當前,我國把深化教育改革,全面實施素質教育作為實施科教興國戰略的系統工程,培養和造就一批德、智、體、美、勞全面發展的跨世紀人才。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,觀察和實驗是生物科學研究的重要方法,是學生獲取感性知識的重要源泉,是實施素質教育的良好切入點。在生物學實驗教學中培養學生的創新思維能力,是轉變傳統的教育觀念,實施素質教育的重要組成部分。那么,如何在生物實驗教學中培養學生的創新思維能力?我在教學中做了以下嘗試:
一、變演示實驗為探究性實驗,培養學生的創新思維能力
現有的生物教學大綱實驗往往是演示實驗,在演示實驗中,學生處于被動接受知識的狀態。而探索性實驗是指在實驗的基礎上,通過科學的分析、綜合等思維過程來獲取知識。這一過程要求學生有較多的思考和討論,學生處于一種主動探索知識的狀態,對培養學生的創新能力非常有利。
如“莖的輸導作用”,教材上是先講水分和無機鹽是由導管從下向上運輸的,然后用一個演示實驗進行驗證。教師可以改進教學設計,先不講莖的輸導作用,而是課前布置學生剪取一些小段樹枝,全班分成幾個小組,各組分別對自己的材料作不同處理:①將枝條順插在稀釋的紅墨水中;②將環割部分樹皮的枝條順插在稀釋的紅墨水中;③將除去葉的枝條順插在稀釋的紅墨水中;④將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。
學生根據已學知識,通過對現象的分析,各抒己見,在討論和爭議中解決問題,得出正確結論,從而引導學生自己動手動腦,在實驗觀察中得出新的結論。這樣做可使學生將新的知識點植根腦海,形成永恒的記憶,且激發了學生探索精神,培養了學生創造性思維能力。
二、改進生物實驗,培養學生的創新思維能力
為了啟發學生創新思維,使教學更符合學生的認識規律,把學習的主動權交給學生,將實驗課教學模式加以改動。如:在“觀察葉片的下表皮實驗中”書上用的是蠶豆葉片,不易撕取,我就先把操作要領講給學生,讓學生選擇更適合本實驗的蔬菜葉子,同時,我就把事先準備好的多種蔬菜拿給他們,學生一致認為韭菜和菠菜最適合,果然用韭菜撕取表皮更容易,而且實驗效果也很好。
三、引導學生做好探究實驗,培養學生創新思維能力
探究實驗能培養學生的觀察力、想象力、動手能力和創新能力。生物新教材中增加了探究性實驗,能有力地促進學生學習方式的改變,使學生在課堂上有機會深入地思考一些問題,并為解決問題提出自己的思路和方案,通過實驗找到足夠的證據來檢驗自己的想法,如在做“光對鼠的生活有影響嗎?”有同學把玻璃板換成了透明的薄膜,這一創新不僅取得了相同的實驗結果,也使實驗材料廉價易得。如《探究種子的萌發的外界條件》,《探究草履蟲對刺激的反應》等都給學生提供參考的實驗方案,使學生對探究實驗有了一定的認識后,再充分發揮學生的想象,調動學生的創新能力,讓學生自己設計、自己動手做實驗,學生對這兩個實驗提出了兩種可行性方案,并且驗證了結果。
四、變課內實驗為課外實驗,培養學生創新思維能力
生物學課內實驗,不管是學生分組實驗還是教師演示實
驗,往往限定在課堂有限的時間內完成,實驗由于受時間、空間、人數、器材等限制,學生的觀察、分析和動手操作機會很有限,而課外實驗大多分散在野外或學生家庭中進行,或者場地較為廣闊,或者參與實驗人數較少,再加上實驗延續時間較長,所用器材一般簡便易得或者容易自制,這就大大增加了學生在實驗中動手操作的機會,他們親自觀察、記錄,并且動腦筋去比較、分析和思考,從而拓寬實驗的功能,培養學生的創新能力。
五、鼓勵學生進行實驗設計,培養學生的創新思維能力
在教學中,教師要精心設置情境,鼓勵學生設計簡單的實驗方案,這有助于培養學生的探究能力和思維能力。實驗設計能幫助學生更加深刻地理解生物學知識。更加靈活地應用生物學知識,對學生創造性思維能力提高有很大的促進作用,是生物學教學不可缺少的一個重要環節。在學生掌握了一定的生物學知識后,可讓他們親自設計實驗。
學生自己設計實驗和按已有的實驗方案“照單抓藥”的方式進行實驗的感覺和效果是完全不一樣的,通過這些過程,既能培養他們獨立且科學地思考問題的能力,也能培養他們觀察、實驗、思維、自學等能力,從而培養學生的創新思維能力。
六、打破定勢,培養創新思維能力
以往做實驗,都是教師先講實驗,把實驗要求,實驗器材,實驗步驟、實驗結果、實驗注意事項一應俱全地講給學生,還怕學生出問題,但通過各班實驗效果的對比,我們進行了大膽的嘗試,如《制作臨時裝片和觀察植物細胞結構》的實驗,讓學生根據實驗題目準備實驗材料。有同學用洋蔥作為實驗材料,她先取了一片洋蔥外面較薄的老葉直接放在顯微鏡下觀察,看到葉片的結構是由許多細小的不同形狀的細胞構成,接著她將洋蔥鱗片的內表面,外表面、葉肉分別做成臨時裝片,放在顯微鏡下觀察到了它們不同的形狀,不同的排列方式,并把這些不同的細胞都認真的畫了下來,還能自我追問一些順理成章的問題。這樣,學生并不是在教師照本宣科的情況下學習知識,而是在掌握了實驗原理的基礎上,充分利用身邊的材料創造性地進行實驗,不但能順利地完成了任務,還學到了更多的知識,培養了學生的創新實踐能力。
綜上所述,通過生物實驗,不但要達到教材對每一個實驗提出的實驗目的,進行常規的驗證性的實驗教育;還要培養學生的科學實驗素養,理論聯系實際和實事求是的科學作風,嚴肅認真一絲不茍的科學態度;更重要的是通過對分組實驗、課堂演示實驗、課外小實驗以及日常生活中生物現象的嚴密觀察和勤于思考,培養學生主動研究的探索精神和創造性的發現、思考和解決新的實際問題的能力。
總之,素質教育是主體性發展的教育,在教學的過程中要充分發揮學生的主體作用表現在:教師要充分調動學生的參與意識,激發學習興趣,讓學生在自己觀察、動手操作的基礎上,積極主動、動腦觀察、探索、分析、創新,自己概括歸納出結論,獲得知識。加強實驗教學,重在手腦并舉,意在培養創新能力。