對“實驗創(chuàng)新”的幾點思考

汪花菊

湖南省第四屆“生物實驗創(chuàng)新”大賽剛剛落下帷幕，來自湖南14個市州的28名中學(xué)生物教師參加了本次比賽。有來自湖南省各地的教師和教育工作者近800人觀摩了本次大賽。

大賽的舉行為一線教師提供了相互交流的平臺，為廣大教師解決實際教學(xué)過程中遇到的困難提供了一些借鑒。大賽既鼓勵了參賽教師努力提高實驗技能，不斷對實驗進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，也促進(jìn)了整個觀摩教師群體對自己平時的生物實驗教學(xué)進(jìn)行反思。大賽的組織得到了廣大生物教師的認(rèn)可，為廣大教師打開了實驗教學(xué)的思路，為廣大教師的實際教學(xué)起到了引領(lǐng)作用。筆者通過認(rèn)真觀摩，覺得有以下幾個方面的收獲。

1 為實驗教學(xué)中實驗用具的大膽改進(jìn)提供了可借鑒的范例

在“呼出與吸入氣體中CO2含量比較”的改進(jìn)裝置中，教師在教材裝置的基礎(chǔ)上增加了2個各剪開一個小口子的膠管，使得原來可能出現(xiàn)的“石灰水入口”和“一定得雙手同時準(zhǔn)確配合”的問題得以解決。實驗者可以不再用捏住膠管來控制氣體的進(jìn)出，也就騰出了一雙手，更避免了“石灰水入口”的尷尬甚至嗆入氣管的危險。諸如此類的還有“植物呼吸作用的改進(jìn)”，巧妙利用洗發(fā)水被壓出來的特點，將植物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳壓到澄清的石灰水中。通過比較下壓的次數(shù)將原來的定性實驗改進(jìn)為初步的定量分析。一次性注射器更為該實驗提供了便利，有的教師干脆將種子直接裝在大的注射器針筒內(nèi)，也不失為一種簡便的方法。這些實驗器具的改進(jìn)都是教師們在長期的實驗教學(xué)和生活過程中得到的啟發(fā)，將生活中的用具巧妙地運用到實驗教學(xué)中，反應(yīng)了這些教師的匠心獨具。這些在體現(xiàn)他們勤于鉆研的教學(xué)精神的同時，也啟發(fā)廣大觀摩教師：思考生活，將生活與教學(xué)聯(lián)系起來，利用生活中已有的簡單條件使實驗不斷完善。

2 為實驗教學(xué)中材料的替代，提供了多種選擇

在大賽中，很多教師嘗試了除教材介紹的材料以外的其他材料的運用。如演示實驗“滲透現(xiàn)象的改進(jìn)與創(chuàng)新”，對教材上介紹的材料進(jìn)行了替代，取得了良好的效果。用“魚鰾”代替“玻璃紙”，將“蔗糖”改為“碳素墨水”，使實驗操作更簡便，實驗現(xiàn)象更容易觀察，實驗效果更顯著。又如“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”，參賽教師用班氏試劑替代斐林試劑檢測還原糖；用葵花子的種皮作為材料，其富含的脂肪使得蘇丹Ⅲ染色后橘黃色的細(xì)胞清晰可見；在蛋白質(zhì)的檢測中，直接將少量待測組織液加入考馬斯亮藍(lán)染色液中，染液瞬間變?yōu)樗{(lán)色，不但方便易行，效果也明顯。從以上改進(jìn)來看，教師從材料、方法、原理方面探索改進(jìn)的方法，使實驗變得更方便，效果更好。

3 通過改進(jìn)可使一些模擬實驗更趨于逼真，生動形象

本次大賽28位參賽者中有10位選擇了對模擬實驗進(jìn)行創(chuàng)新。模擬尿液的動態(tài)形成過程比原來的動畫顯示更真實，使教材上平面的圖形變得立體起來，使抽象的難以理解的知識形象化、直觀化。在“運動形成的模擬實驗”中，用一個礦泉水瓶的“頭”對著另一個礦泉水瓶的“底”，就形象地模擬了關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩；用吹起來的氣球代表肌肉，兩端用白色繩子系于礦泉水瓶上，參賽教師用這些簡單的生活中隨處可見的材料形象地說明了關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)和肌肉、骨、關(guān)節(jié)之間的關(guān)系。在“模擬探究保護(hù)色形成”的實驗中，教師用塑料草皮、彩色磁鐵代替彩色布與小彩紙，避免了實驗過程中小彩紙被風(fēng)吹起和只能平放的缺點，可以將實驗“實況轉(zhuǎn)播”于黑板上，有利于全員參與。大賽中還有模擬膈肌運動，模擬噬菌體侵染細(xì)菌實驗的等。這些都使教師在平時教學(xué)中的模擬實驗更加生動、方便、形象。

4 為教師在實際工作中嘗試制作新的教具提供了成功的案例

有些實驗沒有專門的與之配套的實驗用具，所以教師自己動手制作實驗教具便成為了需要。在“綠葉中色素的提取和分離實驗的改進(jìn)”中，參賽教師用刀片制作了“點樣刀”，還自制了“管式色素分離器”。

