淺析高校生物教學(xué)中大學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

安雪麗 杜曉鳴

[摘要]生物是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，是他 們成功走向科研之路或工作崗位的保證。目前生物實驗教學(xué)中還存在一些弊端， 應(yīng)切實排除并結(jié)合有效的方法培養(yǎng)學(xué)生實驗中的科學(xué)創(chuàng)新能力，本文就這一問題 重點討論了如何利用生物實驗培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]生物實驗 科學(xué)創(chuàng)新能力 觀察能力 操作方法

生物學(xué)各門課程都會對應(yīng)一門實驗課，實驗是理論付諸于實踐的一個重要手段，只 有真正達(dá)到了學(xué)以致用，知識才能成為自己的資本。因此抓好實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué) 生實驗操作的各方面能力成了生物教學(xué)的重中之重。本文重點探討了學(xué)生科學(xué)創(chuàng) 新能力的培養(yǎng)，以期給在校生物專業(yè)學(xué)生啟示。

1.改革現(xiàn)有實驗課中的弊端 實驗是學(xué)生動手動腦的過程，要利用生物實驗培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力就要對其現(xiàn) 狀進(jìn)行分析，改革弊端，創(chuàng)造良好條件。

（1） 變實驗內(nèi)容以驗證性實驗為主為探索性實驗為主。教學(xué)過程普遍存在的情況 是授課老師按照自己的課件或?qū)嶒炛笇?dǎo)書把實驗原理、實驗步驟、注意事項等等 一一授明，更詳細(xì)的甚至把實驗中可能的疑問或出錯之處指清道明，唯恐學(xué)生實 驗進(jìn)程不順利。學(xué)生只能按部就班，整個實驗過程中學(xué)生思考的空間少，處于被 動狀態(tài)。出錯的概率下降了不少，同學(xué)們通過對自己錯誤的思詢探索的機(jī)會也少 了。無形中老師的關(guān)心和不放心成了學(xué)生思維騰飛的障礙。因此實驗中老師盡可 能少給學(xué)生依賴感，積極貫徹教學(xué)的啟發(fā)性原則，在實驗方案中加入切實可行的 探索性實驗，給學(xué)生獨立思考的空間和自覺動手的機(jī)會。

（2）統(tǒng)一協(xié)調(diào)實驗課進(jìn)程與理論課進(jìn)程。在高校生物實驗教學(xué)中，實驗課和理論課 往往是分開的，這種分離現(xiàn)象不同于高中，不僅僅是時間上的分離，高校中的實 驗課和理論課是兩個獨立的課程，由不同的教學(xué)組老師任教，甚至常出現(xiàn)實驗課 與理論課內(nèi)容不相關(guān)的現(xiàn)象，如分子生物學(xué)課對應(yīng)的分子生物學(xué)實驗可能由生化 老師任教，而微生物學(xué)對應(yīng)的實驗課有可能讓分子生物學(xué)老師代課，因此這也是 亟待改正之處。同時即使理論課與實驗課相匹配，但由于理論課的難易幅度隨章 節(jié)的波動，章節(jié)授課時間不一，因此常出現(xiàn)實驗課上課內(nèi)容理論課沒上或反之。

帶來實驗過程學(xué)生的盲目性，不利于運用知識思索實際問題，更不利于培養(yǎng)創(chuàng)新 思維。因此教學(xué)中，實驗組老師和教學(xué)組老師的交流探討很必要。

（3）正確把握實驗課選課內(nèi)容。選課內(nèi)容或照搬初中與高中的基礎(chǔ)實驗，或?qū)嶒灲Y(jié) 果難以得到。實驗內(nèi)容太易思維會產(chǎn)生惰性，太難思路難通。然而這并不是實驗 內(nèi)容不可取，而是采取的方法不恰當(dāng)。因此在實驗進(jìn)程中可把容易的實驗主要指 一些微型實驗，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，挖掘新方法好成果。

