生物實驗中學生創新能力的培養

新課標倡導探究式學習，歸根到底是通過探究式學習提高學生的創新思維和創新能力。在人教版教材中，《分子與細胞》模塊集中了必修模塊中大多數的高中生物實驗，在培養學生實驗探究能力的同時，教師也要利用實驗的機會提高學生的創新能力。筆者結合教學實踐，在實驗教學中，有意識地讓學生大膽探究，勇于創新。如在探究酵母菌的細胞呼吸實驗中，充分激發學生的積極性和創造性，鼓勵學生克服困難，在完成實驗的同時，提高了學生的創新能力。

1.教學設計思路

必修一第五章第三節“ATP的主要來源——細胞呼吸”一節，計劃2課時，第一課時在學生預習的基礎上先學習細胞呼吸的概念，并與學生一起建立細胞呼吸的概念模型。在介紹完酵母菌的特點之后，開始讓學生根據教材的提示，分組討論如何進行探究實驗，在課堂中完成探究實驗的設計。課后學生分組準備實驗，要求在第二節課的課前完成實驗裝置并開始實驗。第二課時中，各組分別檢測實驗結果。檢測結束后，以實驗結果為依托共同討論學習酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸，之后教師組織學生進行有氧呼吸和無氧呼吸概念模型的構建，最后分組討論分析細胞呼吸原理的應用。

2.組織學生進行探究實驗的設計

由于筆者所在學校實驗室建設不完善，實驗器材短缺，教材中使用的器材如錐形瓶、玻璃管、帶孔的橡皮塞等工具無法為學生提供，但器材缺乏不能作為無法開展實驗的借口。因此，教師先告訴學生實際情況，同時也激勵他們想辦法，尋求替代方案。要求如下：

（1）要自己準備實驗材料和用具：食用酵母（超市有售），葡萄糖或白砂糖；反應瓶（可密封的塑料瓶、玻璃瓶均可）；如果要檢測CO₂則需準備氣體收集和檢測裝置。

（2）實驗室可提供以下物品：溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，澄清石灰水，燒杯，滴管等。

（3）探究要求：以四人小組為單位，組長負責組織討論和分工，提出探究問題并寫出探究方案，探究不局限于僅探究酵母菌細胞呼吸的方式，可以提出自己想探究的問題。在第二節課前8-10h開始實驗。課堂中只進行實驗結果的檢測與討論。

之后，學生們開始了熱烈的討論，提出了很多問題和對問題的探究思路，并和筆者進行交流。在交流中，筆者對他們的設計進行了肯定和論證，引導他們完善設計，課堂結束時，每一組都有了自己的探究題目和方案。

3.實驗的教學效果

第二課時的教學地點選在實驗室中，每組都帶來了自己準備的實驗裝置，并對實驗結果進行了檢測，收到了意想不到的效果。

3.1實驗結果

部分實驗小組只是將酵母菌和葡萄糖混合在塑料瓶或玻璃瓶中，在課堂中用重鉻酸鉀檢測到了酒精的產生，并且通過放出的氣泡和帶火星的木條熄滅來判斷有CO₂產生，最后的結論是酵母菌無氧呼吸產生了酒精和CO₂。

有些實驗小組按照教科書中提供的實驗方案，用醫用的輸液瓶和輸液器連接出了與教科書類似的實驗裝置。因為醫用輸液瓶有橡皮塞，解決了氣密性的問題，而輸液器剪下來的小塑料管，很好的代替了玻璃管。這樣既探究了酵母菌的有氧呼吸也探究了酵母菌的無氧呼吸。

還有一個實驗小組非常有創意，設計了自己的探究實驗，他們因為想到發面用的是酵母菌，因此提出了這樣一個問題：酵母菌可以利用哪些有機物進行細胞呼吸？他們分別探究了葡萄糖、白砂糖、淀粉和雞蛋清做為酵母菌的營養的實驗。實驗分了4個組：一組中加了葡萄糖溶液和酵母菌；二組中加了白砂糖溶液和酵母菌；三組中加了淀粉溶液和酵母菌；四組中加了雞蛋清溶液和酵母菌。課堂中檢測的結果是除第i組（淀粉組）未檢測到酒精外，其他各組均檢測到了有酒精產生。

3.2對實驗的總結和點評

各組有不同程度的收獲，筆者先對他們的努力克服困難積極實驗的態度進行了肯定，也指出了他們實驗中出現的不科學不嚴謹的地方，提出了改進意見，尤其表揚了探究酵母菌可以用哪些有機物進行細胞呼吸的組。并且，把他們組的實驗做為教學資源，請他們組將自己的實驗給全班匯報。然后，請全班學生討論這個實驗過程是否嚴謹，結果是否有說服力，部分學生對淀粉組出現的結果產生了質疑，理由是如果酵母菌不能利用淀粉，如何發面呢？最后，筆者建議重復實驗，如果多次重復仍然得出同樣的結果，才能證明結論是正確的。

4.對探究實驗教學的啟發

在教學中，教師要調動學生的積極性和創造性，不能因為實驗條件的限制而不做實驗或不讓學生探究，學生是有能力、有思想的，如果適當引導，他們能克服困難找到解決問題的途徑。

實驗教學的主要目的是提高學生的探究能力，教學時教師要有意識地讓學生自己提出問題，進行探究。因此，教師不能囿于課本上提供的材料和實驗方案，可以讓學生探究不同的問題，在開放性的探究問題中，學生才能發揮出更大的創造性，對培養學生的創新能力會更有幫助。學生實驗難免會有不科學的地方，而他們所表現出的不完美的地方，不正是教師很好的教學資源嗎？在錯誤中總結經驗，才能更好的培養他們的科學素養。