加强生物探究实验，培养学生创新能力

加强生物探究实验，培养学生创新能力
发布时间：2022-03-09T06:46:38.189Z 来源：《中小学教育》2022年3月2期作者：叶林雅[导读] 生物实验教学要达到培养中学生创新能力的目的，必须以学生为主体，树立问题意识，加强探究式的实验活动，积极开展第二课堂活动，满足学生的求知欲，让学生的个性得到完善，创新潜能得到有效发挥。

叶林雅广东省梅州市梅县区高级中学
摘要：生物实验教学要达到培养中学生创新能力的目的，必须以学生为主体，树立问题意识，加强探究式的实验活动，积极开展第二课堂活动，满足学生的求知欲，让学生的个性得到完善，创新潜能得到有效发挥。

关键词：探究实验创新能力
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2022）3-068-02
十九世纪，英国的著名医生威廉?哈维釆用活体解剖法和动物实验法在多种动物体上进行观察，才得出血液循环的正确结论，并于1628年出版了《心血运动论》，说明了生物实验对生物学的创立和发展的重要作用。

重视中学生物实验，让学生在实验中获取知识，提高动手操作能力和观察能力，是培养学生创新精神和实践能力的重要途径，也是当前我国实施素质教育，培养创造性人才的重要目标。

因此，如何根据中学生的个性特征，在实验教学中改变传统的实验模式，完善实验教学内容，创设实验环境，有意识地让学生在实践活动中感知、感悟和体验，进而上升为智慧，逐渐培养学生的创新能力，这正是当前生物实验教学的热点探讨问题。

下面根据本人的教学实践，谈谈自己的感受。

一、完全自主的问题式的课堂实验，有利于开发学生的创造性思维
教学活动以促进学生主体性为最终目的。

完全自主的问题式的课堂实验，就是承认学生在实验过程中是学习、认识和发展的主体为前提，由教师创设问题环境，想方设法调动学生学习的主动性和积极性，开发创造性思维，实现培养学生创新能力为目的的教学活动。

长期以来，我们的教学一直难以摆脱片面导向因素的制约。

单纯强调文化知识的传授，强调学生对知识的接受和掌握，没有给学生自己动手动脑的机会，没有给学生创设问题环境，没有给学生提供质疑条件，学生完全处于被动。

这种传统的教育方式很不利于培养学生的创新精神和创新能力。

为此，教师要善于树立问题意识，创设问题环境，展开相关的知识情景，引导学生发散思维，让学生勇于提出问题，把学生带入探究思维状态，激发学生在探究中发现问题，提出问题，解决问题。

只有这样，才能使学生的潜能得到发挥，才能有效地培养学生的创造性思维和创新能力。

下面笔者以《观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用》的教学体会为例，谈谈自己的做法：实验前我只向学生说明了实验的原理：淀粉遇碘形成蓝色的复合物；淀粉酶能使淀粉水解成麦芽糖。

同时准备了足量的1%可溶性淀粉溶液、碘一碘化钾溶液和足够的实验用具。

说明了实验的目的和要求之后，让学生自己收集唾液，按实验册的要求进行操作实验，并将预先设计好的问题适时提出让学生思考：
1、加入淀粉溶液后能否先加入碘液，再加唾液，摇均后再进行保温处理？
2、怎样测定淀粉完全水解所需要的时间？接着让学生自己动手完成实验：观察现象、记录数据、分析结果、得出结论，最后完成实验报告。

在12个实验小组中，有8组按实验册的步骤进行操作，有4组则进行了先加碘液，溶液呈蓝色后，再加唾液，摇均以后再进行保温处理的操作，并在实验过程中观察到溶液颜色从蓝色到红色最后变成无色的现象。

在实验过程中，学生产生了浓厚的兴趣，纷纷提出问题，问我出现这种颜色变化的原因是什么？我不急于立即解答，及时组织学生讨论，让他们自己思考探索，寻求解决问题的思路。

不愤不启，不俳不发，找准机会恰到好处给予解答：淀粉先水解成分子较大的糊精，遇碘仍然呈蓝紫色；继续水解成分子较小的糊精，遇碘呈紫红色；再水解成更小的糊精，遇碘不显色，直至分解成麦芽糖，并启发学生怎样用实验来测定淀粉水解所需要的时间？学生略为思考后重复做实验:在加入唾液并摇均的一刻开始记时，直至溶液呈无色为止所需要的时间。

这种方法比先加唾液摇均保温开始记时，再每隔一段时间连续取样用碘液检验至无色为止所需时间，操作上更简便，误差更小，效果更好。

通过唾液淀粉酶水解淀粉的实验，创设开放的问题情景，引导学生进入主动探求知识的过程，使学生围绕唾液淀粉酶、淀粉、碘液这一主题进行探索、加工、处理和应用相关的信息，并让学生自己动手设计实验，自己实践操作，认真进行观察记录。

