初中生物實驗教學中學生創新能力的培養

鐘漢蘭

[摘? ?要]從本質上分析，初中生物是一門以實驗為主的學科，大自然中一切生物規律的發展及生物理論的形成都應建立在實驗探究基礎上，并且經受嚴格的實驗檢驗。生物實驗在培養學生創新能力、實踐能力和提高學生生物學科素養方面均具有十分重要的作用，學生通過生物實驗提高自身實踐與創新能力，對其今后發展也同樣具有不可忽視的現實意義。因此，加強對學生創新能力的培養至關重要。文章主要結合教學實例，簡要分析了教師在初中生物教學中如何培養學生創新能力的幾點策略，以提升初中學生的創新能力及學科素養。

[關鍵詞]初中生物;實驗教學;實驗材料;創新能力

[中圖分類號]? ?G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2021）09-0058-02

“生物教學應提倡探究性學習，引導學生積極主動參與探究、樂于探究、勤于實踐，培養學生理解新知識以及分析、發現、解決問題的能力，尤其要注重培養學生的創新意識和創新能力”，這是新課程標準對初中生物教學提出的一項重點要求。我們都知道，初中生是充滿活力與朝氣的，并且對于新鮮事物始終富有好奇心。在初中生物教材中，至少包含近50個大小類型不同的實驗，這些實驗探究不但能滿足學生的好奇心，激發學生的學習熱情，還能提高學生的動手操作能力，拓寬學生的創新思維，滿足現代素質教育以及學生身心發展的需求。因此，在實驗教學中培養學生的創新能力，應該成為初中生物教學的主導。創新是民族的希望和人類的基本生存素質，但具體要如何在初中生物實驗教學中培養并提高學生的創新能力，已成為目前廣大生物教師重點攻克的難題。

一、優化實驗方法，增強創新意識

在初中生物實驗教學過程中，有很多實驗是需要教師引導學生通過觀察生物結構或者實驗現象去了解生物特征和原理的。有效的引導能鍛煉學生觀察能力，激發學生學習興趣，培養學生科學探究精神，使其形成嚴謹的科學態度。然而，傳統的實驗教學方式都是教師演示解說、學生聽講，很少有教師引導學生自主觀察實驗現象后進行思考的，這在一定程度上造成學生對諸多觀察類實驗印象不深甚至容易遺忘，在實驗中培養學生的創新能力更是無從談起。因此，為了加深學生對實驗的認知及印象，教師應該積極優化實驗方法和教學環節，多鼓勵學生大膽去創造、操作、理解實驗，從而有效增強學生的創新意識。

例如，在教學《觀察種子的結構》一課時，教師可以引導學生開展以“觀察大豆種子的結構”為目的的實驗探究，并在探究過中設計自制生物模型環節，給學生自己去制作和創新。教材中要求學生選取被清水浸泡24小時后的大豆種子作為觀察物種，并通過觀察種子結構掌握胚、種皮、胚根、子葉、胚軸的位置。但大豆種子一般比較小，學生往往很難理清這些結構的位置和名稱，所以教師帶領學生觀察大豆種子結束后，可以鼓勵學生借助輕黏土來模仿制作大豆種子的基礎模型，以便其更準確地了解種子的各部位結構。在制作模型的過程中，教師要任由學生發揮和創造，同時允許學生加入自己的想法和理解，大膽去創新實驗設計，讓學生在動手操作的過程中強化所學知識，提高課堂學習效率。通過改變實驗方法，引導學生自己動手制作生物模型，這不但能使學生進一步了解生物發展規律，全面掌握教材知識點，還能啟發學生的創新思維，使其學會動腦思考、動手創造，培養實踐能力及創新意識。

二、改變實驗方式，發展創新思維

發展學生創新思維不但有利于發現、揭示客觀事物之間的內在關聯，還可以獲得顯著的教學效果。一般來說，初中生物實驗主要分為驗證型、技能型、探究型三種，前兩種是課堂上最常見的實驗類型，但探究型實驗才是最能培養學生創新思維的，然而多數教師對此不夠重視。因此，教師在課堂上應充分考慮學生與教材的實際情況，盡可能將一些驗證型實驗轉變為探究型實驗，以激發學生的探究欲望，使學生學會主動思考，發展創新思維。

例如，在進行《植物莖的輸導作用》相關實驗時，教材上解釋了“水分和無機鹽主要經過導管從上向下運輸”，接著用一個簡單的演示實驗進行結論驗證，但這沒有突出本課的重點，學生對于枝芽結構、莖的結構及位置等還是存在一定困惑。所以，根據教學內容提示，教師可以改編實驗，以探究的形式呈現，在課前先讓學生裁剪一小段樹枝，然后將全班分為多個小組，并對每個小組提出不同的處理樹枝要求：1.把枝條插入稀釋紅墨水中;2.把環割部分樹皮枝條插入稀釋紅墨水中;3.將已去除表皮的枝條插入稀釋紅墨水中;4.將枝條倒插入稀釋紅墨水中。完成操作后，要求學生對比經過幾種不同處理方法后枝條的外觀變化，同時將莖干切開觀察其內部顏色變化情況，接著提出幾個啟發性的問題：莖的顏色有無發生變化？主要是哪個位置發生變化？這四種不同情況下，枝條發生的變化是否相同？學生結合教材內容和已觀察到的現象，再經過小組討論交流，很快就能得出答案和實驗結論。改變實驗方式后，學生不再受傳統思維的束縛，可由以往的“操作者”轉變成思維發散的探究者、發現者，這對于發展其創新思維是非常有利的。

