在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維

任智安

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是生物學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。創(chuàng)新能力中的兩個(gè)要素“假設(shè)”與“評(píng)價(jià)”，均要基于科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)情境。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要充分挖掘教材實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)，為“假設(shè)”與“評(píng)價(jià)”構(gòu)筑情境與平臺(tái)。

1.多維度拓展創(chuàng)新教材實(shí)驗(yàn)

首先，高中生物實(shí)驗(yàn)可從實(shí)驗(yàn)材料或?qū)嶒?yàn)對(duì)象角度進(jìn)行拓展創(chuàng)新。如“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”，教材提供的可選擇材料主要是梨、葡萄和白蘿卜，原因是這些植物組織不僅含有還原糖，而且顏色較淺，自身顏色與反應(yīng)后的磚紅色反差較大，容易辨別。但實(shí)際上，植物組織中普遍含有可溶性還原糖，教材只是從標(biāo)準(zhǔn)化的角度推薦了這幾種材料。但是，反復(fù)使用教材給定的材料做實(shí)驗(yàn)，易導(dǎo)致結(jié)論的固化和思維定式。因此，上述實(shí)驗(yàn)的確有可拓展與創(chuàng)新的必要和空間。教學(xué)中，可以讓學(xué)生思考并使用其他植物材料進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維、比較思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維。

其次，改變實(shí)驗(yàn)條件，將驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究實(shí)驗(yàn)。如上述實(shí)驗(yàn)中，植物組織中可溶性還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下會(huì)產(chǎn)生磚紅色沉淀。這里的條件“水浴加熱”就可以作為一個(gè)可拓展創(chuàng)新的點(diǎn)，教材給出的參考溫度是“50℃-65℃，2分鐘”，那么，在安全有保障的情況下，是否可以探究更高或者更低的溫度呢？沸水浴條件下顏色反應(yīng)是否更快呢？如果在試管中，酒精燈直接均勻加熱是否可以快速達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果呢？這些問(wèn)題都是值得探究的。小小的變動(dòng)背后蘊(yùn)藏著思維的發(fā)散、比較和創(chuàng)新。

此外，教室演示實(shí)驗(yàn)可轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)臺(tái)整理的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究意識(shí)。

2.開(kāi)發(fā)項(xiàng)目主題式實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生具備進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究的動(dòng)機(jī)和條件后，開(kāi)發(fā)項(xiàng)目主題式實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)能力的遷移應(yīng)用，發(fā)展科學(xué)探究素養(yǎng)。例如，完成“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)后，以“探秘植物色素的特征和功能”為項(xiàng)目主題進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。學(xué)生在完成教材實(shí)驗(yàn)時(shí)，掌握了葉綠體中色素的提取和分離原理與技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新，可探究“花青素的提取”“葉綠體色素吸光功能驗(yàn)證”等。這些拓展創(chuàng)新集中圍繞“植物色素”這一主題，在文獻(xiàn)支持和教師引導(dǎo)下，項(xiàng)目?jī)?nèi)的系列實(shí)驗(yàn)是比較容易完成的。

3.注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程性評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程能充分體現(xiàn)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，能直接展現(xiàn)學(xué)生參與的動(dòng)機(jī)、興趣和積極性，展現(xiàn)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)的合作、交流和展示情況，能呈現(xiàn)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)的設(shè)計(jì)思想、動(dòng)手操作和安全意識(shí)等科學(xué)素養(yǎng)。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)不應(yīng)以是否得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)或者側(cè)重進(jìn)行評(píng)價(jià)，而應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。正確的評(píng)價(jià)可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由發(fā)展技能向發(fā)展素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)課程育人的目的。

編輯 _ 于萍