在生物實驗教學中培養學生的創新探究能力

新課標提倡探究性學習，它將科學探究引入義務教育階段生物課程的內容標準，就是為了促進學生學習方式的改變，使學生能主動地獲取生物科學知識，體驗科學過程與科學方法形成一定的科學態度與科學價值觀，培養創新精神。學生的科學探究能力的形成和對科學探究的理解都是在探究性學習過程中逐步提高的，所以我們要盡量利用一切現有的條件創造機會讓學生親自嘗試和實踐探究活動。我認為應從下面五方面來體現。

1.創設問題情景，激發探究興趣

生物是一門以實驗為基礎的科學，各種生物實驗以其直觀性、形象性為學生提供了豐富的感性材料，使其充滿著趣味性、思維性、探索性和創造性，能有效地激發學生的好奇心和求知欲。例如在探究植物細胞吸水和失水的獨立實驗中，我和學生一起在課前準備蘿卜、胡蘿卜、馬鈴薯、黃瓜、天平及砝碼、燒杯、清水、10%的鹽水、30%的鹽水、刀、菜板等，然后做演示實驗:兩塊蘿卜洞中分別放入清水和鹽水。在上課時，我先請準備實驗的學生匯報實驗過程，再讓他們觀察實驗臺上的兩個蘿卜塊:(1)看一看這兩塊蘿卜洞中液體有什么變化;(2)用手摸一摸兩塊蘿卜的軟硬，再向全班匯報。通過這個小實驗，你能得出什么結論?問:水進入蘿卜的什么結構?水是從蘿卜的哪個結構出來的?再引導學生聯想:生活中你見過哪些植物體吸水和失水的現象?這時，學生很有興趣地回答:“買來的菜放兩天就蔫了，但泡在清水中一段時間就又變硬挺了;切完的涼菜加了鹽后就滲出好多水……”這時再提問:“植物細胞在什么條件下吸水?在什么條件下失水?”這樣利用學生的生活經驗，引起學生爭論并激發他們的探究熱情，鼓勵他們用實驗驗證的方法證明自己的觀點，有利于培養學生的創新意識和提出問題的能力，更能激發學生的探究熱情。

2.分組設計方案，培養探究方法

有了前面的興趣后，學生就會根據上面的問題自主提出問題:細胞吸水和失水的前提條件是什么?這時有學生作出假設:植物得失水分的多少與外界溶液濃度的大小有關系?這時我要求學生按照提出的假設(按以前的小組)來自行設計實驗方案來驗證。在設計實驗方案時，教師應給學生充分的時間進行實驗設計，以保證實驗方案的有效性。在引導學生討論實驗方案時，我提醒學生設置試驗對照，還需提示用什么方法知道細胞吸水和失水?你的設計分幾個步驟?實驗中應注意什么問題?在這個過程中教師要充分信任、鼓勵學生設計實驗方案:看哪組同學能集思廣益，實驗設計得又快又好。這樣問題設置循序漸進，與學生對話親密無間，善于鼓勵學生發表見解，創造了一個平等、民主的教學氛圍，同時也能培養學生的探究方法。

3.交流設計方案，鍛煉嚴謹思維

小組(1)的設計:取等量濃度分別為10%、30%的鹽水，裝入燒杯中，另一燒杯中裝入等量的清水，將三塊等大的蘿卜條分別稱重，記錄數據后依次放入三個燒杯中，五分鐘后觀察蘿卜條的形態變化，并取出蘿卜條分別稱重，測量燒杯中水的體積變化，記錄數據，對數據進行處理分析。其他組學生的建議:蘿卜條要一樣，實驗時間要適當延長。我提示:蘿卜的形狀對實驗有沒有影響?蘿卜的重量一樣，但表面積不一樣行嗎?取出蘿卜用幾把鑷子?直接放到天平上嗎?量筒要用幾個呢?討論后學生提出減小實驗誤差的因素，如:①蘿卜塊的質量是否一樣?②控制表面積:蘿卜塊的形狀，蘿卜的塊數，蘿卜塊的皮是否去掉了?③蘿卜塊是否同時放入燒杯中，同時取出的?④蘿卜塊在不同食鹽水中放置的時間是否一樣?放置多長時間?⑤是否想到要多做幾次重復實驗?⑥蘿卜塊在紗布上擦的次數是否一樣?⑦不同的鹽水濃度產生的浮力是否相同?

各組完善自己的設計，自由選擇材料，自行設計方案。通過交流完善方案和思維，教師應鼓勵學生在完成探究活動過程中，提出不同的假設、設計不同的實驗方案、采取不同的數據處理方法，使用不同的實驗儀器。思維和實驗操作中有較大的自由度，為訓練學生的發散性思維提供了良好的氛圍;設計實驗方案、分析誤差原因，為訓練學生嚴謹的思維提供機會。

4.實施活動方案，分析實驗結果

以小組為單位，密切配合，完成試驗操作、記錄數據，處理數據，教師巡視指導。小組(2)的分析:我們組根據數據得出的結論是:外界溶液濃度大，細胞就失水，外界是清水，細胞就吸水。我適當提示:“我們知道，植物體是由細胞構成的。成熟植物細胞有大液泡，而液泡中有細胞液，細胞液是有一定濃度的?！贝藭r，學生把細胞液的濃度與細胞周圍溶液的濃度聯系起來。我問:“請同學們進一步想一想，為什么蘿卜放在高濃度的鹽水中細胞會失水呢?為什么清水中的蘿卜細胞會吸水呢?還是從細胞液有一定濃度這方面來考慮?！苯浰伎?，有學生回答:“因為鹽水的濃度大于蘿卜細胞細胞液的濃度，所以細胞液中的水跑到外面了;而清水的濃度小于蘿卜塊中的細胞液的濃度，所以外面的水跑到細胞液中了?！弊詈蠓治龀鼋Y論:細胞得失水分取決于細胞液濃度與周圍溶液濃度的差。通過這些活動，學生在探究過程中如實地記錄實驗數據，認真細致地進行實驗操作，有助于培養學生嚴謹、求實的工作態度。以組為單位匯報，其他組學生傾聽，相互交流。在這一過程中，我做到了少發言，多參與;少講解，多指導，多觀看，多與學生合作，所以課堂氣氛融洽，輕松愉快，學生愿意上這樣的探究實驗課。

5.靈活應用理論，拓展延伸生活

各學科有各學科的特點，對于生物實驗來說與現實生活緊密聯系。我們可以根據實驗結論，讓學生課外自己設計各種口味不同的黃瓜小菜，請家人品嘗，并說出其中的道理;并腌制糖醋蒜，想一想其中的道理。這樣將課堂教學向課外延伸，指導學生開展相關的課外實驗，既能體現生物學科的特點，又能豐富教學內容，達到了理論聯系實際生活的目的，還能培養學生熱愛勞動、熱愛科學的情感。

實驗以課堂形式常見，學生很喜歡，按理說，實驗應是啟迪學生創新思維、提高學生創造力的有效途徑。但實際上，大多數教師總是把實驗課當成了理論驗證課，這種驗證的實驗，我認為是一種被動的、應付式的教學。成功的實驗課應該走“引導—探索—實驗—掌握—運用”的路子，即上面提到的五方面，這樣才能充分發揮教師的引導啟迪作用，突出學生的主體地位，啟發學生的思維能力，才能最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性，培養他們的創新意識。