加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)創(chuàng)新能力

摘 要：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學(xué)生探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)。生物教學(xué)應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新能力作為教學(xué)的主要任務(wù)。在教學(xué)中，教師結(jié)合生物科的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造潛能，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索。

關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探索 創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G633．91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學(xué)生的探索興趣和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)。因此，教師應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新能力作為教學(xué)的主要任務(wù)。在教學(xué)中，結(jié)合生物學(xué)科的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造潛能，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索。

如何在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力，我在教學(xué)中做了如下嘗試。

1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力

“興趣”是最好的老師，興趣是在一種好奇的情景和需要的基礎(chǔ)上萌發(fā)的，并在實(shí)踐過程中形成和發(fā)展起來的，是學(xué)生萌生創(chuàng)新意識(shí)和展開創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強(qiáng)勁的動(dòng)力。在這種動(dòng)力的驅(qū)使下，學(xué)生的自主性、學(xué)習(xí)與實(shí)踐的熱情才會(huì)被充分地激發(fā)。

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探究自然科學(xué)知識(shí)的重要方法。實(shí)驗(yàn)以其豐富多彩、直觀形象博得了學(xué)生的喜愛。探索性實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生求知心理狀態(tài)，讓學(xué)生參與重演科學(xué)事實(shí)的產(chǎn)生過程。教師要適時(shí)抓住學(xué)生的心理，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最佳情境，以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究興趣。

在平時(shí)的生物教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)小實(shí)驗(yàn)就能把學(xué)生引入探索的情境。如：教學(xué)“葉的蒸騰作用”時(shí)，教師首先展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再介紹實(shí)驗(yàn)裝置要求，然后問學(xué)生“干燥塑料袋里的水是從哪里來的?可能從下面的瓶里上去嗎?可能從外界的空氣中進(jìn)去嗎?……”學(xué)生根據(jù)教師的提問，進(jìn)行思考，做出大膽的猜想并回答，也就是開始了探索創(chuàng)新。這時(shí)學(xué)生的探索創(chuàng)新的熱情已經(jīng)被激發(fā)起來，學(xué)生的注意力也會(huì)馬上轉(zhuǎn)移到教師的課題中來。

教師鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn)：利用植物的向性運(yùn)動(dòng)原理，使幼苗的主根呈多種幾何圖形；利用光合作用原理在一片葉子上印出自己的頭像。當(dāng)有人問學(xué)生苦不苦時(shí)，他們卻回答“一點(diǎn)不苦，正相反，我很快活，因?yàn)槲矣信d趣。”的確，興趣能讓學(xué)生廢寢忘食。濃厚的興趣，激發(fā)了學(xué)生探索的欲望和創(chuàng)新的動(dòng)力。

2 創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新的情境，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)

創(chuàng)新是從問題開始的。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，首先要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)。教師不論課上、課后都要?jiǎng)?chuàng)設(shè)民主、和諧、平等和寬松的氛圍與情境，自始至終鼓勵(lì)學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題，使學(xué)生在寬松的情境中敢疑。并引導(dǎo)學(xué)生會(huì)疑、善疑和釋疑。在質(zhì)疑和釋疑及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師為學(xué)生提供民主、寬松的氛圍，激發(fā)學(xué)生的思維，尤其是發(fā)散思維與逆向思維，并培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的心理素質(zhì)，如不懈的進(jìn)取精神，對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的不滿足，對(duì)已有結(jié)論的不輕信，富于好奇，善于幻想，勇于探索以及實(shí)事求是的態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)和堅(jiān)忍不拔的意志都是非常積極可貴的。

做無定法，但可擇法，亦可創(chuàng)法。教師應(yīng)勇于拋棄舊的傳統(tǒng)教學(xué)模式，大膽進(jìn)行改革；學(xué)生也可以對(duì)書本的實(shí)驗(yàn)操作過程提出問題，進(jìn)行改革。發(fā)現(xiàn)問題，大膽懷疑，探奇索引，尋根問底是創(chuàng)造的開端，也是創(chuàng)造性人才的重要品質(zhì)。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，教師就要鼓勵(lì)學(xué)生多發(fā)問，讓他們敢想、敢懷疑、敢問。即使某些問題是可笑的，某些發(fā)現(xiàn)是錯(cuò)誤的，某些探索是失敗的，教師千萬不要挖苦諷刺學(xué)生，而要從積極的方面加以鼓勵(lì)，并幫助他們分析錯(cuò)誤和失敗的原因，使學(xué)生產(chǎn)生的創(chuàng)造火苗得以燃燒和發(fā)展，養(yǎng)成創(chuàng)造型人才的思維品質(zhì)。在創(chuàng)設(shè)教育情境時(shí)，由教師創(chuàng)設(shè)情境，由教師或?qū)W生提出問題，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和旺盛的求知欲，使其處于強(qiáng)烈的求學(xué)心理狀態(tài)，為下一步探究做準(zhǔn)備。

