刘昌菊   北师大成都实验中学   

 

摘要  面对时代的要求，教育者们越来越清楚地认识到培养学生创新能力的重要性和紧迫性。本文从五个方面阐述在生物教学中如何开展探究性随堂实验，培养学生的创新精神和创新能力。

关键词  探究性   随堂实验   创新精神   创新能力

面对时代的要求，教育者们越来越清楚地认识到培养学生创新能力的重要性和紧迫性。那么，生物教学中应如何培养学生的创新能力呢？显然要先转变传统的教育思想、教学观念和教学模式。生物学是一门以实验为基础的自然科学。我们应努力创设实验条件，以新的方法去运用实验，用新的着力点去研究实验教学，突破以掌握知识为目的的传统教学方法，注重学生探索的过程，将课堂教学与实验教学完善结合形成探究性随堂实验教学。让学生在获取知识的同时亲临其境地参与到实践活动中去主动获取知识，从而使学生掌握知识结构的同时，又能形成良好的认知结构和解决问题的多种能力，特别是创新能力。现就此谈谈本人在生物教学过程中尝试如何以探究性随堂实验为载体，培养学生的创新能力。

1 探究性随堂实验前的准备：提出问题，开发学生思维，培养学生的创新意识和创新精神

教师在实验课前三天给学生提出实验中的有关问题，让学生思考、查资料，收集信息，并有目的地筛选、归纳，从而开发学生的学习思维。例如：在高二生物实验一“生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”，实验前我设计下列问题：①为什么实验中鉴定还原糖和鉴定蛋白质的两种试剂成分相同，只有浓度不同，实验现象就不同了呢？②实验中鉴定蛋白质时为什么要先用双缩脲A？是否可先用双缩脲B呢？③实验中为什么鉴定还原糖时需先将氢氧化钠和硫酸铜混合配制成斐林试剂后再实验，而鉴定蛋白质时氢氧化钠和硫酸铜则不能先混合？④除书上介绍的实验材料外，还可改用另外的哪些材料也能完成此实验？这样，教师设计一系列的问题，并可把问题设计成表格形式，让学生提前思考、回答或填表。以后可逐渐让学生自己提出问题，设计相应的表格，让学生养成在实验前弄清实验有关理论基础的习惯，恰当地处理资料，掌握一定的逻辑思维程序，利用查找、理解、分析、判断、推理扩大知识面，形成一定的思维体系，提高学生的异向思维的能力，充分发挥想象，开发学生思维，有目的、有准备的进行实验，可收到良好的实验效果，有利于培养学生的创新思维和创新能力。

2 将演示实验改为探究性随堂实验，培养学生实践能力和创新能力

美国一所学校的教室里有这样一条标语：“听了，我知道；看了，我理解；做了，我记得。”心理学家认为：听可以记住10％的信息；看可以记住30％的信息；动手做可以记住90％的信息。尽管中学生学习知识绝大部分是通过视觉、听觉，但真实物体对人视觉、听觉、味觉等各个感官的刺激是最深刻的，也是最能激发学生兴奋点的，从而更有利于完成形象思维到抽象思维的飞跃。如教学中我将课本中的演示实验“植物对水分的吸收和利用”中的“渗透作用与水分的流动”改为随堂实验。①准备：用花生种皮（将花生浸泡后可剥得）或鸡蛋膜等作半透膜；用塑料膜代表不透膜；用沙布代表全透膜，②将甲、乙、丙三支滴管的尖端插入新鲜萝卜（其它支持物也行）中，去掉三支滴管的胶头，用注射器分别注入等量的30%的蔗糖溶液，然后分别用花生种皮、塑料膜、沙布封闭甲、乙、丙三支滴管的较大一端，③将这三支滴管同时放入盛有清水的同一烧杯中（为缩短观察时间，清水可用温热水），④5至10分钟后，既可观察到明显效果：甲液面上升，乙和丙液面不变（如果交换清水和蔗糖溶液的位置，会得到相应结果：甲液面下降、乙、丙液面不变），⑤通过对照实验得出结论：渗透吸水所需的条件之一是要有半透膜。在此结论的基础上可接着设计另一个探究性随堂实验（也是对照实验），证明渗透吸水的另一条件是半透膜的两边要有浓度差。在观察结果的同时师生共同讨论渗透吸水的原理，并联系物理知识讨论相关问题。这样学生更能准确理解和牢固掌握渗透吸水所需的条件和渗透吸水的原理，突破了教学难点。同时又让学生参与到实践活动中去，培养了学生的动手能力和实践能力，大大提高了课堂教学效益，真正调动了学生的主动性和积极性，从而达到培养学生创新精神和创新能力的目的。

