創造性設計實驗 培養學生的創造性思維

摘 要:作為教師，給學生知識是重要的，培養學生的創造思維更加重要。教學中可以有意識的設計實驗來培養學生這方面的能力。創造性的實驗設計可以從觀察目標的改變，溶液中溶質的改變，科學思維方法的挖掘等方面來培養學生的發散思維、分合思維、聯想思維、逆向思維、抽象思維等創造性思維。

關鍵詞:創造性;實驗;創造性思維;能力;培養

創造性思維就是指發散性思維，這種思維方式，遇到問題時，能從多角度、多側面、多層次、多結構去思考，去尋找答案。既不受現有知識的限制，也不受傳統方法的束縛，思維路線是開放性、擴散性的。它解決問題的方法不是單一的，而是在多種方案、多種途徑中去探索，去選擇。創造性思維具有廣闊性，深刻性、獨特性、批判性、敏捷性和靈活性等特點。

作為教師，給學生知識是重要的，培養學生的創造思維更加重要，因為他們是未來的主人，在日新月異的今天，創造性思維將廣泛應用于各個方面，不管他們將來從事怎樣的工作，都將發揮不可估量的作用，因此，教給學生知識，會解題是重要的，有效地培養學生的創造性思維的教學活動更重要，如果能在教學中讓學生既能學會做題，又培養了學生的能力那就更好了。

下面是本人在教學中設計的由一個實驗拓展開來，培養學生創造性思維的一些做法和體會，與同仁們一起分享和探討。

實驗內容:顯微鏡下觀察紫鴨跖草的葉表皮

實驗目的:

1、觀察氣孔開放和關閉的形態，并探索其開閉與保衛細胞吸水和失水的關系;

2、觀察葉肉細胞質壁分離及復原的現象，并讓學生探索質壁分離及復原與外界溶液濃度的關系;

3、培養學生的動手能力、觀察能力、分析綜合能力、創造性思維能力。

實驗器材:(略)

實驗運用的原理:當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞就吸水;當細胞液濃度小于外界溶液濃度時，細胞就失水。

活動過程:

步驟一:

Ⅰ、將參加活動的同學分為A、B兩組，并告訴他們各自在實驗中應注意觀察的目標。

A組:氣孔的構成及氣孔大小的變化，探索氣孔開閉與保衛細胞吸水和失水的關系。

B組:葉肉細胞的形態及各部分結構的變化，探索細胞質壁分離與復原與細胞吸水和失水的關系。

Ⅱ、分給A、B組兩組同學每人一份實驗步驟和記錄表，兩組的實驗步驟是一樣的，但A 、B兩組的觀察對象和記錄內容不同(見下表)，讓他們分別按要求做實驗，并做好實驗結果的記錄和分析，對運用進行思考和分析。

步驟二:讓A、B兩組同學分別做B組和A組實驗，注意觀察目標并做好實驗結果的記錄和分析，對運用進行思考和分析。

步驟三:教師總結，思維拓展訓練

告訴學生:你們用相同的實驗材料和步驟，看到的是相同的一個視野，但由于關注的目標不同，就有了不同的結論，拓展開來就是不同的應用，鼓勵學生要做個有心人，對事物要善于細心觀察，大膽探索，開發自己的發散思維，充分發揮自己的創造性，也許就是自己的一個不同凡響的發現和思維，一個創造性的實驗設計就會讓世界為此改變。

實驗過程中分發藥品時，我還有意識地給部分學生的溶液是放置時間較久的30%的蔗糖溶液，那么少數細胞一段時間后不加清水也會發生質壁分離復原的現象，期待學生發現(沒發現就啟發發現)這一情況，這樣教師就可以加以引導:是細胞死亡嗎?否。細胞死了不會復原。是蔗糖進入細胞嗎?理論上講不可能。這些蔗糖溶液放置時間有些長了，那么，可能是什么原因呢?讓學生自己想想，也可以和同學討論一下，有合理的解釋就要給予肯定，最后老師再給出解釋:也許是蔗糖分解后的物質葡萄糖進入了細胞，導致細胞液濃度升高引起的。有的同學可能會提出質疑，是嗎?教師引導——實驗驗證啊!(學生可以配置葡萄糖溶液進行實驗)，告訴學生要尊重事實，大膽質疑。也許就會有學生提出另外的疑問，為什么選蔗糖做溶質，如果改用可以自由通過細胞的甘油或用硝酸鉀來做實驗結果又如何呢?等等。

下面分析一下B組實驗的“結論延伸和運用”中探究細胞液濃度的思維，運用了加加減減的方法，將這種方法拓展開來(高中生物的許多實驗都有運用)。比如，在研究動物激素的作用中，常常采取了切除某個腺體(減減)來觀察缺少這種激素缺乏的癥狀，再注射有關激素再觀察動物的變化，或者給正常動物注射某種激素(加加)，看該激素過量的情況。在研究植物激素的作用時科學家拜爾、溫特都運用了這種方法。在許多習題中也有這一方面的內容，比如血糖調節，探究植物激素促進扦插枝條生根的濃度等等。

通過這些加加減減例子的結果可以看出，從機體的調節來看，作為生命的有機體是辯證的、和諧的。細胞液有一定的濃度，外界溶液濃度的高低會影響細胞的吸水和失水;血糖要有一定的濃度，太高或太低都對機體有害，所以正常機體都必須能進行有效的調節，否則就會產生高血糖和低血糖;對于能產生胰島素的細胞來說，它的核糖體高爾基體等是比較豐富的，因為他有合成和分泌蛋白質的功能;對于需要大量能量的細胞來說，它的線粒體是豐富的;對于沒有空氣進行有氧呼吸的動物來說，它的結構中是不會長有線粒體來浪費的，等等。因此學生在思考問題和解答習題時就可以運用這種思想來解答問題。

通過觀察目標的改變，溶液中溶質的改變，科學思維方法的挖掘等方面培養了學生發散思維、分合思維、聯想思維、逆向思維、抽象思維等創造性思維，這些思維方法的培養又是貫穿在具體的教學過程中，而不是空洞無物的說教，潤物細無聲的做法既能教給知識，有助于解題提高成績，也能培養學生的能力，讓他們終生受益。