在实验教学中培养学生创新能力

作者：本溪市第十七中学 王晓琳

　　“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。课堂作为教育活动的主阵地，理当成为培养学生创造力的摇篮。
　　江泽民主席在1995年全国科技大会上的讲话指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”创新是社会的要求，时代的呼唤。由此我校也提出了“为培养适应21世纪知识经济，具有创新精神、创新能力的优秀人才打好全面基础素质”的战略目标。因而在生物实验教学中培养学生的创新意识，创新精神、创新思维、创新操作能力都亟待开发和发展。因此，生物实验教学就成为培养学生创新素质的一个重要途径。
　　培养学生创新素质是生物实验教学的重要目标 。
　　初中生物实验教学中孕育着大量的培养学生创新素质的各种因素。在实验时，丰富的生物事实作用于感官，为学生创新思维提供了感官刺激；各种需要回答的课题，为学生创新意识提供了源泉；各种实验器材使用功能的改进革新，为学生创新操作活动提供了条件；各种自然生物规律应用于实际，为学生创造想象提供了成功的机会；不断出现的各种错误、失败，为学生创新精神增添了动力。所有这些因素都为学生创新素质的培养提供了素材，因此，应把生物实验教学作为培养学生创新素质的一个重要途径，这样才能更好地培养学生，使其具有创新意识、创新思维、创新精神和创新能力，才能昂首迈入21世纪的知识经济时代，才能成为21世纪的优秀人才。
　　几年来，在生物教学中不断摸索，为培养学生的综合能力不懈努力。
　　一、锻炼学生敢于主动提问，激发他们的创新意识
　　问题是创新的源泉。在以往生物实验教学中多是由教师提出面小、狭窄的问题，学生进行解疑，这严重阻碍了学生创新意识和创新精神的发展。学生是“有思想、有个性”的人，对生命现象的好奇心促使他们会产生定向的探究反射，也就存在许多发自内心的疑问，如：花为什么是五颜六色而叶片是绿色的？鱼为什么生活在水中？鸟为什么能飞？等等，这些问题的出现往往激发其强烈的求知欲，从而向往自己能亲自解决。因此，在生物实验教学中，教师不应“圈地为牢”，限制学生创新意识的发展，相反应充分尊重学生的主体地位、主动精神，创造民主平等的地位，使学生有独立获取知识的权利，允许和鼓励学生敢于提出问题，敢于面对要解决的问题，这样才能有效地激发学生的创新意识。
　　指导学生大胆假设，优化设计，培养他们的创新思维
　　创新思维能力是创新素质的核心。学生在提出问题后，教师应该引导学生围绕问题提出假设性的理论，假设仅仅是尝试性的解释和推测，因此教师还应引导学生通过查阅文献资料、上网查阅最新的知识动态，对各个实验进行观察探究，使学生能设计出相应的最佳实验方案去验证假设，进而解决问题。学生在设计中难免有不合理甚至错误的地方，教师不必急于指正，而是让学生通过实验去发现，纠正，从中寻找正确答案。例如在进行“昆虫纲”的教学时，学生都很想知道和证实一下昆虫触角的嗅觉作用，而课文中又没有这方面的实验内容，我就请学生自己设计。许多实验设计得很有新意。其中有一组是这样设计的：捉几只蚂蚁放在空盒内饿上几天，然后把他们分成两组，一组剪去触角，一组保留触角，把这两组蚂蚁分别放在盛有糖和木悄的透明盒子内，就可以观察和证实昆虫触角的嗅觉作用。通过这个实验进一步掌握了课本知识。生物学实验不能只求循章办事，应该提倡创新。我将验证性实验和探索性实验结合起来，以有利于培养学生的创新能力。例如“观察叶的结构”这个实验，按课本要求只需要女强人一种植物的叶片，我在实验中则有意识发给一种植物的叶片，有蚕豆叶、夹竹桃叶、大叶黄杨叶、青菜叶、菠菜叶等等。为什么要把几种植物叶片都发给学生呢？我告诉学生：这种做法是想让你们在选择中找出最易做成装片的叶片材料。实验结果证明角质层厚、较厚挺的大叶黄杨叶最易做成装片。通过实验学生制作徒手切片的能力提高了，而且得到了启发：“实验，不只是验证，还可以进行一些改进甚至创新。”