这样，不仅调动了学生的学习积极性，解决了实际问题，还开发了学生的创造性思维，提高了学生的创新能力。

二、独立思考的探究式的实验活动，有利于培养学生的创新能力
传统的教学过分突出和强调学生对知识的接受与掌握，冷落和贬低学生对知识的发现与探究。

这种学习摧残学生的学习兴趣和热情，它不仅不能促进学生的发展，反而成为学生发展的阻力。

独立思考的探究式的实验活动，强调学习的自主性、问题性和开放性，鼓励质疑，鼓励创新，鼓励学生有自己的见解。

这种学习有助于形成学生内在的学习动机、批判的思维品质和思考问题的习惯，有利于培养学生的创新精神。

因此，生物实验教学中，教师要尽可能地将验证性实验改为探究性实验，鼓励学生敢于改革实验，启发学生对原有的实验步骤进行探索、修正，扩充和深化，培养学生的创新能力。

例如在做叶绿体中的色素的提取和分离实验时，目的是使滤纸条上的滤液细线划得又细又好，便于分离和观察实验结果。

启发学生能否用去芯的圆珠笔芯代替毛细滴管？若用载玻片或刀片代替又应怎样操作？鼓励学生大胆试一试。

又如在做细胞质壁分离和复原时，学生用30%的蔗糖溶液完成实验后，鼓励学生用事先准备好的一定浓度的氯化钠溶液、硝酸钠溶液、醋酸溶液、50%的蔗糖溶液等分别进行实验，并将实验结果进行统计、分析和比较。

通过启发引导，增强了学生的求知欲望，培养了学生的探究精神和创新能力，取得了良好的效果。

三、形式多样、丰富多釆的课外活动，有利于培养学生的创新精神和实践能力
在科学技术突飞猛进、知识多样化的今天，知识的多样性要求学生不仅在课堂上，还要在生活中、社会中体验和得到知识，教育者要使他们的学习更主动、积极、全面而更富有创造性。

作为生物教师，更应该科学安排学生的课外活动时间，注意课内课外的有机结合，积极开展形式多样、丰富多彩的生物课外实验活动。

根据学生的兴趣，多为学生提供动手操作的实验机会，有意识地引导学生在实验中细心观察和思考。

这样做不仅使学生视野的开阔、知识的巩固、能力的锻炼、实验的提高有很大的好处，而且对培养学生的创新精神和实践能力，都具有重要的意义。

1、在实验活动中完善学生的个性，发挥学生的潜能。

创新源于好奇心。

青少年个性充满好奇、好问、好学的心理特征，身上具有许多可开发的创新潜能。

科学，特别是自然科学，都是从好奇心开始的。

生物教师要紧紧抓住青少年创新素质发展这一最佳时期，关注学生的兴趣，关注学生的好奇心。

例如：吸烟危害身体健康。

但我班有个别学生在背地里偷偷吸烟。

针对学生的不良行为，我以怎样证明吸烟有害健康这一课题，组织学生开展课外实验活动。

我专门为学生准备了清水、香烟、烧杯等实验用具，以及鲫鱼、水蚤、田螺三种动物，让学生自己制备不同浓度的烟草浸出液，自己制定实验方法，自己饲养、观察、记录，并对实验结果进行统计分析及完成实验报告。

结果学生对这一实验产生了很大的兴趣，在做完这个实验及完成实验报告后，意犹未尽，受此启发，部分家住农村的学生利用假期的时间,用不同浓度的烟草浸出液和不同浓度的敌百虫杀虫剂溶液对松毛虫，菜青虫等农业害虫做实验，并大胆地提出了用废弃的烟草茎的浸出液防治害虫的想法，受到当地农民的称赞。

可见开展课外实验活动的确能有效地培养学生的创新能力，不仅能使他们的个性在实验活动中得到完善，而且潜能也得到了充分的挖掘。

2、在活动中开展实验设计比赛，满足学生的好奇心和求知欲。

为了更好地激发学生的学习兴趣，满足学生强烈的好奇心和求知欲，我积极收集有关身边科学的人和事，现实生活中人们遇到的问题急需解决而又得不到解决的热点和难点，确定课题，并组织学生进行实验——例如世界普遍关心的人与环境的科学问题。

人口的增长，人类的生产和生活不断造成环境的污染，人类利用的淡水资源将出现短缺危机。

围绕此热点话题，我提出《植物栽培中的节水实验》的课题，给出了实验的原理：一般的作物栽培中，釆用直接的灌溉、浇水，满足植物生长发育的需要，会因地下渗透和地表蒸发浪费水分。

如何在植物栽培中减少水分的浪费，节约水资源？针对这个课题让学生思考，并开展实验设计比赛。

学生热烈响应，学习气氛相当浓烈，做出了一个个各有特色的实验设计作品。

对优秀的作品如：塑料袋装储水埋藏法、输液式滴灌法、土壤深层塑料薄膜埋藏法等，给予表彰奖励。

实验设计比赛给予了学生广泛的想象空间，活跃了思维，使学生的创新能力得到了较大的提高。

课外实验活动有很多机会让我们发现学生创新的闪光点，即使是一言一行、一举一动，都让我们看到了他们的天赋，看到了青少年身上具有许多可开发的创新潜能。

开展课外实验活动的重要意义就在于它能够激发学生的学习兴趣，增强学生的求知欲望，能使学生养成实事求是、治学严谨、不断探索的科学态度。

四、结束语
一种教育行为，一种教育现象，反映着一种教育理念。

我们国家正在全面实施素质教育，核心是学生创新精神和实践能力的培养。

生物实验教学要达到培养学生创新能力的目的，首先要改变传统的教育理念，转变教师的角色,正确处理好教师的主导作用和学生的主体作用。

在实验教学活动中尊重学生的个性，发挥学生的主体作用，树立和培养问题意识，加强探究式的实验活动，积极开展第二课堂活动，通过对学生动机、兴趣、好奇心、想象力等个性特征的培养，积极挖掘学生的创新素质，开发学生的创新潜能，让学生的天性得到舒展，使之呈现出多样化健康发展的态势,才能有效地培养学生的创新能力。

参考文献
1、解景田等，《生理学实验》，高等教育出版社。

2、游国经等，《创造性思维与方法》。