高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生?創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略探究

摘 要：創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家不斷發(fā)展的動(dòng)力，而學(xué)校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要平臺(tái)。在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以此為學(xué)生的良好發(fā)展提供保障。文章主要探究了在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略。

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

作者簡(jiǎn)介：邊疆（1984—），男，安徽省滁州市滁州中學(xué)。

生物學(xué)科是高中教育中重要的基礎(chǔ)課程之一，是對(duì)生物結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究的學(xué)科。生物學(xué)習(xí)不僅會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和素養(yǎng)，還會(huì)對(duì)學(xué)生思想道德觀念的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。在高中生物教學(xué)中，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是極為關(guān)鍵的內(nèi)容，高中生物教師要借助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，并鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

一、在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的意義

人在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)揮創(chuàng)新能力，就能不斷發(fā)展出新理論、新思想。要想在高中生物教學(xué)中全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，教師就要充分意識(shí)到，單純的理論講解、知識(shí)灌輸是不夠的，還應(yīng)借助實(shí)踐探究引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新能力。教師要看到生物學(xué)科的理論性、實(shí)踐性，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行自主探究，從而更好地獲取生物知識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力、知識(shí)理解能力和知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)[1]。這樣學(xué)生就能在實(shí)驗(yàn)探究中獲得新的思路和見(jiàn)解，從而產(chǎn)生新的思想和觀念。學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐步養(yǎng)成創(chuàng)新意識(shí)，并將其應(yīng)用于生活的各個(gè)方面，能有效促進(jìn)自身綜合能力的發(fā)展。

二、利用高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

（一）借助多樣化教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

高中生物教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其主動(dòng)提升自身的創(chuàng)新能力。教師需要引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，教師可以采取多樣化的教學(xué)方式來(lái)吸引學(xué)生的注意力。教師可采用生活化教學(xué)。如在教學(xué)“還原糖鑒定”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以為學(xué)生介紹糖尿病的檢測(cè)流程，并引入糖尿病的相關(guān)知識(shí)，將教材知識(shí)與學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合起來(lái)。生物理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)的熱情。

教師還可以為學(xué)生設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和操作，促使學(xué)生在問(wèn)題思考中提升學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生的創(chuàng)造思維[2]。如在教學(xué)“細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以讓學(xué)生思考：為什么實(shí)驗(yàn)操作中要在植物根尖5 cm處取材？為什么不取植物的其他部位？學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，不僅會(huì)被有趣的實(shí)驗(yàn)操作吸引，還可以在實(shí)驗(yàn)中更好地思考問(wèn)題，并借助實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題的答案，這有助于學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展。

（二）借助生物實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

高中生物教材的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)又分為操作型實(shí)驗(yàn)、探究型實(shí)驗(yàn)以及觀察型實(shí)驗(yàn)，教師在課堂上要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、探究、觀察，在課堂上利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證科學(xué)研究結(jié)果，這樣不僅能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中拓展思維，在總結(jié)歸納問(wèn)題的過(guò)程中提升創(chuàng)新能力[3]。生物是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，只有在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)規(guī)律，才能得出科學(xué)的結(jié)論。因此，高中生物教師在上課時(shí)要對(duì)實(shí)驗(yàn)操作予以重視，并將創(chuàng)新意識(shí)滲透到實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

高中生物教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)情況選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材。如在“色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)操作中，教師可以啟發(fā)學(xué)生不采用教材中所使用的材料，而是利用一些植物葉子，如生菜葉、蘿卜葉、萵筍葉等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)材料，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中所用材料不同，其得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也存在一定差異，各組學(xué)生在相互交流中會(huì)深化對(duì)該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)從不同的角度思考問(wèn)題，這對(duì)于學(xué)生創(chuàng)造力、創(chuàng)新思維的發(fā)展十分有利[4]。

（三）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作等的掌握情況，還要關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析[5]。在實(shí)驗(yàn)課上，如果教師只是單純地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而忽略了讓學(xué)生分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)，誤以為只要完成指定實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)就算做完了。久而久之，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力和總結(jié)能力難以提高。事實(shí)上，教師注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教材中列出的經(jīng)典生物實(shí)驗(yàn)都是諸多生物學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷努力、反復(fù)探索后得出的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要讓學(xué)生意識(shí)到，生物實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)步驟都很重要，它們之間相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充。教師要讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出切實(shí)可行的改進(jìn)方案[6]。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中難免會(huì)遇到各種問(wèn)題，甚至?xí)霈F(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗的情況，教師幫助學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案能深化學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的理解，使其順利完成實(shí)驗(yàn)。

例如，在教學(xué)“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以讓學(xué)生自主調(diào)整蔗糖溶液的濃度，如在選擇滲透劑時(shí)，選擇40%、50%的蔗糖溶液進(jìn)行分組探究，從而得出不同實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，尋找導(dǎo)致不同結(jié)果的原因。這樣的實(shí)驗(yàn)探究不僅能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，還能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

（四）通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受各種因素的影響，教師有時(shí)難以組織學(xué)生開(kāi)展高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，所以教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的優(yōu)化創(chuàng)新，改善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生能夠更加高效地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)[7]。教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生物理論更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

