優(yōu)化生物實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

耿麗霞

隨著時代的快速發(fā)展，國家需要更多地具備創(chuàng)新能力和實踐經(jīng)驗豐富的高素質(zhì)人才。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》倡導(dǎo)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，使學(xué)生能主動地獲取生物科學(xué)知識，體驗科學(xué)過程與科學(xué)方法，形成一定的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與價值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。學(xué)生是充滿活力的人，對新鮮的事物永遠(yuǎn)充滿著好奇心。初中生物教材中包含了近50個不同類型的實驗，實驗不僅可以滿足學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，使學(xué)生掌握基本的實驗技能，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。然而，如何在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也是廣大生物教師面臨的一個難題。因此，筆者根據(jù)新課標(biāo)的要求，對教材中的一些實驗進(jìn)行了合理優(yōu)化。實踐表明，優(yōu)化后的實驗使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大增，思維得到充分發(fā)散，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起了重要作用。

1改進(jìn)實驗方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

通過引導(dǎo)學(xué)生去觀察來培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是進(jìn)行科學(xué)探究常用的方法之一。在初中生物實驗中，有許多實驗要求學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象或生物結(jié)構(gòu)，掌握一定的原理或特征，在一定程度上保證了教學(xué)質(zhì)量，但學(xué)生對很多觀察型實驗類印象不深、甚至?xí)z忘。因此，為了加深學(xué)生對知識的理解，筆者增加了自制生物模型的教學(xué)環(huán)節(jié)，放手讓學(xué)生自己去理解、去制作、去創(chuàng)造，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

[案例1]以蘇教版七年級上冊第五章第一節(jié)“觀察大豆種子的結(jié)構(gòu)”的實驗為例。教材中選用清水浸泡24h后的大豆種子來觀察種子結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生明確胚、種皮、胚根、胚芽、胚軸和子葉的位置。但由于大豆種子相對較小，很多學(xué)生會對胚根、胚芽、胚軸等結(jié)構(gòu)的位置和名稱產(chǎn)生混淆。因此，筆者在組織學(xué)生觀察大豆種子的結(jié)構(gòu)后，讓學(xué)生利用超輕黏土制作大豆種子的結(jié)構(gòu)模型。學(xué)生在動手制作種子模型的過程中，明確種子的結(jié)構(gòu)，也保證了后續(xù)教學(xué)的順利進(jìn)行。自制簡單的生物模型可以在教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用，不僅讓學(xué)生輕松掌握了知識點(diǎn)，更讓學(xué)生學(xué)會動手去創(chuàng)造、動腦去思考，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識。2改變實驗方式，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

“培養(yǎng)學(xué)生具備一定的創(chuàng)新思維能力”是新課標(biāo)倡導(dǎo)的重要目標(biāo)之一。創(chuàng)新思維不僅有助于揭示客觀事物的內(nèi)在聯(lián)系，更重要的是能產(chǎn)生新穎的、出人意料的教學(xué)成果。初中生物學(xué)實驗一般分為技能型、驗證型、探究型等類型，其中探究型實驗最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此，教師可根據(jù)學(xué)生學(xué)情和教材實際盡可能的將驗證性實驗以探究形式呈現(xiàn)。筆者通過改變實驗?zāi)Ｊ剑芎玫亟鉀Q了學(xué)生的困惑，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，也讓學(xué)生學(xué)會智慧思考。

[案例2]以蘇教版七年級下冊第八章第三節(jié)“骨的特性與骨的成分之間的關(guān)系”的驗證性實驗為例。由于學(xué)生對有機(jī)物和無機(jī)物等知識知之甚少，要由教師提前進(jìn)行補(bǔ)充說明，再通過“骨的煅燒”和“骨的脫鈣”兩個實驗進(jìn)行進(jìn)一步驗證。然而，骨在煅燒后剩余的成分是否是無機(jī)物呢？骨在脫鈣后剩余的成分是否是有機(jī)物呢？教材中沒有進(jìn)行進(jìn)一步的驗證，這給學(xué)生帶來了困惑，使實驗的教學(xué)效果不能最優(yōu)化。根據(jù)骨中的無機(jī)物可溶解于鹽酸和有機(jī)物可燃燒的特點(diǎn)，筆者增加了“煅燒后骨的脫鈣”和“脫鈣后骨的煅燒”兩個實驗對骨的成分進(jìn)行進(jìn)一步的探究，順利地解決了學(xué)生的困惑，并加深了學(xué)生對骨的成分的理解。實驗方式改變后，使學(xué)生由思維固封的“操作者”成為思維發(fā)散的發(fā)現(xiàn)者、探究者。教師創(chuàng)設(shè)新穎、有趣的實驗氛圍。讓學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)探究的獨(dú)特魅力，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，啟發(fā)創(chuàng)新思維。

