摘要: 培養和造就大批具有創新意識和創新能力的高素質科技人才,是現代人才培養工程的目標。本文就如何在生物實驗教學過程中培養學生的創新素質進行了探討。
關鍵詞: 生物實驗教學 創新素質 人才培養
生物學是一門實驗科學,實驗教學不僅是讓學生驗證知識,而更重要的是培養學生的觀察、操作、表達的三大能力及調動其學習興趣,是在生物教學中培養學生創新素質的重要途徑。筆者結合自身在生物教學中的長期實踐,就此問題進行一些探討。
1.培養學生具有全面、敏銳的觀察能力
首先要明確觀察目的,才能保證將注意力集中在所要觀察的事物中。其次是掌握科學的觀察方法。如觀察法可分為按順序觀察和比較觀察。在做動植物解剖實驗時,要嚴格按順序觀察,如解剖蝦時,要先看其外部特征,再扒開甲殼觀察內部結構。如果反過來或用解剖刀隨意切割,就得不到正確的認識;在做生物的無性生殖實驗時,讓學生觀察多種標本:草履蟲的分裂生殖、酵母菌的出芽生殖、曲霉的孢子生殖等,再結合課堂上講過的內容,比較這幾種方式有何不同,可使學生對無性生殖產生深刻的認識,其思維能力也同時得到鍛煉。在觀察的過程中,教師還要鼓勵學生不滿足于教材中現成的觀察內容,積極探求新發現。如在進行《用顯微鏡觀察人的口腔上皮細胞》的實驗中,實驗目的僅是讓學生觀察細胞的形態,但一位女生卻發現了經過洋紅染色的上皮細胞核里有一個深紅色小點,我趁機讓學生們比較男生和女生所做的裝片。結果大家很快總結出:只有取自于女生的口腔上皮制作的裝片中才有這個小紅點。但為什么只有女性才有呢?我就把它作為一個課后思考題,讓學生們自己查資料去解決。通過這樣的教學過程,學生的觀察能力得到了有效的訓練,同時培養了學生的求異思維,激發了學生的學習興趣。
2.掌握規范、嚴謹的實驗操作方法
如果在實驗中馬虎、隨意,會連正常的實驗都無法完成,更談不上創新了。教師的示范首先要正確、規范,并對學生要嚴格要求,培養學生嚴謹的科學作風、崇實求是的科學態度。要引導學生在熟識實驗目的、內容及注意事項的基礎上總結概括實驗操作程序。如在《觀察植物細胞的有絲分裂》的實驗中,把裝片的制作順序概括為鹽酸解離、清水漂洗、龍膽染色、壓片制片等主要步驟,這樣既可以幫助學生掌握一定的實驗操作技能及實驗技巧,又訓練了學生思維的邏輯能力。
3.學生設計實驗
一般的實驗都有編制好的實驗指導書,學生按照現成的步驟進行操作,他們的創造性思維沒有機會發揮。所以在保證完成教學計劃的前提下,應給予學生一定的機會,由他們自己來設計實驗。例如在血涂片制作的實驗課之前,我跟學生說:“實驗指導書上只有瑞特氏染色法,同學們去查查資料,看有沒有其它制作血涂片的方法。”實驗課上,學生們提出了多種染色法,如姬姆薩染色法、瑞特氏·姬姆薩混合染色法,甚至還有的學生說:“蘇木精、伊紅是常用的染料,可不可以用它們來染色試試呢?”于是我讓他們按照自己的設計進行魚類血液的染色,血涂片制作好后進行對比,看哪種效果好。在此過程中,學生有一種實驗是自己做出來的成就感,而且創新能力也得到了提高。
4.分析實驗,培養學生積極思維
實驗過程中,會出現各種預知或未知的實驗現象,教師應要求學生細致地觀察、記錄,認真地分析。尤其是實驗失敗時,教師要鼓勵學生耐心、細心地找出原因,千萬不能畏懼困難、半途而廢。如《葉綠體中色素提取和分離》的實驗結果,四條色素帶部分或全部不明顯,教師可提示:是否丙酮用量過多造成濾液太稀;用的為新鮮的幼嫩葉,劃濾液細線時是否重復的次數少了一些,等等。在實驗中不放過任何一個可以調動學生積極思考的細節,久而久之,學生的勤于動腦就會升華為善于動腦,進而就會有所創造。
5.精心設計實驗練習,鞏固提高學生創新思維能力
練習是認識的繼續,是知識鞏固深化的重要手段。練習是學生獨立運用知識于解題的過程,對發展創新思維能力起著重要作用。因此,實驗教學中教師要有意識地為學生設計帶有探索性的練習,如實驗設計型和實驗分析解釋型的練習。實驗設計型的練習主要考查實驗的方法、原理、技能和技巧。實驗分析解釋型的練習以實驗為背景,通過圖、文、表等多種形式來表達實驗情境,通過學生對實驗現象的觀察、實驗結果的解讀、實驗過程和結果的分析、實驗結果和現象的推測和預期等,著重考查學生科學思維能力。這樣可使學生的創新思維能力由不成熟到成熟、由不完善到完善。
6.開展課外活動,進一步培養學生的創新能力
創新能力的培養僅靠課堂實驗教學是不夠的,還要盡可能地開展生物課外活動,根據教學目標適當布置一些觀察、調查、采集、標本制作、參觀等內容。最好在學校內組成多個興趣小組,由教師指導,有計劃地開展各種課外活動,這樣可以開拓學生的視野,激發學生的學習興趣,使學生形成不斷探求新知識的意識。如果學校條件許可,可讓學生參與教師的科研活動,或者撥一定的經費給學生自己搞科研,這樣可以培養學生科學思維的習慣及通過科學實驗解決問題的能力,并充分發揮他們的創造力。
只要我們每一個教師從細微入手,從點滴做起,自覺地把啟發學生追求新知,激勵學生勇于探索、敢于創新作為自己的職責,就能為國家培養出大批具有創新意識和創新能力的高素質科技人才。
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基金項目:淮海工學院教學改革立項課題(2006106)