例如，在做生物實(shí)驗(yàn)“向澄清的石灰水中吹氣”時(shí)，就有學(xué)生提出：甲試管沒有吹入任何氣體，所以沒有變化，而乙試管吹入CO₂氣體，肯定變渾濁。我馬上肯定這個(gè)學(xué)生的問題提得很好，并說明在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，甲試管是用來做對(duì)照的，但沒有對(duì)比性，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)。如何改進(jìn)呢?讓學(xué)生討論，最后得出，可用打氣針或注射器向甲試管中反復(fù)注入空氣。這樣在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識(shí)和思維的新穎性與獨(dú)特性等創(chuàng)新思維的品質(zhì)。

在實(shí)驗(yàn)課中，除必要的實(shí)驗(yàn)方法和步驟外，教師盡量鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考和嘗試，并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出推測和解釋，讓學(xué)生親自動(dòng)手去做，動(dòng)腦去想，然后發(fā)表自己的認(rèn)識(shí)和看法。最后教師在充分肯定每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績，包括探索精神的基礎(chǔ)上，對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出正確的分析總結(jié)。教學(xué)中，教師一般以問題為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生去細(xì)心觀察身邊的事物，使學(xué)生觀察時(shí)逐步提出設(shè)想，明確探索研究的方向，激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的熱情。如：介紹種子萌發(fā)時(shí)，課前向?qū)W生提出問題：種子萌發(fā)時(shí)是否需要光和氧氣?萌發(fā)時(shí)是先發(fā)芽，還是先出根?學(xué)生平時(shí)沒有注意這些現(xiàn)象，不清楚，便爭論起來，誰也不服輸。我趁熱打鐵，要學(xué)生回去設(shè)計(jì)幾個(gè)種子萌發(fā)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手做，并觀察做好記錄?？凑l設(shè)置的實(shí)驗(yàn)最合理，結(jié)果最準(zhǔn)確。學(xué)生都想爭做最好，肯動(dòng)腦筋，積極思考。

3 引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力

觀察力是探索活動(dòng)的門戶，又是探索活動(dòng)的起點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，需要教師在指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)傳授好方法。如：“種子萌發(fā)的外界條件”一節(jié)中，學(xué)生在沒有教師指導(dǎo)時(shí)，可能得出：“種子萌發(fā)需要水分、空氣、溫度”的結(jié)論，而忽略了“溫度要適宜”。這時(shí)教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生把結(jié)論補(bǔ)充全面，最后總結(jié)出：“種子萌發(fā)的外界條件是：空氣、水分、適宜的溫度”的正確結(jié)論。在“觀察蚯蚓”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有學(xué)生提出：我?guī)У尿球緵]有環(huán)帶，難道是個(gè)怪種?對(duì)此情形，教師應(yīng)及時(shí)表揚(yáng)這個(gè)學(xué)生觀察仔細(xì)，善于發(fā)現(xiàn)問題，并要求全體學(xué)生仔細(xì)觀察，比較幼小蚯蚓和成熟蚯蚓的特征。最后學(xué)生通過觀察比較，得出結(jié)論：成熟的蚯蚓才有環(huán)帶。

想象力在科學(xué)探索創(chuàng)新活動(dòng)中起著“設(shè)計(jì)師”的作用。在生物課中，常對(duì)一個(gè)問題提出種種猜想或微觀事物通過想象去理解，這是培養(yǎng)學(xué)生想象力和創(chuàng)新能力的最好途徑。如：在進(jìn)行“莖的輸導(dǎo)作用”一節(jié)的教學(xué)時(shí)，在學(xué)習(xí)莖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，教師提出下列問題：“在給植物周圍的土壤澆水施肥時(shí)，土壤中的肥料是怎樣運(yùn)送到植物全身的?葉片光合作用制造的有機(jī)物又是怎樣到達(dá)根的?莖起什么作用?”有了這些想象的基礎(chǔ)，學(xué)生根據(jù)這些問題進(jìn)行了大膽的探索創(chuàng)新：第一，提出假設(shè)——由篩管向上運(yùn)輸，或由木質(zhì)部導(dǎo)管向上運(yùn)輸；第二，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——模仿課本上的實(shí)驗(yàn)，并有所創(chuàng)新；第三，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材藥品，對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，觀察并記錄結(jié)果；第四，結(jié)論——通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，得出結(jié)論：莖對(duì)水分和無機(jī)鹽的輸導(dǎo)是通過木質(zhì)部的導(dǎo)管向上輸導(dǎo)的，其動(dòng)力是蒸騰作用產(chǎn)生的拉力。這樣，學(xué)生始終以小科學(xué)家的身份作為探索活動(dòng)的主體，自主地進(jìn)行探究。在探究過程中，學(xué)生要圍繞問題的解決，依靠已有的知識(shí)對(duì)問題可能的答案進(jìn)行猜測，提出假設(shè)：然后依據(jù)假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)；最后得出結(jié)論。其問尤不閃爍著創(chuàng)新的火花，無不存在著對(duì)學(xué)生創(chuàng)新技能和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。

