高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究與實踐

商燕

引言：

眾所周知，創(chuàng)新能力是一種高級能力，在學(xué)習(xí)和工作中都是必不可少的，也是一種調(diào)動思維活動去獲取創(chuàng)新成果的能力。隨著社會的快速發(fā)展，已經(jīng)越來越急需具備創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的人才，而且對人的理論研究與實踐能力也提出了更高要求。創(chuàng)新能力作為為推動經(jīng)濟發(fā)展與科技進步的第一要素，如何將其與教育教學(xué)工作緊密結(jié)合在一起，正逐漸引起教育界以及社會各界的廣泛關(guān)注。具體而言，創(chuàng)新能力是一個長期培養(yǎng)的過程，需要從小培養(yǎng)，將創(chuàng)新滲透在教育的方方面面，進而在教學(xué)的潛移默化中逐漸提高學(xué)生的創(chuàng)新能力?；诖?，生物學(xué)科作為一門實踐與理論知識深度融合的學(xué)科，不僅需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中積極調(diào)動自身的多種思維活動，而且需要不斷將其運用于實踐。特別是在實驗環(huán)節(jié)中，需要大量進行理論與實踐結(jié)合，所以這一環(huán)節(jié)更注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、高中生物實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究

一般而言，傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)，教師往往都是重視如何去指導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)，即強調(diào)的是舊式的刻板教育，通過劃定教學(xué)范圍，進行備課與講解，然后照本宣科地開展測試等一系列環(huán)節(jié)，難免會讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)知識是一個極為枯燥的過程。同時，教師的備課、課中講解等，都是依照教師自身的思維框架進行構(gòu)思，久而久之學(xué)生長期處于這一框架之中，會導(dǎo)致其思想始終處于一個方向，其無論是理論還是實踐，都無法結(jié)合自身的體驗生成自我思維，無形中會大大壓抑學(xué)生創(chuàng)新思維的生成，由此導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)。因此，為了適應(yīng)當(dāng)前的創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)當(dāng)在高中生物教學(xué)過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，并將其滲透在各個教學(xué)環(huán)節(jié)之中，且做到不落痕跡地對學(xué)生進行引導(dǎo)和培養(yǎng)。高中生物教學(xué)中，實驗環(huán)節(jié)始終是這門課程的重難點，也是整個高中生物教學(xué)中的重要組成部分。教師可以此為基礎(chǔ)，在學(xué)生進行生物實驗中對學(xué)生進行引導(dǎo)，改變傳統(tǒng)刻板、機械式地講解，通過實驗來引導(dǎo)學(xué)生在整個過程中積極探究與分析，從而在問題環(huán)節(jié)找到有效的解決辦法。

由此，在高中生物實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以學(xué)科知識為導(dǎo)向，通過生物實驗來促使學(xué)生的手腦結(jié)合能力得到提升，從而才能在進行實驗探究中使教學(xué)效果更上一層樓。除此之外，在生物教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅是“高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)”所提出，同樣也是當(dāng)前素質(zhì)教育的需要以及現(xiàn)代化人才培養(yǎng)機制的集中體現(xiàn)。通過在高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以探究式學(xué)習(xí)、自主性學(xué)習(xí)等為基礎(chǔ)，逐步在實驗環(huán)節(jié)中積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)與探究意識，從而為高中生物實驗課程打下創(chuàng)新能力培養(yǎng)的堅實基礎(chǔ)。

二、當(dāng)前我國高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀與問題

縱觀多年，之所以許多學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)，其根本原因正是受到應(yīng)試教育的影響，長久以來教師在開展教育教學(xué)工作上，更加強調(diào)的是如何拔高學(xué)生的考試成績，而不是如何教學(xué)生學(xué)以致用，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與生活各方面相結(jié)合，使知識如鹽溶于水一般化為無形。由此，久而久之學(xué)生受到應(yīng)試教育思維限制，總是在機械性的模仿中度過學(xué)業(yè)生涯，導(dǎo)致其思維受限、實踐能力也得不到有力培養(yǎng)。具體而言，目前我國高中生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，可具體分為如下三點：