如在探究酶的專(zhuān)一性及溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，教師可以在課堂上引導(dǎo)學(xué)生充分把握實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)原理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。以“用加酶洗衣粉洗衣服”的實(shí)驗(yàn)情景為例，有學(xué)生認(rèn)為可以通過(guò)改變污染物類(lèi)型進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如分別對(duì)被油漬、血污、果汁漬等不同成分污染的衣物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;也有學(xué)生提出可以通過(guò)改變洗衣粉類(lèi)型進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如對(duì)被相同污染物污染的衣服，分別用復(fù)合酶洗衣粉、單一酶洗衣粉、普通洗衣粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在“判斷溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)改變水溫來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。靈活的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容能極大地促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升，為學(xué)生的綜合發(fā)展提供保障。

（五）通過(guò)促進(jìn)自主探究培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)大多以教師為主體，教師單方面地給學(xué)生講解知識(shí)，很少組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，這導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)比較差，學(xué)生難以借助實(shí)驗(yàn)探究來(lái)培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維，不利于其創(chuàng)新能力的發(fā)展。即便是教師組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，也是先自己演示，然后學(xué)生根據(jù)教師的演示過(guò)程依葫蘆畫(huà)瓢，很少自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。有時(shí)教師的實(shí)驗(yàn)演示過(guò)快，學(xué)生難以理解記憶，常常忘記實(shí)驗(yàn)操作步驟[8]。鑒于此，在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以借助信息化手段幫助學(xué)生開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。如在教學(xué)“植物有效成分的提取”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以借助微課展示實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前可以反復(fù)觀看微課，熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而更加規(guī)范地完成實(shí)驗(yàn)[9]。完成實(shí)驗(yàn)后，教師鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)操作，嘗試改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外，教師還可以開(kāi)展小組實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽活動(dòng)，如在“微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)中，教師讓不同學(xué)習(xí)小組自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并據(jù)此進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，最終對(duì)比各個(gè)小組的成果，選出最具創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)方案，以此促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

三、關(guān)于在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的建議

（一）完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和管理

隨著教育改革的全面推進(jìn)，當(dāng)前對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求也越來(lái)越高。就目前而言，部分學(xué)?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件難以滿(mǎn)足高中生物實(shí)驗(yàn)的要求，在這種情況下教師很難對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)[10]。要想借助生物實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究能力，學(xué)校就要提高對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入，采購(gòu)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及藥品等，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)奠定良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，部分高中缺乏專(zhuān)業(yè)的生物實(shí)驗(yàn)工作人員，這一職位往往是生物教師兼任，在一定程度上阻礙了生物實(shí)驗(yàn)的規(guī)范化開(kāi)展，也不利于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。對(duì)此，學(xué)校需要引入專(zhuān)業(yè)的生物實(shí)驗(yàn)室管理員，讓其配合好高中生物教師的教學(xué)工作，以此更好地引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

（二）改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

高中生物教師要充分意識(shí)到生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義，明白生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不僅是為了讓學(xué)生應(yīng)對(duì)高考，還要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，強(qiáng)化學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。教師在引導(dǎo)學(xué)生積極創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。教師應(yīng)采取科學(xué)合理的教學(xué)措施，避免出現(xiàn)“教師講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生背實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，努力為學(xué)生營(yíng)造輕松和諧的實(shí)驗(yàn)氛圍[11]。在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師必須充分尊重學(xué)生的主體地位，積極轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，既要用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中體會(huì)到理論知識(shí)的重要性。同時(shí)，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中融入自己的想法，不要一味地按照教材思路開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，要在創(chuàng)新中驗(yàn)證自己的想法。

（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

學(xué)生雖然也可以通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn)直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果，加深對(duì)理論知識(shí)的記憶，但是學(xué)生如果沒(méi)有親自操作，對(duì)理論知識(shí)的理解還是會(huì)不到位[12]。學(xué)生按照教材要求一步步地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，盡管能鍛煉自己的動(dòng)手操作能力，但是操作的實(shí)驗(yàn)步驟都是已知的，會(huì)讓他們產(chǎn)生“生物實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單”的錯(cuò)覺(jué)，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和探究精神的發(fā)展。因此，高中生物教師必須不斷地優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育方式，鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生大膽地質(zhì)疑和創(chuàng)新，給學(xué)生提供機(jī)會(huì)去按照自己的思路準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)化學(xué)生的合作水平、實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。

（四） 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系

受應(yīng)試教育理念的影響，很多高中生物教師仍然將筆試成績(jī)作為評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的主要依據(jù)，過(guò)度重視答案正確與否。但筆試無(wú)法有效評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、動(dòng)手操作能力等，其給予學(xué)生的評(píng)價(jià)比較片面，有時(shí)還會(huì)打擊學(xué)生的自信心。因此，高中生物教師需要進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，包括對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、具體操作能力、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性等的評(píng)價(jià)。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)，并給予學(xué)生肯定和鼓勵(lì)，讓學(xué)生感受到教師的認(rèn)可。這樣不僅能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，還能很好地培養(yǎng)學(xué)生的探究精神以及創(chuàng)新能力。

結(jié)語(yǔ)

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，還可以讓生物教學(xué)活動(dòng)更加契合新課改要求，有助于推進(jìn)現(xiàn)代素質(zhì)教育。高中生物教師應(yīng)該對(duì)新型教學(xué)模式進(jìn)行積極有效的探索，更新教學(xué)理念，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新觀念，發(fā)揮出生物學(xué)科的實(shí)踐特性，為學(xué)生的綜合發(fā)展提供保障。

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