如何培養高中生物實驗設計創新能力

華晴

【摘要】生物學是一門以實驗為主的學科，通過實驗掌握基本操作技能，鞏固基本理論知識，傳統照本宣科式實驗固化了生物實驗的奇妙動態，趣味性嚴重下降，導致高中生物實驗教學創新能力不足，本文結合高中生物實驗實踐就如何培養實驗創新能力進行了簡單闡述。

【關鍵詞】高中生物實驗 創新 探究性實驗

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）07-0168-02

一、高中階段實驗創新能力的重要性

高中生物實驗是生物課的重要組成部分，通過實驗可以掌握基本操作技能，從而更好地鞏固理解高中生物理論知識。創新能力是指對信息有敏銳獨到的處理能力，有靈活運用創新技法的能力。生物實驗中創新能力的培養是重中之重，只有不斷提高創新能力，才能激發探索欲望，鞏固對知識的理解，提高實驗技能。

二、高中生物實驗教學中的不足

我國目前高中生物實驗教學中，很多教師仍束縛在應試教育的理念中，實驗過程中，只是讓學生按照特定步驟操作，觀察實驗現象，來加強對基本理論的理解，這種灌輸式的教學模式已經不符合當前教育理念和人才培養的要求。生物實驗教學中存在的不足，主要有以下幾方面：課外的研究性實驗題目太少；對課本上的探究性實驗不重視；一些探究性實驗的實驗設計缺乏創新思維。

三、如何在實驗中培養創新能力

（一）興趣是創造能力的源泉

生物和日常生活密切相關，對生活中一些有趣的現象，要認真觀察、主動思考，例如：為什么用鹽腌黃瓜會出很多水？這是滲透作用；為什么糖尿病病人有多飲、多食、多尿、體重減輕的“三多一少”癥狀？是因為胰島素不足，糖不能被細胞充分利用，而出現血糖升高所致。生物學和社會熱點問題也息息相關，如克隆羊多利是怎么被克隆出來的？為什么克隆的動物的壽命那么短？如今污染加重，會對生態環境造成什么影響？總之，對生活中的現象感興趣，不斷提出問題、解決問題，才能更好地培養創新能力。

（二）重視高中生物實驗課，提高創新能力

1.深入挖掘經典實驗

課本中經典實驗中的設計思路和方法及設計原理為我們做一些探究性實驗提供了理論依據，要善于挖掘這些經典實驗中的隱形信息。比如：光合作用的發現實驗，從光合作用的原料、產物、條件、場所等推出溫度、二氧化碳濃度、光照強度對光合作用的影響，這些實驗設計思路為我們以后實驗設計提供了依據。從這些經典實驗中我們也可以學到一些實驗設計方法，比如：噬菌體侵染細菌實驗、DNA半保留復制實驗屬于同位素跟蹤法。這些實驗設計方法是進行實驗創新的基礎。

2.探索驗證性實驗

驗證性實驗是對實驗結果進行驗證的實驗，其目的是培養觀察力、實驗操作能力，鞏固相關基礎知識。如果不精心設計，此類實驗就會限制創新能力的培養，所以在此類試驗中要多提問、多思考。比如：細胞吸水失水實驗中，黃瓜放鹽會出水，放糖會出水嗎，為什么？可以親自操作，培養創新能力。我們還可以將驗證性實驗變成探索性實驗，比如葉綠體中色素提取和分離屬于驗證性實驗，在實驗過程中可提出問題，比如提取綠葉中色素過程中，思考綠葉片研磨時為什么要加入少許二氧化硅、碳酸鈣？實驗材料能否用其他材料取代？能否用其他藥品？為什么有的提取液顏色很淡？在濾紙條制備和劃綠葉細線時，有沒有方法把細線劃得更細更齊，為什么要重復劃三到四次？在對實驗材料的改進探索中，可嘗試用大蒜葉、韭黃葉、芹菜葉等進行自主探索。總之，在驗證性實驗中，改變某些條件，將其變成探索性實驗，可以大大激發探索精神，培養創新思維能力。

3.充分利用探究性實驗

探究性實驗是實驗者通過自己設計實驗、操作實驗、分析結果、得出結論，更能體現實驗者的分析解決問題能力及創新能力。如探究溫度對酶活性的影響，實驗結束后思考：用新鮮唾液和放置一段時間的唾液對實驗結果有影響嗎？為什么每次加入液體后要震蕩搖勻？以問題為基礎進行探究性研究既能提高興趣，又能提升實驗設計創新能力。

4.探索實驗過程中的新方法

（1）實驗材料的選擇得當與否是實驗成敗的關鍵，實驗材料應具有以下特點：可行、可控、穩定、周期短、繁殖快、經濟。在中學課本中選用洋蔥和菠菜實驗的比較多，而紫色洋蔥更多些，是因為其液泡呈紫色，鏡下觀特點明顯。在探究性實驗中，可用韭菜葉、蘿卜葉替代菠菜葉，這種實驗材料的創新有時可讓實驗取得更滿意得效果。總之，探究新型實驗材料，利于創新能力的培養。

（2）實驗方法改進，在實驗過程中應大膽嘗試新的實驗方法，比如：提取菠菜葉中的葉綠體色素，應加入2ml丙酮，一次性加入，我們可以嘗試2次加入，這樣可防止研磨時間長，丙酮揮發過度；在實驗過程中可以改變藥品，比如洋蔥表皮細胞質壁分離實驗能否用食鹽代替蔗糖，藥品濃度不同，是否會對實驗結果有影響。

（3）實驗器具合理更換，在劃綠線時不必拘泥于用毛細吸管，可嘗試用牙簽、載玻片等器具來劃線。

5.小組交流培養創新能力

實驗過程中小組交流對學生創新能力的培養是必要的，在探索淀粉酶對淀粉和蔗糖作用的實驗中提出問題，小組討論一些問題，如：預期結果和實驗結果有無區別？找出原因；實驗過程中能否用碘液取代斐林試劑，設計方案是什么？在小組交流過程中，每個人的觀點都能表達出來，雖然可能不正確，但可以更好的展現其創新意識，從多角度去探究，從而提高創新能力。

（三）課外活動小組建立，進一步培養創新能力

生物和生活是貼近的，組建生物課外活動小組對一些問題進行探究討論，利于創新能力的培養。比如學生親手做一些小教具，如噬菌體病毒模型、DNA模型等。

總之，培養創新型人才是時代的需要，高中生物實驗實踐性強，我們不但要從經典實驗中驗證理論，更需要對實驗積極探究，積極通過各種方法有意識地培養創新能力，才能為社會培養創新型人才。

參考文獻：

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