高中生物實驗教學中學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略探究

陳有蘭

摘 要：創(chuàng)新是一個民族持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在推動力，而學校則是一個培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要舞臺。在高中生物學教學中，教師要把培養(yǎng)學生的生物科學素質作為教學目標，使他們了解生物學與現(xiàn)實之間的關系。通過實驗來培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，從而保證學生的全面發(fā)展。因此，這就給高中生物實驗課的教學提出了更高的要求?；诖?，本文首先對高中生物實驗教學中學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的價值及意義進行了簡要分析，其次提出了如何利用生物實驗的顯著優(yōu)勢增強學生創(chuàng)新創(chuàng)造力，并從多種角度提出了相關的建議。

關鍵詞：高中生物；實驗教學；創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G633.91? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539（2023）08-0111-03

生物學是一門涉及生物結構、功能、發(fā)展規(guī)律的具有重要價值意義的學科，它是高中眾多課程中一門重要的基礎課。生物課程的學習不僅影響著學生的學業(yè)成就，也關系到他們的思想品德和基本素養(yǎng)的提升。高中生物學實驗教學是中學生物學教學的重要組成部分，應充分發(fā)揮實驗教學直觀性、生動性、啟發(fā)性的作用，以激發(fā)學生對生物知識的探索欲、求知欲，促進學生創(chuàng)造性思維的進一步拓展。

1.以生物實驗教學帶動學生創(chuàng)新能力增強的重要意義

人在實踐活動中充分運用發(fā)揮創(chuàng)造力，可以創(chuàng)造出新的理論、新的思想。高中生物教學的教育目標之一是要全面提高學生的創(chuàng)新性，增強其自身創(chuàng)造力，而要達成這一教育目標，教師必須要認識到僅僅靠理論講解和知識灌輸是難以發(fā)展學生的創(chuàng)新思維能力的，還要通過實踐探索來引導學生的創(chuàng)造性發(fā)展，而對高中生物而言，實驗是其實踐中至關重要的一部分。在教學過程中，教師要充分認識生物學的理論性、實踐性，積極引導學生主動參加實驗過程，在實踐中不斷增強自主探索能力，以實驗的實踐帶動理論累計的形式提高學生的動手能力、知識理解能力及知識運用能力，使學生能夠在實驗探索中拓展自身的邏輯理論，樹立科學正確的生物學觀，并由此產(chǎn)生新的學習思路、解題思路和創(chuàng)新性想法。通過不斷優(yōu)化生物學實驗，培養(yǎng)學生的學科創(chuàng)新性思維，并將知識融入、服務于日常生活中。

2.高中生物實驗教學提升學生創(chuàng)新能力的有效策略

（1）豐富實驗教學形式，提高學生創(chuàng)新能力

高中生物教師在課堂上要充分調(diào)動學生對生物的學習探究興趣，增強生物課堂的創(chuàng)新性與創(chuàng)造力。在教學過程中，教師要引導學生主動地進行實驗，讓他們能夠發(fā)現(xiàn)問題并自主探究問題解決路徑。在實驗教學中，多種教學方法的應用可以有效激發(fā)學生的實驗興趣。教師可以采取將實驗與生活相結合的方式。例如，在“還原糖鑒別”這一部分的實驗教學中，教師可以先向學生介紹糖尿病的檢驗過程，并將有關糖尿病的知識引入課堂中，使課本的內(nèi)容更貼近學生的實際生活。將生物學理論知識和生活實踐結合起來，提高學生對還原糖鑒定實驗的興趣。與此同時，教師也可以針對不同的知識點，提出一些問題，引導學生在傳統(tǒng)實驗的基礎上進行自主探究和操作，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。例如，在《細胞有絲分裂》的實驗教學中，教師可以先讓學生思考，在實驗取材的過程中為什么要取在距離根尖約5cm的地方？從植物的其他地方或者2cm處取材可以嗎？以問題啟發(fā)的形式引導同學開展實驗，這實踐操作的過程中不但能被有趣的實驗現(xiàn)象所吸引，而且能讓他們在實驗操作過程中更好地思考問題，從而促進學生創(chuàng)新能力的進一步培養(yǎng)。

