高中生物實驗教學中學生?創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略探究

摘 要：創(chuàng)新是一個國家不斷發(fā)展的動力，而學校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要平臺。在高中生物教學中，教師應借助實驗教學來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，以此為學生的良好發(fā)展提供保障。文章主要探究了在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的策略。

關鍵詞：高中生物;實驗教學;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)

作者簡介：邊疆（1984—），男，安徽省滁州市滁州中學。

生物學科是高中教育中重要的基礎課程之一，是對生物結構、功能和發(fā)展規(guī)律進行研究的學科。生物學習不僅會影響學生的學習成績和素養(yǎng)，還會對學生思想道德觀念的發(fā)展產生直接影響。在高中生物教學中，生物實驗教學是極為關鍵的內容，高中生物教師要借助生物實驗教學激發(fā)學生的學習欲望，并鼓勵學生開展實驗創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力。

一、在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的意義

人在實踐過程中發(fā)揮創(chuàng)新能力，就能不斷發(fā)展出新理論、新思想。要想在高中生物教學中全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，教師就要充分意識到，單純的理論講解、知識灌輸是不夠的，還應借助實踐探究引導學生發(fā)展創(chuàng)新能力。教師要看到生物學科的理論性、實踐性，引導學生積極參與實驗活動，在實驗中進行自主探究，從而更好地獲取生物知識，實現對學生動手操作能力、知識理解能力和知識應用能力的培養(yǎng)[1]。這樣學生就能在實驗探究中獲得新的思路和見解，從而產生新的思想和觀念。學生在生物實驗過程中逐步養(yǎng)成創(chuàng)新意識，并將其應用于生活的各個方面，能有效促進自身綜合能力的發(fā)展。

二、利用高中生物實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的策略

（一）借助多樣化教學方式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

高中生物教師在教學時應激發(fā)學生的學習興趣，使其主動提升自身的創(chuàng)新能力。教師需要引導學生積極參與實驗操作，使學生在實驗中發(fā)現和解決問題。在實驗教學中，為了調動學生的積極性，教師可以采取多樣化的教學方式來吸引學生的注意力。教師可采用生活化教學。如在教學“還原糖鑒定”實驗時，教師可以為學生介紹糖尿病的檢測流程，并引入糖尿病的相關知識，將教材知識與學生的生活實際結合起來。生物理論知識與生活實際相結合可以增強學生學習還原糖鑒定實驗的熱情。

教師還可以為學生設置相應的教學問題，讓學生帶著問題進行實驗探究和操作，促使學生在問題思考中提升學習興趣，激活學生的創(chuàng)造思維[2]。如在教學“細胞有絲分裂”實驗時，教師可以讓學生思考：為什么實驗操作中要在植物根尖5 cm處取材？為什么不取植物的其他部位？學生帶著問題進行實驗探究，不僅會被有趣的實驗操作吸引，還可以在實驗中更好地思考問題，并借助實驗探究問題的答案，這有助于學生創(chuàng)造力的發(fā)展。

（二）借助生物實驗操作培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

高中生物教材的主要實驗內容包括學生實驗、演示實驗等，這些實驗又分為操作型實驗、探究型實驗以及觀察型實驗，教師在課堂上要引導學生進行實驗操作、探究、觀察，在課堂上利用實驗驗證科學研究結果，這樣不僅能幫助學生學習生物知識，還可以培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力，讓學生在實驗中拓展思維，在總結歸納問題的過程中提升創(chuàng)新能力[3]。生物是一門以實驗為基礎的學科，只有在實驗的基礎上總結規(guī)律，才能得出科學的結論。因此，高中生物教師在上課時要對實驗操作予以重視，并將創(chuàng)新意識滲透到實驗操作過程中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

高中生物教師要指導學生根據具體實驗情況選擇相應的實驗器材。如在“色素的提取和分離”實驗操作中，教師可以啟發(fā)學生不采用教材中所使用的材料，而是利用一些植物葉子，如生菜葉、蘿卜葉、萵筍葉等進行實驗操作，鼓勵學生開發(fā)新的實驗材料，創(chuàng)新實驗探究過程。由于學生在實驗中所用材料不同，其得出的實驗結果也存在一定差異，各組學生在相互交流中會深化對該實驗的認識，學會從不同的角度思考問題，這對于學生創(chuàng)造力、創(chuàng)新思維的發(fā)展十分有利[4]。