首先，高中生物實驗教學(xué)模式刻板化。以往的高中生物實驗教學(xué)，教師通常所采取的方式就是先假設(shè)后實證，一步步帶領(lǐng)學(xué)生進入既定的學(xué)習(xí)思維框架之中。雖然這一教學(xué)模式是比較符合學(xué)生認知和生物學(xué)習(xí)規(guī)律的，但是從創(chuàng)新能力培養(yǎng)角度進行分析，其無論是教學(xué)模式還是創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，都遠遠不足。特別是對于學(xué)生而言，在學(xué)習(xí)過程中始終處于教師的論述與分析中，受到教師的思維支配，導(dǎo)致創(chuàng)新思維與能力得不到有效培養(yǎng)。

其次，理論與實踐之間融合度不高。高中生物作為一門理論與實踐兼具的學(xué)科，理論部分通常是指導(dǎo)學(xué)生掌握高中生物必要知識，而實驗則是對理論進行實證分析的過程。但是，一些教師在進行實驗指導(dǎo)過程中，即便是發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒有完全掌握實驗過程，也只是以代學(xué)生進行實驗作為解決方案。一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生沒有掌握基礎(chǔ)實驗原理，就會手把手地幫助學(xué)生進行實驗，或者是直接讓學(xué)生在課上通過視頻講解來學(xué)習(xí)。如此一來，會直接導(dǎo)致學(xué)生的理論得不到驗證，且實踐能力無法與理論相結(jié)合，反而實驗環(huán)節(jié)倒是成為了學(xué)生培養(yǎng)自身創(chuàng)新能力的桎梏。

最后，師生、生生之間的互動性不強。根據(jù)上述問題分析，可以明顯發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)，所采取的是教師講解、學(xué)生聽講的模式，其思維呈現(xiàn)單向性發(fā)展，學(xué)生始終是信息的接受者，總是一味地去接受教師的思想，無疑會直接導(dǎo)致發(fā)散思維得不到培養(yǎng)。特別是伴隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式呈現(xiàn)的弊端則更為明顯。

三、高中生物實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐策略

（一）轉(zhuǎn)變教師高中生物實驗教學(xué)觀念，以創(chuàng)新為基礎(chǔ)組織課堂

教師始終是課堂教學(xué)的組織與實施者，但不應(yīng)當(dāng)是指導(dǎo)者，學(xué)生才是課堂中的主人翁，教師所指定的一切教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)圍繞學(xué)生而展開。因此，在開展高中生物教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)首先厘清師生之間的關(guān)系，擺脫傳統(tǒng)應(yīng)試教育思想桎梏，重新組織課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，注重在課上指導(dǎo)教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生進行發(fā)散思維與研學(xué)，從而才能使學(xué)生在整個高中生物教學(xué)中處于主動，才能更加積極主動地進行生物實驗研學(xué)探究，有效培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力。

例如，教學(xué)課程“組成細胞的分子”，在課上為學(xué)生進行知識講解時，教師可重新設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ?。比如在課堂導(dǎo)入設(shè)計過程中，教師可以上網(wǎng)查找相關(guān)資料或者公開課學(xué)習(xí)先進經(jīng)驗，在課堂導(dǎo)入時充分利用信息技術(shù)，利用聲音、視頻、圖片等互聯(lián)網(wǎng)資源，進行多樣化知識的呈現(xiàn)與講解，通過多元化的信息知識來引導(dǎo)學(xué)生進行知識學(xué)習(xí)與探究研學(xué)。隨后，為了進一步指導(dǎo)學(xué)生進行研學(xué)，在開展生物實驗中，教師可在學(xué)生使用顯微鏡觀察細胞中不斷進行提問，如何能夠明確真核細胞與原核細胞之間的異同之處？讓學(xué)生在進行研學(xué)過程中以問題為基礎(chǔ)進行探究，并且將各個實驗階段都進行記錄。由此，在針對性的話題引導(dǎo)下，學(xué)生由基礎(chǔ)學(xué)習(xí)到研學(xué)思考，在課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中得到了有效提升，從而不斷培養(yǎng)自我創(chuàng)新能力。