（2）通過實驗操作培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

學生實驗、演示實驗是高中實驗課中的重要環(huán)節(jié)，而按照實驗類型，高中生物教材中的實驗又可分為三種類型：觀察型實驗、探究型實驗以及操作型實驗，實驗課堂的教學過程中，教師要以啟發(fā)式、引導式的方式輔助學生開展實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，探究實驗結論，以實驗深度理解掌握教材中的生物學知識，通過實驗開展的方式幫助學生更好地理解生物知識，進一步培養(yǎng)學生的動手操作能力，促使其養(yǎng)成耐心觀察的良好習慣，在實驗的學習和操作中拓展思維，在分析問題、歸納總結的過程中不斷提升自身創(chuàng)新能力。生物是一種基于實驗的學科，要想得到科學的結論，就必須要從實驗中歸納出規(guī)律。因此，在教學中應注重教學的實踐性，把創(chuàng)新意識融入日常的實驗教學活動，逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。生物教師在開展以實驗為手段的教學時，要根據(jù)現(xiàn)有的實際教學條件，選用合適的教學設備。例如，在“色素的提取與分離”這一實驗中，教師可以啟發(fā)學生不要用課本上所用的材料，而要利用生菜葉、萵筍葉等一些生活中常見但研究較少的材料作為實驗素材，并鼓勵他們以課本為基礎結合自己材料的特點，優(yōu)化實驗路徑，創(chuàng)造新的探究過程。學生通過小組合作，在教師的引導下，可以加深對實驗的理解，從多個視角去思考實驗結論，從而促進學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

（3）注重實驗結果的分析歸納，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

在高中生物實驗教學中，除了要注重理論知識、實驗操作等方面的內(nèi)容外，還應注重對實驗結果的分析。在實驗教學中，如果教師僅僅以學生順利完成實驗步驟為任務，忽視了對實驗結果、實驗誤差的分析、歸納與總結，學生會認為只要完成了實驗的步驟，實驗就可以結束了。隨著時間的推移，學生很難在實踐中增強分析和歸納的能力，拓展自己的生物學思維。此外，在教學過程中，教師可以更多地關注學生某一實驗現(xiàn)象、實驗過程的分析和實驗結果的歸納，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。在實驗教學中，要使學生認識到，每一個環(huán)節(jié)和步驟都是相互聯(lián)系、相互補充的。教師要讓學生從傳統(tǒng)實驗步驟中找出實際的改善方法。學生在做實驗時，不可避免地會遇到各種各樣的問題，有時甚至會導致實驗失敗。例如，在“觀察植物細胞質壁的分離與恢復”的實驗中，對蔗糖溶液濃度的調(diào)節(jié)，教師可以先讓同學不依據(jù)教材自行設置，如設置20%質量分數(shù)的溶液，逐步升高溶液濃度，得到不同的試驗條件。教師要及時指導學生對實驗的結果進行分析，找出造成這種差異的原因。這種實驗探索既可以提高學生的自主思維，又可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，提高其學習和探索的創(chuàng)造力。

（4）優(yōu)化實驗方案，拓展學生創(chuàng)新性思維

由于受到多種因素的制約，高中階段開展生物實驗課往往很難有序組織學生進行高質量的實驗和探索。因此，教師要不斷優(yōu)化完善實驗教學方案，在傳統(tǒng)實驗的基礎上豐富實驗內(nèi)容，增強學生的創(chuàng)新實踐意識。通過教學實踐，使學生能夠將實驗步驟操作與生物學原理相結合，不斷豐富學習內(nèi)容，從而達到提升學生創(chuàng)新能力的教育目的。在探討“酶的特異性和溫度對酶活性的影響”時，教師可以依據(jù)教材，引導學生全面掌握實驗目的、實驗原則，并據(jù)此開展相關的生物實驗。以生活中常見的“加酶洗衣粉”為例，有學生提出可以改變污染種類，如分別對沾染有油漬、血漬、果汁漬等不同成分的衣物進行實驗操作研究；還有一些學生建議，可以采用不同種類的洗衣粉開展實驗，如使用復合酶洗衣粉、單一酶洗衣粉、普通洗衣粉等進行比較，分析酶的種類對其產(chǎn)生的影響。在“溫度對酶活力的影響”的實驗中，教師可以指導學生控制水溫這一單一變量。靈活的實驗和探索性教學可以有效地提高學生的實驗能力，有利于思維的創(chuàng)新性延伸。