（三）通過分析實驗結果培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

在高中生物實驗教學中，教師不僅要關注學生對理論知識、實驗操作等的掌握情況，還要關注學生對實驗結果的分析[5]。在實驗課上，如果教師只是單純地引導學生進行實驗操作，而忽略了讓學生分析、總結實驗結果，那么學生就會產生一種錯覺，誤以為只要完成指定實驗步驟，實驗就算做完了。久而久之，學生的實驗分析能力和總結能力難以提高。事實上，教師注重引導學生對實驗結果進行分析和總結，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教材中列出的經典生物實驗都是諸多生物學家經過不斷努力、反復探索后得出的。在實驗教學中，教師要讓學生意識到，生物實驗的每一個環(huán)節(jié)、每一個步驟都很重要，它們之間相互聯系、相互補充。教師要讓學生根據實驗結果分析出切實可行的改進方案[6]。學生在實驗中難免會遇到各種問題，甚至會出現實驗失敗的情況，教師幫助學生改進實驗方案能深化學生對相關實驗的理解，使其順利完成實驗。

例如，在教學“觀察植物細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗時，教師可以讓學生自主調整蔗糖溶液的濃度，如在選擇滲透劑時，選擇40%、50%的蔗糖溶液進行分組探究，從而得出不同實驗條件下的實驗結果。教師要及時引導學生對實驗結果進行分析，尋找導致不同結果的原因。這樣的實驗探究不僅能培養(yǎng)學生的獨立思考能力，還能促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

（四）通過優(yōu)化實驗方式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

在高中生物實驗教學中，受各種因素的影響，教師有時難以組織學生開展高質量的實驗探究活動，所以教師要注重實驗教學方式的優(yōu)化創(chuàng)新，改善實驗內容，使學生能夠更加高效地開展實驗探究活動[7]。教師可以引導學生結合生物理論更新實驗內容，實現對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

如在探究酶的專一性及溫度對酶活性的影響時，教師可以在課堂上引導學生充分把握實驗目標和實驗原理，并在此基礎上對實驗內容進行創(chuàng)新。以“用加酶洗衣粉洗衣服”的實驗情景為例，有學生認為可以通過改變污染物類型進行對比實驗，如分別對被油漬、血污、果汁漬等不同成分污染的衣物進行實驗探究;也有學生提出可以通過改變洗衣粉類型進行對比實驗，如對被相同污染物污染的衣服，分別用復合酶洗衣粉、單一酶洗衣粉、普通洗衣粉進行實驗探究。在“判斷溫度對酶活性的影響”實驗中，教師可以引導學生通過改變水溫來開展實驗。靈活的實驗探究內容能極大地促進學生實驗素養(yǎng)的提升，為學生的綜合發(fā)展提供保障。

（五）通過促進自主探究培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的高中生物教學大多以教師為主體，教師單方面地給學生講解知識，很少組織學生開展實驗探究，這導致學生的實驗意識比較差，學生難以借助實驗探究來培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維，不利于其創(chuàng)新能力的發(fā)展。即便是教師組織學生開展實驗探究活動，也是先自己演示，然后學生根據教師的演示過程依葫蘆畫瓢，很少自主創(chuàng)新實驗。有時教師的實驗演示過快，學生難以理解記憶，常常忘記實驗操作步驟[8]。鑒于此，在高中生物實驗教學中，教師可以借助信息化手段幫助學生開展自主實驗學習。如在教學“植物有效成分的提取”實驗時，教師可以借助微課展示實驗步驟，學生在進行實驗前可以反復觀看微課，熟悉實驗過程，從而更加規(guī)范地完成實驗[9]。完成實驗后，教師鼓勵學生開展創(chuàng)新性實驗操作，嘗試改變實驗條件進行實驗論證，以此實現對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外，教師還可以開展小組實驗競賽活動，如在“微生物的實驗室培養(yǎng)”實驗中，教師讓不同學習小組自主設計實驗方案，并據此進行相應的實驗探究，最終對比各個小組的成果，選出最具創(chuàng)新性的實驗方案，以此促進學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

