開展探索性學生試驗　培養創新人才

賈會鋒

“創新是一個國家的靈魂”。在素質教育的大潮中,培養學生的創新能力已成為時代的最強音。中學生物實驗教學對培養學生的創新意識和實踐能力,有著其他學科不可替代的作用。筆者在這些年的教學中努力挖掘教材內容,嘗試探索試驗設計、操作,充分發揮實驗教學的創新功能,在培養學生的創新能力方面收到了很好的教學效果。

探索性學生試驗是指通過學生的自主研究活動,培養創新意識和實踐能力的實驗模式。探索性試驗的特點是只給出研究題目的要求,在教師的指導下,由學生自己確定實驗原理,選擇實驗器材,制定實驗方案,探索實驗結論。通過探索性試驗,能更好地訓練學生的創造思維能力,培養學生探索未知世界的精神、主動求知的精神,提高學生的實踐能力和創新意識。

探索性生物學生試驗一般可分為三個階段:準備階段、實驗階段和歸納總結階段。

一、準備階段

探索性學生試驗的最大缺點就是要冒一定的風險,萬一實驗失敗,得不出應得的規律,就無法使教學工作順利進行下去,還會對學生的心理產生一種規律不可信的不良影響。特別是生物學實驗,與其他自然科學相比,有些方面會受到限制:①實驗材料受到教材的內容編排、地方性和季節性的限制,無法保證必須的實驗材料十分完好。例如:七年級上冊教材,按教材的安排講到花的結構時,自然界已是“秋風掃落葉”了,桃花何處尋覓?②某些生理性實驗往往需要較長時間才能看到效果,不能立竿見影。如觀察植物對無機鹽的吸收,如果不提前一個月作準備,很難觀察到不同種類的無機鹽對植物生長發育的影響,教師教學時也是“巧婦難為無米之炊”。因此生物實驗的準備工作是非常關鍵的,準備實驗時一定要將各種可能出現的因素都考慮到,才能確保實驗成功。此外,教師要對實驗器材認真挑選,還要準備一些實驗所需要的表格或印好的實驗資料,提前發給學生,讓他們認真閱讀,做到實驗時心中有數。

二、實驗階段

蘇聯教育學家蘇霍姆林斯基有一句經驗之談:“學生的聰明才智來自他們的手指頭。”它揭示了智力開發的真諦——人類的智慧來源于勤動腦、勤動手。實驗階段對培養學生的創新意識起著至關重要的作用。學生進行探索試驗很關鍵的一步是進行實驗設計。如:“探究種子萌發的外界條件”的實驗,其實驗設計完全由學生自己來創設、嘗試,有的學生用餐巾紙鋪在罐頭瓶底,通過灑入水、倒入水、擰緊瓶蓋或開放在空氣中等實驗步驟,用控制溫度的方法來處理;有的學生把濕種子分三杯,一杯置于冰箱,一杯置于室溫條件下,另一杯放在鍋中煮;還有的學生提出用鉛絲代替線,等等。總之,每個學生都可以按照自己的想法創設出不同的實驗步驟,展現各自才華,這樣一來,學生的創新能力就能得到培養和提高。

這個階段由學生按自己的設計來進行,但由于受學生的動手能力等因素所限,實驗中不可避免要出現一些困難。因此在學生實驗時教師必須要在各組之間巡回觀看和指導,及時糾正操作中的一些錯誤與不妥之處,要求學生做實驗必須認真細致。如在做“觀察唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實驗時,雖然教師事先強調試管“振蕩”環節很關鍵,但是學生在動手實驗時,急于完成試驗看結果,在按步驟先往試管中加入2mL漿糊,再加入2mL唾液后,有很多同學只是簡單地搖幾下,沒將試管充分振蕩,因此淀粉與唾液混合不充分。當做完保溫處理后,滴加碘液檢驗時,試管底部未與唾液接觸的淀粉就與碘結合,試管中出現藍色反應,這與他們所學的唾液中的唾液淀粉酶把淀粉分解成麥芽糖的理論不相符。這時候就需要教師在旁邊點撥、引導,鼓勵學生大膽創新,充分發揮想象力和推測能力,找到問題的癥結所在,最后自己再把實驗做完美。

實驗分組時,筆者一般都是根據實驗室條件把學生分成6～12組,每組3～4人,每組都安排一名學習較好、動手能力較強的學生,在他的帶領下,全組同學齊心協力將實驗完成。

三、歸納總結階段

實驗僅僅是先導,最終的目的是得出結論。學生做完實驗后,要及時把實驗中觀察到的現象或記錄的數據進行處理,從而總結出實驗結論。這樣,學生才能夠完成由感性認識到理性認識的飛躍。由于學生的思維、歸納、推理的能力是有限的,所以在總結階段中,得出的問題與結論經常不全面甚至有錯誤。作為教師,這時應當鼓勵學生總結,并大膽地把自己的想法說出來,對于說錯的學生千萬不能一概否定,而是要幫助他們,引導他們,直到他們形成正確的認識。通過總結,要讓學生認識到生物學發展的途徑:實驗—提出假說—再實驗、檢驗—修正假說,最后得出科學的理論,從而培養他們的創新意識和百折不撓的探索精神。

總之,在生物教學中,我們不能僅僅只要求學生從形式上完成書中的實驗,還要特別注重給學生一些啟發,引導他們展開思維的翅膀;要花氣力抓好學生的分組實驗,相信學生,放手讓學生自己去探索,去發現;引導學生在實驗中獨立分析,獨立操作;大膽嘗試探索性學生試驗,培養學生的實驗操作技能,讓學生在試驗創造性學習中提高創新意識和創新能力,培養他們的創新精神。

(作者單位:河南省平頂山市第四十六中學)