三、改進實驗裝備，培養創新能力

“行是知之始，知是行之成”，由此可見實驗操作探究的重要性。新課標提倡初中生應該注重探究性學習，改變傳統思維和學習方式，積極參與實驗、勤于操作實踐、樂于交流合作，努力培養創新能力。培養學生創新能力除了改變實驗方式、方法之外，改進實驗裝置也是很重要的一點。在初中生物教材中，有部分實驗所用到的裝置其實并不能讓學生很好地觀察到現象，甚至無法證明現象的變化過程，所以教師可以適當改進實驗裝置，豐富學生的學習和探究體驗，以更好地培養學生的創新能力。

例如，在開展關于“釀制酒釀”的實驗時，教材中要求采用蒸熟的糯米和甜酒去證實酒釀為酵母菌的發酵產物，是酵母菌促使糖類轉化成酒精而發出獨特香氣。但釀制酒釀過程是很漫長，加上溫度難控制，學生很難通過這個實驗去獲得學習體驗，所以教師必須優化實驗裝置。首先取一干凈的塑料瓶，往里倒入30℃左右的清水200mL，然后加入定量的綿白糖、酵母菌粉，待其溶解后靜置。靜置過程中采用Y型導管軟木塞塞住瓶口，在導管一端系上小氣球，另一端與盛有澄清石灰水的錐形瓶相連接。在靜置過程中，學生可以看到氣球逐漸變大，澄清石灰水也慢慢變渾濁，這個現象可充分證明二氧化碳是由酵母菌發酵所得。接著將木塞打開，學生此時可聞到一股濃烈的酒精香氣，這可進一步證實酵母菌發酵的過程中可產生酒精。通過改進實驗裝置，既縮短了實驗時間，又豐富了學生的學習體驗，大大激發了學生的學習興趣，使其敢于嘗試、敢于創新，在實驗過程中培養科學探究精神，不斷提高自身的創新能力。

四、發掘實驗材料，提高創新能力

適當的實驗材料是保障實驗探究順利進行的關鍵。但據相關了解可知，有很多學校常因缺乏實驗材料而放棄對實驗的探究和驗證，或者改為由教師演講示范，導致學生動手實踐的機會少之又少，久而久之學生自然就喪失了探究的興趣。所以，為激發學生主動探究的興趣，教師在生物實驗教學過程中應充分結合教材與學校的實情，嘗試創造性地利用實驗材料展開實驗，通為學生提供更多探究學習的機會，從而有效提高學生的創新能力。

以《綠葉在光下制造淀粉》的實驗教學為例，教材對實驗材料的要求是用天竺葵，但天竺葵一般生長在春天，與本實驗的教學時間錯開了，故而很難找到大量的實驗材料給學生實踐。其實，教師可以大膽嘗試創新，利用生活中常見的小青菜、薺菜、綠蘿等植物來代替天竺葵。學生通過實驗會發現，薺菜和小青菜的脫色過程需要用到的酒精量最少，脫色所需時間最短，而且顯色效果也最明顯，是兩種完全可以替代天竺葵的主要實驗材料。優化后的實驗材料并沒有對實驗結果產生不良影響，甚至還能給予學生新的感知體驗，拓寬學生思維，使學生明白原來生活中有很多材料都可以作為驗證生物規律的工具。另外，還有部分學校因實驗條件較差，一些生物實驗課無法正常開展，但教師不能因此安于現狀，應該敢于嘗試創新，幫助學生克服實驗困難。對于部分無法在室內完成的實驗，教師可以帶領學生走出課堂去開展課外實驗探究，不應只局限于課堂教學。對于部分較容易開展的實驗，教師可以鼓勵學生自制實驗材料，盡可能地為學生創造實驗條件，在實驗過程中多引導學生自己動手操作和認真觀察、分析、記錄現象，并積極開動腦筋去思考產生現象的原因，最后得出實驗結論。如此一來，不僅解決了實驗材料不足的問題，還提升了學生的創新能力。

綜上所述，實驗是初中生物教學中一項必不可少的內容，也是學生進行生物研究的主要途徑，通過實驗探究可以將抽象化的生物知識變得形象化，增強學生的理解能力及感性認知，從而提高學生的學科素養。因此，在初中生物教學過程中，教師必須充分認識到生物實驗對學生產生的積極作用，及時更新和轉變教學理念，不斷優化、改進實驗教學的方式與方法，同時不斷豐富和創新實驗內容以及材料，努力創設新穎、有趣的實驗教學情境，使學生積極思考，從而大膽創新、猜想、操作，在實驗過程中不斷提高自身的創新與實踐能力，提高生物學科素養。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 朱擁軍.創新生物教學，培養學生創新能力[J].中學教學參考，2014（29）：112-113.

[2]? 王海銘.核心素養下初中生物實驗教學策略分析[J].課程教育研究，2019（36）：7-8.

（責任編輯? ? 黃諾依）