在高中生物實驗教學中發(fā)展學生創(chuàng)新思維

任智安

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是生物學科教學的重點和難點。創(chuàng)新能力中的兩個要素“假設”與“評價”，均要基于科學探究實驗情境。因此，實驗教學要充分挖掘教材實驗的創(chuàng)新點，為“假設”與“評價”構筑情境與平臺。

1.多維度拓展創(chuàng)新教材實驗

首先，高中生物實驗可從實驗材料或實驗對象角度進行拓展創(chuàng)新。如“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”，教材提供的可選擇材料主要是梨、葡萄和白蘿卜，原因是這些植物組織不僅含有還原糖，而且顏色較淺，自身顏色與反應后的磚紅色反差較大，容易辨別。但實際上，植物組織中普遍含有可溶性還原糖，教材只是從標準化的角度推薦了這幾種材料。但是，反復使用教材給定的材料做實驗，易導致結論的固化和思維定式。因此，上述實驗的確有可拓展與創(chuàng)新的必要和空間。教學中，可以讓學生思考并使用其他植物材料進行比較實驗，以培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維、比較思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維。

其次，改變實驗條件，將驗證實驗轉化為探究實驗。如上述實驗中，植物組織中可溶性還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下會產(chǎn)生磚紅色沉淀。這里的條件“水浴加熱”就可以作為一個可拓展創(chuàng)新的點，教材給出的參考溫度是“50℃-65℃，2分鐘”，那么，在安全有保障的情況下，是否可以探究更高或者更低的溫度呢？沸水浴條件下顏色反應是否更快呢？如果在試管中，酒精燈直接均勻加熱是否可以快速達到實驗效果呢？這些問題都是值得探究的。小小的變動背后蘊藏著思維的發(fā)散、比較和創(chuàng)新。

此外，教室演示實驗可轉化為實驗室分組實驗，讓學生經(jīng)歷完整的實驗準備、實驗操作和實驗臺整理的過程，培養(yǎng)學生的動手能力和探究意識。

2.開發(fā)項目主題式實驗

在學生具備進一步實驗探究的動機和條件后，開發(fā)項目主題式實驗，讓學生實現(xiàn)能力的遷移應用，發(fā)展科學探究素養(yǎng)。例如，完成“綠葉中色素的提取和分離”實驗后，以“探秘植物色素的特征和功能”為項目主題進行研究性學習。學生在完成教材實驗時，掌握了葉綠體中色素的提取和分離原理與技術，在此基礎上，學生可自主進行實驗拓展創(chuàng)新，可探究“花青素的提取”“葉綠體色素吸光功能驗證”等。這些拓展創(chuàng)新集中圍繞“植物色素”這一主題，在文獻支持和教師引導下，項目內(nèi)的系列實驗是比較容易完成的。

3.注重實驗教學的過程性評價

實驗教學過程能充分體現(xiàn)學生參與實驗時表現(xiàn)出來的情感、態(tài)度和價值觀，能直接展現(xiàn)學生參與的動機、興趣和積極性，展現(xiàn)學生做實驗時的合作、交流和展示情況，能呈現(xiàn)學生做實驗時的設計思想、動手操作和安全意識等科學素養(yǎng)。因此，對實驗教學的評價不應以是否得出實驗結果為依據(jù)或者側重進行評價，而應該注重實驗教學的過程性評價。正確的評價可以使實驗教學由發(fā)展技能向發(fā)展素養(yǎng)轉變，實現(xiàn)課程育人的目的。

編輯 _ 于萍