高中生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)探討

董青梅

摘 要：在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，創(chuàng)新越來越引起社會各界人士的高度重視，基于此種情況，新時代我國在人才培養(yǎng)中，必須在與學(xué)科優(yōu)勢相結(jié)合的基礎(chǔ)上對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)。而生物學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，可以提供給學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，本文將分析高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性，并對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高中生物;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新能力;

作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，生物學(xué)科重視實(shí)踐操作的過程，是學(xué)生較為真實(shí)的一種學(xué)習(xí)體驗(yàn)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此實(shí)踐課不能被理論課所取代，成績可以作為理論成果的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而作品和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才是實(shí)踐成果的呈現(xiàn)方式。新的課程標(biāo)準(zhǔn)對高中生物教學(xué)提出了全新的要求，不僅需要學(xué)生具有生物學(xué)的基礎(chǔ)知識，也要求學(xué)生對于生物學(xué)家的觀點(diǎn)和問題解決的策略有所了解，讓學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)，同時通過全程參與問題解決的過程，以促進(jìn)學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，從而得以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的路徑

（一）將實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行優(yōu)化

為使生物學(xué)實(shí)驗(yàn)得以成功，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料非常關(guān)鍵，要按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行選材，以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。一些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)材料為活體或者具有一定活性，因此要在實(shí)驗(yàn)開始前一定時間內(nèi)進(jìn)行材料的收集、培育和采購，為了更好地在不同地區(qū)開展生物教學(xué)，其實(shí)教材中的驗(yàn)材料中所推薦的材料通常較為常見，然而由于受到不同地區(qū)的環(huán)境和氣候差異的影響，仍然存在一些地區(qū)不能及時獲得所需材料，進(jìn)而阻礙了實(shí)驗(yàn)的順利開展。為此，教師應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生就地取材，盡量尋找一些當(dāng)?shù)匾椎?、?shí)驗(yàn)效果較好且價格低廉的替代性材料進(jìn)行教學(xué)[1]。

以“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”的觀察實(shí)驗(yàn)為例，應(yīng)該選用紫色洋蔥，取其鱗片葉。然而洋蔥鱗片的葉表顏色由外至內(nèi)逐漸變淺，因此在實(shí)驗(yàn)中為了使實(shí)驗(yàn)效果明顯，一般只能使用最外兩層。若一個年級內(nèi)班級較多，則會導(dǎo)致嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，可以改變?nèi)臃绞?，轉(zhuǎn)“切”為“剝”，在前面的班級進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，剝掉最外面兩層鱗片葉做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時將已經(jīng)剝離掉外層鱗葉片后剩下的洋蔥放置在室外，在自然光下晾曬，促進(jìn)其內(nèi)層鱗葉的迅速紫化，然后在第二輪班級做實(shí)驗(yàn)時使用，通過這種方式，不僅可以觀察到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時也可以有效提升材料的利用率。除此之外，也可以用紫色洋蔥的鱗葉片的一些替代性材料，如香花槐的花、紫色的大蒜苗根部的紫色鱗葉片等，可以按照方便取樣的原則選取當(dāng)?shù)睾线m的實(shí)驗(yàn)材料。

（二）將實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化

優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計的重要步驟就是要求學(xué)生根據(jù)自己提出的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的制定。為了使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主導(dǎo)作用得以充分體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該全面開放。要求學(xué)生兩兩結(jié)合，在一定時間內(nèi)自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)并且完成實(shí)驗(yàn)操作的一系列流程，包括確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?guī)劃實(shí)驗(yàn)方案、工作準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析、結(jié)果呈現(xiàn)。由于學(xué)生自主完成了全程的實(shí)驗(yàn)操作，因此思路沒有受到其它因素的干擾，可以在實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新，還可以使教師受到啟發(fā)，積累經(jīng)驗(yàn);同時通過在教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造性發(fā)揮，也加深了學(xué)生對于教材的理解[2]。