3 将学生分组实验改为探究性随堂实验，从而培养学生的创新精神和创新能力

学生分组实验多为验证性实验，学生在亲自操作之前，教师通常要在课堂上授课和做演示实验，这样既重复了课时，又让学生思维形成定势，不利于学生的创新精神和创新能力的培养，如能将分组实验改为探究性随堂实验，则可避免这些弊端。如将高二生物的学生分组实验“用DNA分子杂交的方法鉴定人猿间亲缘关系的摸拟实验”改为探究性随堂实验，教学进行到此时在课堂上随即可做：用4种不同颜色的圆形磁块分别代表不同碱基，在磁性板上一摆放，（用其它材料也行），5分钟就可以完成，结果一目了然，学生印象深刻，不用再组织学生到实验室进行分组实验。这样即节约了时间，还让理论与实践紧密结合，材料的选择可多种多样，让学生思维开放，从而培养了学生的创新精神和创新意识，这必将有利于创新能力的培养。

4 指导学生自己设计探究性随堂实验，提高学生自主性实验能力，从而培养学生的创新精神和创新能力

教师抛开教材，指导学生自己设计探究性随堂实验，如把“生长素发现”设计成随堂实验。教师让学生观察阳台上盆栽植物的生长现象（向光性）发现问题（向光性与光有关）；分析问题（光到底影响什么）；提出假设（可能是尖端产生与生长有关的某种物质）；设计对照实验，验证假设；得出结论（尖端确实产生了生长素，促进细胞长大，从而促进植物生长）。同时引导学生设计统计表格，让学生把观察的结果记录下来。为学生以后自己设计实验提供了科学方法和正确指导，便于学生综合分析实验结果与结论的差异，有利于指导分析实验成败的原因。又如用同样的方法引导学生设计“探究激素调节的双重性”实验。这样以实验事实为依据来探究理论，学生既感兴趣，又能牢固掌握结论，既提高了学生的科学素质，也调动了学生学习的内部动机，使学生的主体作用得以充分体现；既培养了学生的动手实验能力，又培养了学生的创新精神和创新能力。

5 由探究性随堂实验向研究性学习活动发展，促进学生创新能力的进一步发展

创新教学的构成要素是研究性、主体性、发展性、归纳性等，这就要求在实施教学方法创新的同时，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。研究性学习就是根据这一需要设置的新课程计划，具有典型的创新教育功能。

研究性学习是指学生在教师的指导下，从课堂中走出来，在周围生活和社会生活中选择和确定研究课题，以类似于科学研究的方法主动地获取知识，应用知识、解决问题的学习活动。通常有：查阅资料（包括上网查阅）、实验操作、走访专家、社会调查、问题讨论、现场观察等。如学习“生态系统”后，我提出研究性课题：如何治理成都的母亲河——府南河及沙河？得到课题后，学生首先是收集信息资料，有的从图书馆获取资料，有的从网上获取信息，有的采访专家，有的编写问卷调查表，有的通过实验获取数据。然后是处理信息资料：或做出统计，或制成图表。最后就是加工信息资料。完成此课题后，很多学生感慨地说：虽然辛苦，但受益非浅。因此研究性学习不仅培养了学收集处理和加工信息资料的能力，更重要的是培养了学生的创新思维和促进了学生的创新能力的发展。

综上所述，作为基础教育中的生物教学，在教学时，教师应结合学生的年龄特点和生物学科的特点，遵循认知规律，尽力创设探究性随堂实验，为学生营造一个自主自由的个性发展空间，使学生能够处处感受到创新的气息，以创新的心态去学习和生活，不断激发出创造性思维的火花，开发出创造的潜能，从而让学生在自主学习中学会创新，真正成为一批具有创造性思维的人才。

在《生物学教学》第十届优秀论文评选中获二等奖