利用低成本實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生創(chuàng)新能力的高中生物教學(xué)策略研究

李金風(fēng)

（山東省招遠(yuǎn)市第二中學(xué)，山東 招遠(yuǎn)）

生物學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠幫助學(xué)生掌握生物學(xué)概念，理解和鞏固生物學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。但高中生物中的很多實(shí)驗(yàn)因成本過高或操作復(fù)雜等原因?qū)е聦W(xué)生無法參與，只能觀摩教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，無法發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功效。低成本實(shí)驗(yàn)具有新奇有趣、價(jià)廉簡(jiǎn)明、易取材、易制作、內(nèi)涵豐富等特點(diǎn)，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力、探究性教學(xué)等方面有獨(dú)特功效。因此，在高中生物教學(xué)中合理運(yùn)用低成本實(shí)驗(yàn)，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力有重要意義。

一、利用新奇有趣的低成本實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣

興趣是最好的老師，只有讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣，學(xué)生才會(huì)積極動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)中獲得理論知識(shí)的鞏固和創(chuàng)新能力的提高。高中生物教學(xué)中涉及學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料、試劑和操作步驟都是固定的，學(xué)生只需按部就班完成實(shí)驗(yàn)操作即可，學(xué)生根本不需要任何思考過程，這種機(jī)械、枯燥的操作很難引起學(xué)生的興趣。低成本實(shí)驗(yàn)具有新奇有趣的特點(diǎn)，新穎的實(shí)驗(yàn)材料、試劑和開放性的操作能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，使學(xué)生能夠通過自己的思考完成實(shí)驗(yàn)操作，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，如在涉及“洋蔥根尖的培養(yǎng)”的高中生物實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生采用沙培法等教材之外的培養(yǎng)方法，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情；在“滲透作用”這一實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自己尋找動(dòng)物膀胱膜的替代品，并驗(yàn)證替代品是否符合實(shí)驗(yàn)要求，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

二、利用價(jià)廉簡(jiǎn)明的低成本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力

科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)，在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案需要學(xué)生具備一定的探究能力和思維能力。高中生物教學(xué)中涉及的很多實(shí)驗(yàn)材料昂貴且實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，而實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和學(xué)生的探究、思維能力有限，很難設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。低成本實(shí)驗(yàn)具有價(jià)廉簡(jiǎn)明的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)材料容易選取且實(shí)驗(yàn)過程比較簡(jiǎn)單，大大降低了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)難度，使學(xué)生能夠利用自身有限的知識(shí)和能力完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，促進(jìn)其創(chuàng)新能力的提高，如在學(xué)習(xí)了酶的相關(guān)知識(shí)后，讓學(xué)生利用加酶洗衣粉自主設(shè)計(jì)驗(yàn)證酶的影響因素的實(shí)驗(yàn)方案，廉價(jià)的加酶洗衣粉和改變單一變量的簡(jiǎn)明性使該實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)難度大大降低；在學(xué)習(xí)了生長(zhǎng)素的生理作用后，讓學(xué)生利用常見植物設(shè)計(jì)驗(yàn)證生長(zhǎng)素生理作用的實(shí)驗(yàn)方案，常見的植物和植物完全一側(cè)生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生更容易完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，提高自身的創(chuàng)新能力。

三、利用易取材、易制作的低成本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)的能力

學(xué)生創(chuàng)新能力的提高直接體現(xiàn)在創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)的能力上，只有自主創(chuàng)建新型實(shí)驗(yàn)，才能將創(chuàng)新思維應(yīng)用于實(shí)際，真正提高創(chuàng)新能力。高中生物教學(xué)中涉及很多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行操作前學(xué)生就已經(jīng)知道了結(jié)果，所要做的就是觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與預(yù)定結(jié)果相符，沒有給學(xué)生提供探究實(shí)驗(yàn)的理論背景和設(shè)計(jì)方法的機(jī)會(huì)，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。有些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是易取材、易制作的低成本實(shí)驗(yàn)，完全有條件轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn)，將設(shè)問改為疑問，把學(xué)生的注意力從實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)思路和方法上，讓學(xué)生自主創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)去探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，如在“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”這一實(shí)驗(yàn)中，將原本驗(yàn)證“30%的蔗糖溶液可以分離植物細(xì)胞壁”這一結(jié)論的實(shí)驗(yàn)改為探究能夠促使植物細(xì)胞壁分離的蔗糖溶液的濃度，該實(shí)驗(yàn)中植物和蔗糖易獲得，改變蔗糖溶液的操作很簡(jiǎn)單，所以可進(jìn)行多次探究實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而提升學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。

四、利用內(nèi)涵豐富的低成本實(shí)驗(yàn)拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維

學(xué)生具備創(chuàng)新思維是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的前提條件，故創(chuàng)新思維的拓展對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高至關(guān)重要。高中生物教學(xué)中涉及的實(shí)驗(yàn)都有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行，而忽略了實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之外的內(nèi)涵，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維的拓展。低成本實(shí)驗(yàn)具有內(nèi)涵豐富的特點(diǎn)，同時(shí)具備多種內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的拓展，如在“用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”這一實(shí)驗(yàn)中，在“充分掌握顯微鏡的操作”這一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的基礎(chǔ)上增加另一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，即“觀察、對(duì)比各種細(xì)胞”，使學(xué)生具備操作顯微鏡和辨別細(xì)胞類型的能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

總之，利用低成本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)的能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)而有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。