（三）將實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化

為了使教學(xué)效果明顯，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該提前做好準(zhǔn)備工作。教師可以通過實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)方案的調(diào)整，或者將教材內(nèi)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡化教學(xué)來吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣，同時也可以增加實(shí)驗(yàn)的趣味性。以“玫瑰花精油提取”實(shí)驗(yàn)為例，教材中推薦的實(shí)驗(yàn)材料為新鮮的玫瑰花瓣，然而若使用這一材料，成本過大，同時玫瑰花的精油較難提取，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以通過使用玫瑰花的替代物以實(shí)現(xiàn)較高的提取率，同時也可以降低成本，如在校園內(nèi)摘取月季花或當(dāng)?shù)爻Ｒ姷幕被ǖ冗M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以促使實(shí)驗(yàn)順利開展。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法

（一）充分利用多媒體技術(shù)，提升實(shí)驗(yàn)理解度

觀察當(dāng)前階段我國高中生物的教學(xué)現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)在教師教學(xué)中多采用直授的方式向?qū)W生進(jìn)行理論的形成、實(shí)驗(yàn)的操作等進(jìn)行直接講解，這極大限制了對于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的調(diào)動。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率的有效提升，教師在進(jìn)行此類教學(xué)內(nèi)容的授課時，可以適當(dāng)借助多媒體技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效激發(fā)，以養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維的有效培養(yǎng)[3]。以“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”為例，在教學(xué)過程中，教師可以利用多媒體播放科普類視頻資料，建立學(xué)生對于植物雜交過程的初步認(rèn)識，以有效激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)經(jīng)典理論及其他相關(guān)知識的興趣。

（二）增加實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

對以往的高中生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是由教師操作完成的，而學(xué)生往往只在其中充當(dāng)旁觀者的角色，究其原因，可能由于教學(xué)條件不夠完備、或是擔(dān)心學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)造成危險。然而這樣的教學(xué)模式對學(xué)生的實(shí)際操作能力培養(yǎng)作用不大，同時也阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。新課改對于高中的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高要求，要求提高對實(shí)驗(yàn)操作的重視，不能只關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也不能忽略對于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在教學(xué)中有意識的培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力，對教材內(nèi)容進(jìn)行深入挖掘，鼓勵學(xué)生提問、大膽質(zhì)疑，并且指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維的提升[4]。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，嚴(yán)格按照教材的步驟展開教學(xué)，不僅限制了學(xué)生的思維發(fā)展，同時也阻礙了對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料時，不能將思維局限在教材內(nèi)容上，應(yīng)該促進(jìn)選材的多樣化。以“生物組織內(nèi)糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)”為例，教材中的推薦材料為黃豆、梨、花生等。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生針對自己喜歡的食物進(jìn)行探究，將其帶到實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行檢驗(yàn)。通過這種方式，可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸走近生活，得以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且促進(jìn)了學(xué)生想象力的發(fā)揮，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（三）激發(fā)學(xué)生興趣，有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

建立學(xué)習(xí)興趣對于一個科目的學(xué)習(xí)來說至關(guān)重要。只有對知識建立了濃厚的興趣，學(xué)生才能發(fā)揮主觀能動性，主動地思考問題。興趣是創(chuàng)新的力量源泉。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，生物教師可以用生物學(xué)領(lǐng)域新的富有吸引力的研究成果實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。以“在細(xì)胞中DNA和RNA的分布”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)為例，教師可以在引課時針對基因工程在當(dāng)前階段的的實(shí)際應(yīng)用案例展開介紹，也可以介紹在刑偵中DNA指紋的重要作用。在進(jìn)行刑事案件的偵查時，可以通過將案發(fā)現(xiàn)場中提取出的DNA樣本與犯罪嫌疑人的DNA作比對，為破案提供證據(jù)。在“生物組織內(nèi)糖類脂肪和蛋白質(zhì)”的檢驗(yàn)中，也可以引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域糖尿病治療方面的最新理論，實(shí)現(xiàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效激發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

結(jié)束語：在當(dāng)今時代背景下，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須要加大創(chuàng)新力度，將新課程標(biāo)準(zhǔn)下的要求貫徹落實(shí)，以提升高中生物教學(xué)的整體水平。教師必須對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)給予充分重視，不斷轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)觀念，在教學(xué)實(shí)踐中融入對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行合理質(zhì)疑并適當(dāng)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)對于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)探索精神的全面培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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