因為微型實驗是基礎(chǔ)性的，如顯微鏡的使用、臨時裝片的制備、微生物的分離等 ，雖不難但卻是進(jìn)行深入的科學(xué)探究的前提，如果讓學(xué)生自主去完成，極有利于 鍛煉實驗操作技能、積累經(jīng)驗和領(lǐng)悟出新方法；另一方面，有難度的實驗老師陪 同一起做，這樣才有可能使學(xué)生的實驗技能由‘仿到‘析到‘改再升華到 ‘新，從而改變傳統(tǒng)填鴨式、灌輸式、封閉式的教學(xué)模式。

2.學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑 利用生物實驗培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力，重在學(xué)生自主的進(jìn)行實踐，而結(jié)合切實可 行的途徑可事半功倍。

（1）注重自身知識的學(xué)習(xí)積累，打好科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)家牛頓說過： 如果我看得遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人們的肩上。庫恩也說過任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都有其 歷史結(jié)構(gòu)，都是一個過程，絕不是某一個人、或某一個特定的時間的單獨行為。

人類史上的任何一個創(chuàng)新成果都是在不斷學(xué)習(xí)先輩留下的知識和認(rèn)識前人成果的 基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。縱觀當(dāng)代的本科生畢業(yè)論文、碩博論文，沒有能僅僅靠自己的實 驗數(shù)據(jù)寫成文章，高質(zhì)量的文章都是在參考借閱數(shù)十篇中外文獻(xiàn)和書目的基礎(chǔ)上 才能完成。而生物學(xué)科知識，豐富且奧妙無窮，尚待探索的領(lǐng)域廣袤無邊，不斷 的知識積累以及總結(jié)、吸收他人的經(jīng)驗和教訓(xùn)也是為創(chuàng)新能力培養(yǎng)，為取得創(chuàng)新 發(fā)現(xiàn)和成果開辟捷徑。本科生參加開放性實驗項目或進(jìn)行科研立項時，會逐步涉 及較為精深的專業(yè)知識。鑒于自身的經(jīng)驗不足和專業(yè)知識尚不精深，更應(yīng)該腳踏 實地的學(xué)習(xí)，不僅是學(xué)習(xí)專業(yè)知識，也要學(xué)會查閱文獻(xiàn)，學(xué)會查找自己需要的論 文。積累掌握的知識越多，則實驗中聯(lián)想、類比、想象的領(lǐng)域就越寬廣，從而更容 易產(chǎn)生新思想、新方法。

（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察能力，為科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)導(dǎo)航。觀察不等于看，需目的 性的觀、客觀性的察。如植物學(xué)實驗觀察器官花，教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生體味花的 色香形，也進(jìn)一步教授學(xué)生觀察心皮、子房、胚珠等細(xì)微結(jié)構(gòu)。聯(lián)系理論知識思 考這是哪些種屬的特征，自己還見過該種屬的哪些植物，還能舉出哪些代表性植 物等。把感性的觀察和理性的思考結(jié)合，才能激發(fā)思維創(chuàng)新。因此觀察也要有方 法性，把自然觀察到的現(xiàn)象與經(jīng)驗中的現(xiàn)象結(jié)合，抓住事物的全面性和典型性特 點，結(jié)合想象力，才能做到科學(xué)的觀察，也為后面實驗的進(jìn)行和展開科學(xué)發(fā)現(xiàn)做 好準(zhǔn)備。

