高中生物實驗教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

陜西省綏德縣第一中學(xué)(718000) 鐘莉莉

1 前言

生物是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，注重實踐操作，是學(xué)生的一種真實學(xué)習(xí)體驗，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著至關(guān)重要的作用。理論課無法替代實踐課，理論成果的展示可以用成績?nèi)ズ饬?，但實踐成果的展示只能靠作品或者實驗數(shù)據(jù)去表示。新課標(biāo)要求高中生物既要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的生物學(xué)知識，又要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過程中所持有的觀點及解決問題的思路和方法。要求學(xué)生主動地參與學(xué)習(xí)，在親歷提出問題、獲取信息、提出證據(jù)、檢驗假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中學(xué)習(xí)，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實踐能力。眾所周知，生物學(xué)發(fā)展迅速，在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、生物救治方面具有重要作用。因此，高中生物教學(xué)在傳授理論知識的同時，更要注重學(xué)生科學(xué)思維的養(yǎng)成和提升。

2 教學(xué)現(xiàn)狀

高中生物課堂應(yīng)該是一個 “以動促靜，動靜結(jié)合”的良性循環(huán)模式。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師為了完成應(yīng)試大背景下的理論知識傳授，削減或占用實驗教學(xué)的課時，只是一味的傳授課堂知識。本來薄弱學(xué)校對于實驗課程的開設(shè)就比較少，加之教師的重視程度不夠，實驗教學(xué)越來越邊緣化，還有的教師認為學(xué)生上實驗課純屬 “娛樂”。換個角度想，其實這種所謂的 “娛樂”就是學(xué)生對實驗課的熱愛，只是缺乏相應(yīng)的引導(dǎo)和規(guī)范。學(xué)生缺乏動手操作的機會，長此以往，會逐漸消磨學(xué)生對于生物學(xué)科的興趣和愛好。徒有理論虛殼，無扎實的實踐操作，實驗終將成為學(xué)生發(fā)展的 “短板”。因此，對于實驗教學(xué)不能只是紙上談兵，實驗課為學(xué)生提供了科學(xué)思維的田地，這塊地不能就這樣被荒廢了。應(yīng)該是學(xué)校、教師和學(xué)生共同耕耘，努力營造一個生動活潑的生物實驗課堂。

3 實驗教學(xué)的重要性

要想改變上述現(xiàn)狀，就得改變教師的教學(xué)理念。我們要打破現(xiàn)有格局，要真正讓學(xué)生成為實驗的主人。在實驗過程中，教師要科學(xué)合理分組，可以將理論強、動手能力差的學(xué)生和理論差、動手能力強的學(xué)生組合在一起，取長補短，對于彼此能力的迅速提升有很大的幫助。在傳授實驗理論知識的同時，可以培養(yǎng)學(xué)生保護自然環(huán)境、愛護實驗材料的意識，從而讓學(xué)生形成尊重生命的理念；注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，對于實驗材料的最終處理，不能隨意丟棄，從而培養(yǎng)學(xué)生一定的社會責(zé)任感。平時實驗課的開放，讓學(xué)生嘗試做實驗準(zhǔn)備員，那么學(xué)生在準(zhǔn)備實驗的過程中就自然會結(jié)合課本實驗原理進行思考，實現(xiàn)多學(xué)科知識的有機融合。生物實驗中很多時候會用到化學(xué)試劑，那么對于學(xué)生的化學(xué)理論知識的鞏固具有一定的促進作用。教師在一定程度上要放手讓學(xué)生去動手，而不是去打壓，平時可以讓感興趣的學(xué)生在課余時間到實驗室做創(chuàng)新探究實驗。學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力是無限的，遠遠超出教師的想象，相比上課時枯燥的理論知識學(xué)習(xí)，他們更喜歡這種動手實踐的活動形式。在探究過程中，既達到了理論與實踐相結(jié)合的目的，又可以實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，正所謂一舉兩得。