（5）增強學生自主探究能力，提升其創(chuàng)新意識

傳統(tǒng)的高中生物教育教學圍繞學生的學習成效，由教師主導，教師只對學生進行知識的傳授，而組織學生開展實驗探索的機會很少，這就造成了學生的實驗意識低下，使學生在實驗的實踐中不能充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維，從而阻礙他們創(chuàng)造力的提升。就算是教師組織學生做實驗，也都是教學動手做、學生一旁觀看，然后學生按照教師的講解，模仿教師的示范，很少有獨立的實驗。有時，教師做的實驗太快，實驗過程與講解不能同步進行，使學生很難記住，經(jīng)常會忘記下一步操作。因此，教師可以利用現(xiàn)在方便快捷的信息技術，使生物實驗學習更為高效化、直觀化，優(yōu)化自主探究過程。例如，在“植物有效成分的提取”這一單元的實驗中，教師可以采用微課演示的形式輔助實驗學習過程，讓學生在做實驗之前反復觀摩，熟悉整個實驗過程，使實驗操作更加規(guī)范。在完成實驗后，教師鼓勵學生對原有的實驗進行創(chuàng)造性改造，并嘗試改變實驗環(huán)境，再次觀察實驗現(xiàn)象、探究實驗結論，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的目的。另外，教師還可以組織小組實驗比賽，例如“微生物的培養(yǎng)與利用”這一部分的實驗中，由各研究小組自行設計實驗方案，并根據(jù)實驗現(xiàn)象進行自主探索，總結歸納并完善實驗結果。最后教師可以根據(jù)每個小組實驗設計過程及結果的科學性，選擇最有創(chuàng)意的實驗方案，從而促進學生創(chuàng)造力的提升。

3.關于在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的建議

（1）加大實驗設施投入力度，積極引進專業(yè)實驗人員

在全面深化教育改革的背景下，高中生物實驗課教學也應確更高層次的目標。當前，一些學校的實驗條件已不能適應生物實驗教學的需要，在此背景下，教師很難培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。因此，從學校層面而言，學校要加大儀器、設備、實驗藥品等方面的投入力度，為順利開展實驗教學、創(chuàng)新實驗方法打下堅實基礎。同時，由于一些高中缺少專業(yè)的生物實驗人員，這些工作常常由生物教師擔任，這在某種程度上制約了生物實驗開展的高效性，使學生在實驗操作的過程中難以突破固有思維的瓶頸，不利于其創(chuàng)新能力的進一步提高。為了更好地指導學生進行實驗，學校必須引進一名專業(yè)的實驗室管理人員，并與生物教師加強配合合作，共同提升學生的探究能力、創(chuàng)新創(chuàng)造力。

（2）創(chuàng)新實驗教學理念

生物教師自身首先要認識到生物實驗教學的重要性，并明確實驗教學的目的，既要使學生適應高考，又要加強學生的動手探索能力。在進行實驗的創(chuàng)新與優(yōu)化時，應充分調(diào)動學生的積極性，以發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題為主要路線，加深學生對理論知識的認識。教師要采取科學、合理的實驗教學手段，防止教師在上邊講實驗，學生在下邊背實驗這一問題發(fā)生，努力創(chuàng)造一個輕松、和諧的實驗環(huán)境。除此之外，實驗教學的開展應充分尊重學生的主體性，積極轉變實驗教學理念，使學生在實踐中認識到理論知識的重要作用。同時，要鼓勵學生將自己的思想融入實驗操作中，而不是只遵循課本上的思維進行實驗，要勇于實踐、探索創(chuàng)新。

（3）優(yōu)化、創(chuàng)新實驗教學模式

學生在教師的示范實驗中，可以看到實驗的現(xiàn)象和結果，加深對實驗的記憶。學生會根據(jù)課本上的要求，一步步地進行實驗，雖然可以鍛煉他們的實際操作能力，但給人一種“很容易”的感覺，這對學生的創(chuàng)造力和探索精神的培養(yǎng)是不利的。為此，生物實驗教學應不斷優(yōu)化實驗教學模式，鼓勵和引導學生大膽提出問題、大膽創(chuàng)新，讓學生根據(jù)自己的思路進行實驗準備、設計實驗、實施實驗，同時加強學生的合作水平、動手能力和創(chuàng)造性思維能力。

（4）完善生物實驗評估體系

由于受到應試教育觀念的影響，許多生物教師仍以筆試成績來衡量學生的實驗學習效果，過分強調(diào)考試結果是否正確。但是，筆試不能對學生的實驗態(tài)度、動手操作能力進行有效的評估，而且對學生的主觀評價存在一定的偏頗，甚至會影響到他們生物學習的自信心。為此，教師應進一步完善實驗教學評估制度，從實驗態(tài)度、實驗操作能力、總結歸納能力、實驗創(chuàng)新性等方面進行綜合化評估。教師要善于發(fā)掘學生在實驗中所展示的優(yōu)秀品質，并給予肯定與鼓勵，使他們感到教師的認同。這種方法既可以有效地激發(fā)學生的思考，又可以提高他們的求知欲和創(chuàng)造性。

4.結語

總而言之，高中生物實驗教學的有序開展既能促進學生創(chuàng)造性思維的進一步拓展，又能適應新課程改革的具體需要，滿足現(xiàn)代教育對學生素質全面發(fā)展的需要。因此，教師要積極采用實驗教學與理論學習相結合的方法，增強理論知識應用的靈活性與實效性，不斷培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、提升其創(chuàng)新能力。

參考文獻

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