（二）優(yōu)化生物實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力

具體而言，一般教師在進行高中生物實驗指導(dǎo)中，無論是實驗過程還是實驗器材的使用，都是教師在課前事先構(gòu)思好的，只需要學(xué)生在課上直接使用即可。但是，如果想要在實驗課程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，便可以擺脫這一思維定式，轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)思路，讓學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主人翁。具體而言，教師在完成高中生物知識的基本講解后，在實驗課程前，可以向?qū)W生進行“意見”征詢，問一問相關(guān)的實驗課程如何進行，比如實驗環(huán)節(jié)、實驗器材是如何使用以及實驗的基本結(jié)果應(yīng)當(dāng)是怎樣的，以學(xué)生的實驗求證為基礎(chǔ)進行探究。同時，在具體的實驗開展中，也可以將學(xué)生劃分成若干個學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生在小組實驗中準(zhǔn)備不同的實驗材料，按照自己的理解去積極探究與實驗，從而實現(xiàn)進一步“創(chuàng)新”。當(dāng)然，需要注意的是，教師應(yīng)當(dāng)注意學(xué)生在實驗中的反饋，通過不斷觀察去了解學(xué)生在實驗中的新發(fā)現(xiàn)，并及時進行講解。即便是實驗失敗，也應(yīng)當(dāng)及時鼓勵學(xué)生，讓學(xué)生認識到“失敗是成功之母”;若只是按部就班地實驗，那么則毫無創(chuàng)新性可言。由此，才能進一步通過實驗來不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力，以此通過實驗來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力更上一層樓。

（三）組織小組合作研學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的理論與試驗研究能力

在現(xiàn)代科學(xué)研究工作中，無數(shù)個例子均說明一個現(xiàn)象，一項偉大的研究不可能是一個人的功勞，而是一個集體的汗水與辛勤得來的結(jié)晶。例如，中國首位諾貝爾醫(yī)學(xué)獎獲得者、著名藥學(xué)家屠呦呦，在她的帶領(lǐng)下，團隊采用低沸點溶劑進行實驗，最終在第191次低沸點實驗中發(fā)現(xiàn)了抗瘧效100%的青蒿提取物，并于1972年發(fā)現(xiàn)了青蒿素。因此，通過生物實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，也應(yīng)當(dāng)遵循這一基本路徑，在進行實驗教學(xué)過程中積極引導(dǎo)學(xué)生進行小組合作研學(xué)。同時，通過組織學(xué)生進行小組合作研學(xué)，可進一步通過小組合作來激發(fā)學(xué)生之間思想的碰撞，且在彼此研學(xué)中交流假設(shè)與分析，并且通過相關(guān)的實驗進行實證論述。由此，通過小組合作研學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中主動動手實踐，去操作與展示，將自己的假設(shè)通過實驗進行充分論證?；蛘哒f，實驗的目的已經(jīng)基本明確，但是學(xué)生在小組合作研學(xué)中的過程卻是無可復(fù)制的。因為只有充分激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，使學(xué)生在小組合作研學(xué)中積極思考與探究，才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而在集體中去找出問題的關(guān)鍵所在，通過小組合作的形式讓創(chuàng)新思維貫穿于整個生物實驗教學(xué)全過程。由此，在合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)下，學(xué)生彼此間的思想得到充分啟發(fā)，而且在研學(xué)中互相借鑒彼此的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，進而使理論學(xué)習(xí)得到充分保障，而且也在合作學(xué)習(xí)中夯實了學(xué)生的實驗與創(chuàng)新能力。

（四）改革實驗評價方式，促進學(xué)生全面發(fā)展

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，常常以結(jié)果導(dǎo)向作為評價方式，這樣的模式大大削弱了學(xué)生實驗的興趣。因此在高中生物實驗教學(xué)中，想要提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先需要激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生愿意參與到實驗中。因此實驗教學(xué)的評價方式需要改變，教師應(yīng)將實驗評價方式從結(jié)果評價向過程評價轉(zhuǎn)變，以學(xué)生實驗的過程對學(xué)生實驗進行綜合性評價。通過這樣的方式，可以提升學(xué)生參與度，促進學(xué)生思維的升華，進而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生全面成長。

綜上所述，在進行高中生物實驗教學(xué)過程中，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為向?qū)?，深入研究?chuàng)新能力如何在高中生物實驗教學(xué)中的有效滲透，從而繼續(xù)把握各個教學(xué)環(huán)節(jié)，以探究性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，有效優(yōu)化實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，擺脫傳統(tǒng)課堂教學(xué)僵化模式，轉(zhuǎn)而以符合學(xué)生實際的形式，以學(xué)生為主導(dǎo)展開創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由此，在這一既定目標(biāo)的引導(dǎo)下，才能使高中生物實驗教學(xué)成為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的契機，而且在保障實際學(xué)習(xí)目標(biāo)的前提下充分使創(chuàng)新能力成為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)生動力，以達到夯實學(xué)生未來學(xué)習(xí)和成長的目的。