三、關于在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的建議

（一）完善實驗室設備和管理

隨著教育改革的全面推進，當前對高中生物實驗教學的要求也越來越高。就目前而言，部分學?，F有的實驗條件難以滿足高中生物實驗的要求，在這種情況下教師很難對學生的實驗創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)[10]。要想借助生物實驗來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探究能力，學校就要提高對實驗設備的投入，采購相應的實驗設備以及藥品等，改善實驗環(huán)境，為創(chuàng)新實驗奠定良好基礎。與此同時，部分高中缺乏專業(yè)的生物實驗工作人員，這一職位往往是生物教師兼任，在一定程度上阻礙了生物實驗的規(guī)范化開展，也不利于學生進行實驗創(chuàng)新。對此，學校需要引入專業(yè)的生物實驗室管理員，讓其配合好高中生物教師的教學工作，以此更好地引導學生開展實驗。

（二）改善實驗教學理念

高中生物教師要充分意識到生物實驗教學的重要意義，明白生物實驗教學并不僅是為了讓學生應對高考，還要培養(yǎng)學生的實踐操作能力，強化學生的生物學科素養(yǎng)。教師在引導學生積極創(chuàng)新實驗時，要激發(fā)學生的學習熱情，使其在實驗過程中發(fā)現、分析和解決問題，從而加深學生對理論知識的理解。教師應采取科學合理的教學措施，避免出現“教師講實驗、學生背實驗”的現象，努力為學生營造輕松和諧的實驗氛圍[11]。在高中生物實驗教學中，教師必須充分尊重學生的主體地位，積極轉變實驗教學觀念，既要用實驗培養(yǎng)學生的學習興趣，又要讓學生在實驗操作中體會到理論知識的重要性。同時，教師還應鼓勵學生在實驗操作過程中融入自己的想法，不要一味地按照教材思路開展實驗，要在創(chuàng)新中驗證自己的想法。

（三）優(yōu)化實驗教學方式

學生雖然也可以通過教師演示實驗直觀地看到實驗現象、結果，加深對理論知識的記憶，但是學生如果沒有親自操作，對理論知識的理解還是會不到位[12]。學生按照教材要求一步步地進行實驗操作，盡管能鍛煉自己的動手操作能力，但是操作的實驗步驟都是已知的，會讓他們產生“生物實驗很簡單”的錯覺，不利于學生創(chuàng)新意識和探究精神的發(fā)展。因此，高中生物教師必須不斷地優(yōu)化創(chuàng)新實驗教育方式，鼓勵、引導學生大膽地質疑和創(chuàng)新，給學生提供機會去按照自己的思路準備實驗、設計實驗、開展實驗，并在實驗中強化學生的合作水平、實踐操作能力和創(chuàng)新思維。

（四） 改進實驗評價體系

受應試教育理念的影響，很多高中生物教師仍然將筆試成績作為評價學生實驗學習成果的主要依據，過度重視答案正確與否。但筆試無法有效評價學生的實驗態(tài)度、動手操作能力等，其給予學生的評價比較片面，有時還會打擊學生的自信心。因此，高中生物教師需要進一步優(yōu)化實驗教學評價體系，對學生的實驗學習進行全面評價，包括對學生的實驗態(tài)度、具體操作能力、實驗創(chuàng)新性等的評價。教師要善于發(fā)現學生在實驗中表現出的優(yōu)點，并給予學生肯定和鼓勵，讓學生感受到教師的認可。這樣不僅能有效調動學生的思維，還能很好地培養(yǎng)學生的探究精神以及創(chuàng)新能力。

結語

高中生物實驗教學不僅可以很好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，還可以讓生物教學活動更加契合新課改要求，有助于推進現代素質教育。高中生物教師應該對新型教學模式進行積極有效的探索，更新教學理念，在實驗教學過程中有意識地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新觀念，發(fā)揮出生物學科的實踐特性，為學生的綜合發(fā)展提供保障。

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