（3）開放實驗室和科研立項，為科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。課堂上的實驗根本目 的是為了鞏固、理解和驗證理論課上所學(xué)的知識，是培養(yǎng)學(xué)生實驗的各種能力的 基礎(chǔ)。一般實驗課都有既定的教學(xué)大綱、指定的教學(xué)內(nèi)容、規(guī)定的實施方案，這 也決定了實驗課所具有的束縛性和作用的局限性。對學(xué)生的操作技能的培養(yǎng)有一 定作用，但學(xué)生的思維卻在很大程度上被束縛了，開放實驗室項目和科研立項都 屬于探索性實驗，沒有實驗課內(nèi)容那樣明確步驟，許多問題都是未知數(shù)，每一步 該做什么，也需自己認(rèn)真的設(shè)計規(guī)劃。因而開放實驗室項目和科研立項能補(bǔ)充實 驗課所不具有的作用——能有效激發(fā)學(xué)生的主體意識、能充分調(diào)動學(xué)生的積極性 ，能正確發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用。開放性實驗和科研項目一般都要深入專業(yè)知識， 因而在實驗過程中也能有效的培養(yǎng)學(xué)生正確查閱中外文獻(xiàn)、工具書和網(wǎng)絡(luò)信息資 源的方法，能訓(xùn)練學(xué)生使用生物精密或較復(fù)雜的儀器，能鍛煉學(xué)生思維，解決未 知的能力，培養(yǎng)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力。新時代下，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)創(chuàng) 新能力的培養(yǎng)逐漸被重視，開放實驗室和科研立項成為高校生物專業(yè)院系的熱潮 ，但在開放實驗室項目和科研立項之類的探索性實驗中，為避免學(xué)生因經(jīng)驗少而 盲目做實驗，這樣浪費時間和精力，應(yīng)該確保在應(yīng)有實驗條件下實驗的可行性、 科學(xué)性、有價值性和可指導(dǎo)性。

（4）培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、授予科學(xué)的實驗方法，打造科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工具。探索 性實驗和實驗的設(shè)計過程，都是創(chuàng)造性思維能力鍛煉的過程，因為探索過程中有 利于人的各種思維如形象思維、抽象思維、辯證思維、靈感思維和直覺思維等的 激發(fā)，例如分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生學(xué)等課程實驗，有很多探索性實驗可 提供讓學(xué)生親自去做，去摸索探新，因此重視探索性實驗是當(dāng)今生物實驗教學(xué)中 亟待重視和實施的措施。而科學(xué)的實驗方法又是創(chuàng)新思維思考結(jié)果付諸實踐和得 到印證的手段。學(xué)生做實驗時，很少具備實驗方法的意識，習(xí)慣于依據(jù)步驟行事 ，頭腦中有的只是步驟、流程，這也在某種程度上限制了學(xué)生的思維?？茖W(xué)實驗 方法不只是傳統(tǒng)意識流中的實驗操作方法，還包括科學(xué)的調(diào)查方法、推理方法等 。這都需要學(xué)生多切身實踐，從實踐中學(xué)會各種定性實驗方法、定量實驗方法、 析因?qū)嶒灧椒?、模擬實驗方法，從而積累各方面成敗經(jīng)驗教訓(xùn)。

（5）重視實驗中的偶然現(xiàn)象，抓住科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的每個機(jī)會。偶然現(xiàn)象就是實 驗中有時會遇到超出預(yù)定目的、且具有科學(xué)價值的事件。如果我們重視并采用科 學(xué)的研究方法去加以探索，就有可能獲得重大發(fā)現(xiàn)。同樣是生物電，伏打由于重 視了他實驗中的偶然現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)了實驗中的蛙腿由于接觸金屬而抽動，而進(jìn)行 了分析，發(fā)現(xiàn)了生物電；而伽伐尼對同樣的偶然現(xiàn)象沒有關(guān)注，從而與這一重大 發(fā)現(xiàn)失之交臂。歷史上這樣的正反例子不計其數(shù)。對于學(xué)生實驗來說，偶然現(xiàn)象 有可能不會得到有意義的結(jié)果，但在探索中能有效的表現(xiàn)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新 能力。

綜上所述，學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是受外因與內(nèi)因相互影響的。因此在實驗教 學(xué)中既應(yīng)該注意改善外部條件，如實驗課內(nèi)容的選擇和安排，實驗課和理論課關(guān) 系的正確處理等；也要通過各種途徑切實培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力。生物是以實 驗為特色的學(xué)科，而其實驗都是與大自然或生活息息相關(guān)。如能正確引導(dǎo)，很容 易吸引學(xué)生們的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生們實驗中的科學(xué)創(chuàng)新能力，為以后走向科研 之路或工作崗位做好準(zhǔn)備。

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