淺談生物實驗對學生創新能力的培養

張媛

一、經典實驗培養學習興趣，激發創新意識

在初中生物教材上出現了許多經典的實驗，通過對這些實驗的實驗設計方案進行邏輯分析與整合，讓學生從新走過科學家走過的道路，既能掌握知識又能培養學生的興趣，激發學生創新的意識。

例如，在學習細菌時，通過巴斯德的“鵝頸瓶肉湯”實驗，證明了引起肉湯腐敗的細菌不是自然發生的，而是來自空氣中的。在學習基因的顯性和隱性一節時，我們接觸到了孟德爾的豌豆實驗，讓學生明白了基因有顯隱性之分，顯性的基因型有兩種，而隱形性狀的基因型只有一種，同時還知道了，隱形基因雖然沒表現出來，但并沒有消失，還會繼續遺傳下去。再比如說，我們在學習“光合作用”時，首先通過海爾蒙特的“木桶種植柳樹"實驗，證明了植物進行光合作用的一個必備條件是——水；而后通過普利斯特萊的“鐘罩蠟燭、小鼠和植物”實驗，驗證植物再有植物的情況下小鼠能成活，蠟燭也能燃燒，說明植物的生長能夠吸收二氧化碳同時釋放了氧氣。通過這些實驗，可以充分的調動學生的積極性，培養學生的興趣，讓學生在了解實驗結果的同時，體驗這些科學家在設計實驗是的巧妙設計，從而培養學生創新的意識，激發學生創新的動力。

二、演示實驗培養實驗技能，為創新能力打基礎

在生物的教材中，為了更好的讓學生理解生物現象和規律，幾乎每節都穿插著各類生物實驗。而在這些實驗中有一部分是通過教師演示、學生觀察來完成的。

例如，在學習顯微鏡的使用時，為了激發同學們的學習興趣，讓學生親眼看到顯微鏡，或者親手摸到顯微鏡，都對是學生興奮不已，在此基礎上，教師課以趁熱打鐵，對于怎樣使用顯微鏡，進行演示實驗，并在演示過程中，滲透考點，讓學生主動的接受并認真的學習。又如：在學習呼吸作用時，需要學習呼吸作用的條件以及產物，有些同學會與光合作用的條件和產物弄混淆，但是教師在課上可以通過三個演示實驗，連貫的、系統的展示給同學們，加深學生的印象，調動學生的學習興趣，讓學生們有被動便主動，認真觀察這三個實驗，實驗一，將兩個溫度計分別讓如兩個密閉的暖瓶甲（萌發的種子）瓶和乙瓶（煮熟的種子）中，觀察發現甲溫度上升，乙不變，說明種子萌發時，能夠釋放熱量；實驗二，將萌發的種子放入瓶中一端通向澄清的石灰水，閥門K1緊閉，一端插入漏洞閥門K2緊閉，一段時間后打卡閥門K1、K2，并向漏斗中注水，發現澄清的石灰水變渾濁，證明種子萌發產生二氧化碳；實驗三，將點燃的蠟燭在分別放入萌發的種子（甲瓶）中和煮熟的種子（乙瓶）中，觀察發現蠟燭在兩瓶內的燃燒情況，發現甲瓶內蠟燭熄滅，乙瓶內燃燒，說明種子萌發過程中消耗氧氣。隨著三個實驗發生的變化，學生的學習興趣不斷被激發，演示結束后學生會看生認識沖動，積極、快速的理解并掌握演示實驗反應的內容——種子萌發時進行呼吸作用，也就是說通過以上三個實驗，證明呼吸作用能夠釋放能量、產生二氧化碳、消耗氧氣。在生物教學中，適當的采用一些趣味性演示實驗，可活躍課堂氣氛，也可以把演示實驗帶回家，讓生物實驗充實在學生的課上和課下，培養學生的濃厚興趣和動手能力，為提高學生的創新能力打下堅實的基礎。

三、指導學生改進、設計實驗，培養創新思維

為了培養學生的創新能力，在以往實驗的基礎上，在教材的指導下，可以適當改進實驗或者重新設計實驗。

例如，之前提到的呼吸作用的學習時，提到了三個實驗，分別是種子萌發需要消耗氧氣，釋放二氧化碳和能量，如圖所示，那圖像把這三個實驗重新整合，在一個實驗裝置中體現這三個實驗，又應該怎么做呢？這就要考驗我們學生對本節知識能容的掌握了，首先，學生要明確三個實驗現象產生的原理，實驗一，暖瓶為了防止外界溫度對實驗的影響，瓶內產生熱能是溫度計升高，實驗二，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，主要是生成了碳酸鈣沉淀，實驗三，因為二氧化碳氣體在一般情況下，即不燃燒也不支持燃燒，而氧氣可以支持燃燒。了解了以上三個原理，我們就可以進行實驗了，取兩個相同的塑料瓶，兩個有開關的玻璃管和小試管，兩支溫度計，兩個漏斗，木質暖瓶塞，打火機，橡皮泥，棉簽，兩個盛水燒杯，萌發的種子和煮熟的種子個30粒。

具體實驗設計如下，實驗一和實驗二整合，將塑料瓶挖個洞，用來放入溫度計，后用橡皮泥密封，木質塞挖洞，插玻璃管和漏斗，瓶口用木質暖瓶塞塞嚴，想用棉花塞住漏斗空關閉玻璃管開關，靜止24小時后之（為避免室內溫度影響，課在瓶外加一層塑料泡沫或棉花）。實驗一和實驗三整合，把漏斗用棉花塞住，開關關閉，迅速扯去溫度計，并迅速將要熄滅的棉簽從挖好的孔中深入。

具體實驗過程：按設計方案一進行操作，靜止24小時后之。發現甲溫度升高，以不變，說明種子萌發釋放能量，打開開關，想漏斗注水，發現甲中石灰水變渾濁，乙澄清，說明種子萌發產生二氧化碳。把漏斗用棉花塞住，開關關閉，迅速扯去溫度計，并迅速將要熄滅的棉簽從挖好的孔中深入，發現乙復燃，甲熄滅，說明種子萌發時消耗氧。

通過這樣的設計減少了實驗裝置，降低了實驗成本，簡便了操作步驟，節約了實驗時間，同時也鍛煉了學生的操作能力，培養了學生思維能力，更提高了學生的創新能力。

以上是我個人的在生物實驗課教學實踐中總結的一經驗，通過學習以及在教學過程中的積累，我發現培養學生的創新思維，提高學生的創新能力是持久戰，不但需要教師不懈努力，學生的配合，還需要學校的大力支持，但首要的是教師個人素質的提升這樣才能在今后的學習生活中指導學生，提高學生的素質，提高學生的能力。