　　在设计中，学生自己尝试改进实验仪器，完善实验装置寻求证据；或运用多种实验方法研究提出的假设，以求得到答案；或采用多种实验观点、结论探究其规律，以肯定或否定假设；或与实际生产、生活相联系，科学地去解决问题等等。例如对鼠妇的生活环境的探究，学生采取不同的方法确能得到共同的结果。在鉴定“骨的成分”实验中，我们可以让学生通过弯折、煅烧、浸泡等多种组合方式，寻找最佳实验方案的方法来训练学生的横向思维。而不是要求学生拘泥于一种尝试、方法、例证和结论。从而能更好使学生的求异、发散、怀疑、否定等创新思维在假设理论设计方案中充分地发挥、运用和展现。
　　培养学生不懈探究，提高创新操作能力和创新精神
　　探究是学生在生物实验中的操作活动，是培养学生具有创新操作能力和创新精神的关键环节。在这一环节中，由于是学生独立操作，因而教师应特别注意学生的操作活动，及时反馈信息，为学生铺设符合认识规律的探究过程和思维坡度，使学生敢于改进和革新，不被现有的实验条件限制，又能沿科学道路探究，这样才能使其创新操作能力得到有效发展；同时注意经常鼓励学生不要因一、两次的错误而气馁，更不要因一、两次的失败而放弃，帮助学生分析错误之处，失败之因，让其逐渐形成坚韧不拔之精神，要能经受挫折，承受失败。例如用显微镜观察洋葱表皮细胞的装片，由于实验设备的简陋需要学生耐心细致地调显微镜很多次才能找到最清晰的效果。“敢于从头开始”对学生创新精神的培养是十分重要和必要的。
　　创设疑境疑点，培养探索精神
　　鼓励学生在实验课前预习时要善于发现问题和提出问题，如本实验为何要采用这样的方法？能否采用其他方法？实验材料是否可以替代等等。还鼓励学生查阅课外资料，设计相关实验进行探索、尝试、验证。例如在讲述植物感应性时，我做了一个演示实验，观察含羞草受到碰撞后小叶发生的变化。实验中小叶闭合才现象使他们产生了浓厚的兴趣，大家都想试试。我让他们在演示方法的基础上设计多种方法测定含羞草对刺激的反应，讨论非常热烈。学生利用课外知识，在预习报告上提出了许多设想，如用声、光、热等刺激方法，然后通过以上多种方法实验后，得出植物有感应性的结论。学生在教师的引导启发下，主动参与探究的过程，真正成为学习的主体。例如，观察葫芦藓时，可以提出：“小麦根尖有哪些结构”，葫芦藓的“根”与小麦根尖一样吗？这样的根尖有哪些结构：葫芦藓的叶有没有这些结构？这样的叶具有哪些功能？让学生通过新旧知识的比较与联系，通过小组讨论形式，提高学生学习的主动性和培养探索精神。如在观察霉菌时有的学生质疑“有的霉菌对人是有益的，可以提取抗菌素、酿酒制酱、做乳豆腐，这种霉菌我们能不能直接吃下去？”对于学生提出的质疑，以小组形式组织开展讨论，让学生大胆想、大胆讲，畅所欲言，畅谈观点，对有独立见解者还予以鼓励，激发学生的思维活动，在这个双向的教学活动中，有意识地培养他们探究知识的积极性和主动性。
青少年是创新活跃阶段的起跑期，青少年是创新活跃阶段的起跑期，青少年时期创新精神的养成对人的一生具有极其重要的意义。当前，素质教育实践虽正走向深入，但知识经济时代瞬间而至，因此在生物实验教学中开展反映素质教育灵魂的创新教育是十分迫切、重要和必要的，它能使学生具有创新素质，才能让学生坦然面对21世纪的挑战，才能成为21世纪的主人。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　2003-12-1