果，致使實驗失敗。

此時，要讓學生明白，實驗分析對實驗的成功與否很重要：一方面，可以找出并排除影響因素，使實驗重做能獲得成功；另一方面，還可以總結(jié)出經(jīng)驗教訓，甚至可能還有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn)，這在科學史上是不乏其例的。因此，盡管現(xiàn)行生物教學大沒有明確實驗分析這一目的，而且實驗也比較簡單。但是在生物實驗教學中，除了使學生達到提高動手能力、了解實驗原理和方法、驗證所學知識這些目的以外，教育學生辯證地看待實驗的成功與失敗、教給學生進行實驗分析的一般方法、初步培養(yǎng)學生實驗分析的能力還是必要的。

五、加強探究學習，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新能力

生物學作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗在教學中占主要的地位。而新課程將以往的驗證性實驗改為探究性實驗，這無論從傳統(tǒng)知識的繼承到新知識的探索，還是從以往知識的被動接受到現(xiàn)在的主動探究知識都起著十分重要的作用；同時培養(yǎng)了學生的實事求是的科學態(tài)度、自主參與的意識，養(yǎng)成“不惟師、不惟書”的積極活躍的思維習慣。將探究學習應(yīng)用于生物教學，不僅使學生獲得科學知識、科學觀念，掌握科學本領(lǐng)的一種重要途徑和方法，而且還能激發(fā)學生學習生物學的興趣，提高學生的創(chuàng)新能力，從而推動新課程的教學順利進行。

通過生物實驗，不但要達到教材對每一個實驗提出的實驗?zāi)康?，進行常規(guī)的驗證性的實驗教育；還要培養(yǎng)學生的科學實驗素養(yǎng)，理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風，嚴肅認真一絲不茍的科學態(tài)度；更重要的是通過對分組實驗、課堂演示實驗、課外小實驗以及日常生活中生物現(xiàn)象的嚴密觀察和勤于思考，培養(yǎng)學生主動研究的探索精神和創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)、思考和解決新的實際問題的能力。

參考文獻：

[1]《普通高中生物課程標準》（實驗），人民教育出版社

[2]呂達：《普通高中課程標準編訂原則初探》，《課程·教材·教法》

[3]《中學生物教學》，陜西師范大學雜志社出版

[4]趙錫鑫：《生物學教學論》，高等教育出版社