3改進(jìn)實驗裝置，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

我國著名教育家陶行知先生早在1927年便提出“行是知之始，知是行之成”的著名理論，這說明動手實踐探究的重要性。新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、勤于動手、樂于交流和合作，注重對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。筆者通過實施并改進(jìn)實驗裝置，關(guān)注了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，在探究過程中逐漸培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[案例3]以蘇教版八年級下冊第二十三章第一節(jié)“釀制酒釀”為例。教材中選用蒸熟的糯米和甜酒曲證明酒釀是酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物，酵母菌將糖類轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭蛊渚哂歇?dú)有的香氣。但由于釀制酒釀持續(xù)時間較長，溫度不易控制等原因，使學(xué)生不能真正獲得學(xué)習(xí)體驗。此外，該實驗無法證明酵母菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。筆者將實驗裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，取一個干凈的塑料瓶，向內(nèi)加入25～30℃的清水200mL，并加入適量綿白糖和酵母菌粉，溶解后靜置，在瓶口塞入置有Y型導(dǎo)管的軟木塞，導(dǎo)管一側(cè)系上小氣球，另一側(cè)連接軟管浸入盛有澄清石灰水的錐形瓶中。該裝置可讓學(xué)生直觀地看到小氣球慢慢的脹大，澄清的石灰水變渾濁的現(xiàn)象證明了酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。同時，打開木塞可聞到酒精香氣，也證明了發(fā)酵過程中有酒精的產(chǎn)生。優(yōu)化設(shè)計后的實驗裝置效果明顯，且耗時短，十分便于操作，學(xué)生可獨(dú)立完成實驗。另外，Y型導(dǎo)管可用三根吸管代替，礦泉水瓶較易獲取且攜帶方便，學(xué)生也可帶回家進(jìn)行進(jìn)一步的實驗探究。經(jīng)改進(jìn)后的實驗大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更激發(fā)了學(xué)生勇于探究、敢于創(chuàng)造的科學(xué)熱情，讓學(xué)生在不斷的探究過程中逐步具備創(chuàng)新能力。

4改變實驗材料，提高創(chuàng)新能力

新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，倡導(dǎo)面向全體學(xué)生。教師應(yīng)在認(rèn)真研讀課標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材和學(xué)校實際，創(chuàng)造性地進(jìn)行實驗教學(xué)，用“創(chuàng)造性地教”為學(xué)生“創(chuàng)造性地學(xué)”創(chuàng)設(shè)條件，讓學(xué)生人人動手參與，從而拓展學(xué)生的創(chuàng)新能力。筆者通過改變實驗材料，大大提高了實驗的參與度，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，拓展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[案例4]以蘇教版七年級上冊第六章第三節(jié)“綠葉在光下制造淀粉”的實驗為例。教材中選用的實驗材料是天竺葵，該植物一般在春天才會大量上市，而本實驗的教學(xué)一般在11月份開展，這就使得實驗材料的獲取較為困難。另外，整個初一年級做分組實驗所需天竺葵的數(shù)量較多，全部購買需要的實驗費(fèi)用較大。據(jù)悉，許多學(xué)校由于實驗材料的缺乏而放棄了對該實驗的探究或改為教師演示實驗，使學(xué)生失去了動手實踐的機(jī)會，導(dǎo)致學(xué)生喪失了主動探究的熱情。因此，筆者大膽地對實驗材料進(jìn)行了改變，選用小青菜、大青菜、薺菜、綠蘿等易獲取且價格便宜的植物為實驗材料進(jìn)行嘗試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小青菜和薺菜脫色所需酒精較少且所需時間短、顯色效果明顯，完全可以代替天竺葵作為實驗材料。改進(jìn)后的實驗很好的解決了材料不足的問題，真正做到了面向全體學(xué)生，同時也讓學(xué)生體會到“知識源于生活”，引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、樂于探究，拓展了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

此外，有些學(xué)校由于實驗條件簡陋，使得一些課堂實驗開展受阻，但教師不能因陋就簡，安于現(xiàn)狀。教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)具體內(nèi)容積極拓展新的課程資源，可帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，多開展一些課外實驗為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)條件。初中生物教材中許多課外實驗是探究性實驗，如蘇教版七年級上冊中的“探究種子萌發(fā)需要的外界條件”“探究種子萌發(fā)過程中根的向地性”“探究韭黃形成與光照的關(guān)系”等。這些實驗都較易開展，所用器材簡單或易自制，學(xué)生可在課外獨(dú)立完成。在探究過程中學(xué)生會自己動手操作、觀察、記錄，并動腦去分析和思考，自身主體性得到充分發(fā)揮，也在不斷的探究中拓展了創(chuàng)新能力。

初中生物實驗頗多，教師要充分認(rèn)識到實驗對培養(yǎng)學(xué)生觀察、動手、思維等多種能力的重要作用。當(dāng)然，教師不可完全照搬教材去完成一個個實驗，應(yīng)充分挖掘自身及學(xué)生的潛力，創(chuàng)造性地利用實驗器材和身邊的資源，努力創(chuàng)設(shè)新穎、有趣的實驗教學(xué)情境，讓學(xué)生能夠作智慧的思考，大膽去猜想，放手去創(chuàng)新。