4 案例分析

筆者通過以下兩個案例，闡釋高中生物實驗教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)的重要性。

4.1 案例一

生物實驗普遍會用到顯微鏡，但在實驗過程中若想很好的記錄實驗結(jié)果就成了難題。筆者想到是否可以制作一個適用于顯微鏡的手機支架，并要求學(xué)生參與。學(xué)生利用自行車尾燈零件作為顯微鏡目鏡鏡筒的固定裝置，采用窗簾固定支架作為滑動軌道，再將手機支架作為手機固定裝置。然后將三者通過螺絲連接起來，變成了一個顯微鏡手機支架的簡易裝置。之后有學(xué)生提出能否讓顯微鏡自帶光源，設(shè)想買個小手電筒固定在顯微鏡的載物臺下方或者左、右方，由于反光鏡可以隨意變換方向，就使得顯微鏡的對光變得簡單，不再受天氣和實驗室光線的影響，我們甚至可以將顯微鏡置于室外，擺脫光源的限制。學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力是無限的，遠遠超出教師的想象。所以，實驗教學(xué)可以促進師生共同進步，讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，發(fā)明新設(shè)計，打造新思路。本案例中，教師通過激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，把學(xué)生從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶嶒瀰⑴c者，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4.2 案例二

在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，課本將其設(shè)置為驗證性實驗，驗證綠葉中色素的種類、顏色和含量，采用濾紙條和層析液來分離色素，教師可設(shè)置為探究性實驗。在課本實驗中，由于層析液會揮發(fā)以及邊緣效應(yīng)的產(chǎn)生，因此需要減去濾紙條兩端(對濾紙條的寬度和長度有一定的要求)，并且需給小燒杯加蓋，防止層析液揮發(fā)。即使如此，有時候依然不可避免的會出現(xiàn)濾液細線觸及層析液，導(dǎo)致實驗失敗。并且在習(xí)題中出現(xiàn)過用圓形定性濾紙來代替濾紙條，但是教師只是從理論上進行講解，學(xué)生只是生硬的想象不一定能理解。如果教師在實驗過程中讓學(xué)生分組，分別用濾紙條和圓形定性濾紙來做實驗，并且進行對比，那么這個實驗就成了探究性實驗。由于實驗條件有限，實驗時采用四氯化碳作為層析液，色素帶只有3條。教師把問題拋給學(xué)生，學(xué)生通過討論得出結(jié)論——與層析液成分有關(guān)，為日后該實驗的創(chuàng)新提供了一定的素材。除此之外，學(xué)生還提出將實驗材料進行優(yōu)化，比如選用韭菜、青菜、芹菜等進行對比，從而更好的選擇實驗材料。為了證明碳酸鈣和乙醇的作用，可以讓學(xué)生在實驗課上自行驗證。設(shè)置3組對照：“碳酸鈣＋二氧化硅＋乙醇”為第一組，“碳酸鈣＋二氧化硅＋水”為第二組，“碳酸鈣＋乙醇”為第三組。通過對比3組實驗提取出來的色素顏色，第一組深綠色，第二組淺色，第三組淺綠色，得出結(jié)論：色素作為有機物，與乙醇等有機物相似相溶，而加入碳酸鈣則可以防止色素被破壞。這樣學(xué)生主動思考得出結(jié)論相比教師口頭闡述，效果要好得多。實驗教學(xué)中，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，由淺入深、循序漸進，巧妙設(shè)計好引導(dǎo)學(xué)生思考的核心問題(問題串)，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，使學(xué)生從無疑中生疑、知疑，達到小疑有小進，大疑有大進，久而久之，必然會促進學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。

5 小結(jié)

學(xué)生只有通過無數(shù)次的實驗，看待問題才會有高度，才能有質(zhì)疑精神和問題意識，否則一味的被教師牽著鼻子走，認為課本就是權(quán)威、科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)就是權(quán)威，何以指望這些學(xué)生將來主宰社會呢?所以，在教學(xué)中就要求教師多加指導(dǎo)，長此以往，將改變高中生物實驗教學(xué)所占課時比例小、學(xué)生遇到實驗題束手無策的現(xiàn)狀。那么，實驗課堂將有由以前的 “講實驗—做實驗—完成實驗報告”的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)?“設(shè)計實驗方案—操作實驗—操作再修改—反思提高—找出最佳實驗策略”的課堂。高中生物實驗教學(xué)唯有如此，才能讓學(xué)生在實驗課堂中形成生命觀念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和科學(xué)思維，具有一定的社會責(zé)任感，從而具備一定的創(chuàng)造性思維。