探索創(chuàng)新活動(dòng)中還應(yīng)伴有動(dòng)手活動(dòng)，它是觀察探索的基礎(chǔ)，熟練規(guī)范正確的操作能保證探索活動(dòng)的順利進(jìn)行。因此培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作能力十分重要。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)注意下面幾個(gè)步驟。(1)以規(guī)范的操作讓學(xué)生模仿。初中學(xué)生剛接觸生物實(shí)驗(yàn)．操作不熟練，特別需要教師耐心示范。在“顯微鏡的使用”實(shí)驗(yàn)中，開箱、取鏡、安放、調(diào)試等操作，教師都要注意動(dòng)作規(guī)范，觀察物象時(shí)，物鏡與標(biāo)本的距離要做到心中有數(shù)，即使不看物鏡也能熟練調(diào)焦。(2)提出問題，進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練。與顯微鏡相關(guān)的實(shí)驗(yàn)常因?qū)W生的操作能力差而影響實(shí)驗(yàn)效果，為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師采取提出問題進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練的方法，比如：顯微鏡下只能看清一層植物細(xì)胞，如果葉片的橫切片太厚，你能看清葉的構(gòu)造嗎?如果看不清怎么辦?這個(gè)問題在觀察“葉片的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)前提出．引導(dǎo)學(xué)生用雙面刀片制作的切片應(yīng)薄而透明，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生就能更好的觀察葉片的結(jié)構(gòu)。如：在“探究種子的成分”的實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)儀器藥品和操作步驟以及實(shí)驗(yàn)方法，并在教師的指導(dǎo)下，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，做好記錄，進(jìn)行探討，最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出：種子的成分有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和水分、無機(jī)鹽這幾種成分。這樣，不但增強(qiáng)了學(xué)生探索自然科學(xué)的興趣，而且還提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中領(lǐng)悟生物科學(xué)知識(shí)，學(xué)生探索自然科學(xué)的能力從而也得到了提高。正如陶行知所說：“要?jiǎng)?chuàng)造，你在用腦的時(shí)候，同時(shí)用手實(shí)驗(yàn)；用手的時(shí)候，同時(shí)非用腦不可，手和腦在一起干是創(chuàng)造教育的開始；手腦雙全是創(chuàng)造教育的目的。”

實(shí)驗(yàn)一般可分為技能型、驗(yàn)證型、探索型。而探索型實(shí)驗(yàn)最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如講莖的輸導(dǎo)作用時(shí)，在有的班級(jí)我是這樣做的：課前布置學(xué)生剪取一些小段樹枝，全班分成幾個(gè)小組，各組分別對(duì)自己的材料作不同處理：

①將枝條插在稀釋的紅墨水中；②將環(huán)割部分樹皮的枝條插在稀釋的紅墨水中；③將除去葉的枝條插入稀釋的紅墨水中；④將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。上課時(shí)，讓學(xué)生先對(duì)比觀察不同處理的枝條的外觀，并切開莖觀察內(nèi)部顏色變化，提出啟發(fā)性問題：①莖的顏色是否發(fā)生變化?發(fā)生變化的位置在莖的哪個(gè)部分?②正常枝條、環(huán)割枝條、除去葉的枝條、倒插枝條現(xiàn)象是否相同?分析產(chǎn)生的原因。學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，并通過對(duì)親自動(dòng)手制作的實(shí)驗(yàn)材料觀察到的現(xiàn)象，各抒己見，提出問題，在討論和爭議中解決問題，得出結(jié)論。教師只要稍作歸納，就能達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)，鞏固學(xué)生知識(shí)的目的，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力。

實(shí)驗(yàn)中，教師通過“設(shè)疑——?jiǎng)邮帧^察——質(zhì)疑——探索——討論——解疑——結(jié)論”這種教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的目的。

總之，素質(zhì)教育是主體性發(fā)展的教育，在教學(xué)的全過程表現(xiàn)為學(xué)生的主體作用要能夠充分發(fā)揮；教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在自己觀察、動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上，積極主動(dòng)地動(dòng)手、動(dòng)腦、觀察、探索、分析、創(chuàng)新，自己概括歸納出結(jié)論，獲得知識(shí)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重在手腦并舉，意在創(chuàng)新能力培養(yǎng)，從而激發(fā)起學(xué)生的主動(dòng)探索自然科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)知識(shí)的能力。