在感動于參賽教師們的匠心獨具時，也聽到了廣大觀摩教師的感嘆：“這樣的比賽再舉行下去，還有什么可以創(chuàng)新？”話語中無不透露出對大賽以后的舉行是否還有合適的內(nèi)容的擔(dān)心。許多觀摩教師在活動休息期間的討論中談到：“現(xiàn)在教材上的實驗用具要改進(jìn)的改進(jìn)了，材料能夠替代的已經(jīng)替代了?！备杏X到教師對實驗創(chuàng)新的理解似乎僅局限于教材上已有實驗的改進(jìn)。這也難怪，在比賽的過程中評委們對于實驗教具改進(jìn)和實驗材料替代做得比較好的教師都給予了高度的評價和認(rèn)可。這就給老師們一種暗示：實驗創(chuàng)新就是對已有實驗的改進(jìn)。但到底什么是實驗創(chuàng)新？實驗創(chuàng)新大賽最應(yīng)該關(guān)注參賽教師的什么素質(zhì)或什么思維品質(zhì)？筆者通過認(rèn)真思考，對本次實驗大賽有以下幾個不同觀點：

（1） 大賽過分注重教師對實驗用具材料的點滴改進(jìn)，輕視了教師創(chuàng)新思維的體現(xiàn)。

（2） 大賽的走向似乎偏離了“創(chuàng)新”二字，全場28個實驗中有26個實驗是對原教材實驗的教具改進(jìn)和材料替代的。其中不乏為了改進(jìn)而改進(jìn)，為了替代而替代的例子。對于一個教師來說，需要的是構(gòu)建全新實驗的能力，能表現(xiàn)出本人的創(chuàng)新思維品質(zhì)的實驗設(shè)計和對實驗方案的執(zhí)行能力?？墒窃趯φ麄€大賽的評價過程中，評委過于注重對教材已有實驗的改進(jìn)和改良。試想如果一個教師的實驗創(chuàng)新思維只是停留于對已有實驗的“修修補(bǔ)補(bǔ)”，而沒有對完整實驗的設(shè)計能力或思維能力。這就像修鞋，教師就像一個修鞋匠，他能給鞋子打上漂亮的補(bǔ)丁，那么他培養(yǎng)的很可能只是一群“修鞋匠”，或是一群“高級修鞋匠”，又怎能培養(yǎng)出具有完整創(chuàng)新設(shè)計思維能力的“設(shè)計師”呢？

（3） 偏重于鼓勵教師的模仿，而非促進(jìn)他們大膽原創(chuàng)。

評委對參賽教師模擬關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)、模擬動物的捕食過程、模擬尿液的形成過程、模擬物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞等給予了高度評價和鼓勵。這其中雖有模仿得比較好的，但總是以教材實驗為原型，只是用自己的方式方法將別人的實驗設(shè)計還原出來，沒有自己的新的發(fā)現(xiàn)也沒有自己的原創(chuàng)思維，教師們永遠(yuǎn)都走不出別人畫定的“定身圈”。教師自己都走不出去，怎么能期待他們培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才、杰出人才呢？這值得廣大教育工作者反思。

（3） 過分注重和強(qiáng)調(diào)實驗設(shè)計的“嚴(yán)密”性，而忽視了教師們的實際條件和主要任務(wù)。

對于廣大中學(xué)教師，特別是廣大農(nóng)村學(xué)校的教師，教學(xué)條件簡陋，只能利用生活中僅有的條件去創(chuàng)設(shè)實驗條件，主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造興趣和激情，而并非一定要有一個驚人的實驗成果。而大賽評委過于注重實驗設(shè)計的嚴(yán)密程度，忽視了教師們的實際教學(xué)條件，如果像要求大學(xué)教授那樣來要求農(nóng)村學(xué)校的教師和學(xué)生，這將會導(dǎo)致剛剛?cè)紵饋淼膭?chuàng)新熱情消失殆盡，也無異于捆住了廣大師生創(chuàng)新的“手腳”，熄滅他們創(chuàng)新熱情的火花，限制了他們創(chuàng)新思維的發(fā)展。所以筆者認(rèn)為大賽應(yīng)該先鼓勵教師的創(chuàng)新熱情，高度肯定他們的創(chuàng)新思維，再在實驗設(shè)計的嚴(yán)密性方面給教師誠懇的意見，共同完善實驗方案。

（4） 過分關(guān)注實驗的功利性，輕視了對師生好奇心的保護(hù)。

人類很多偉大的科技進(jìn)步并非都是為了某個特定的目的，很多時候都是由于本能的好奇心的驅(qū)使。也只有不帶任何功利目的的純粹探究更具有科學(xué)的生命力?？茖W(xué)家們當(dāng)初將大鼠的基因轉(zhuǎn)入小鼠的基因組中時，哪里是因為先想到要開啟一個“基因世紀(jì)”才去做那個實驗?zāi)?？教師必須要小心翼翼地呵護(hù)好學(xué)生的那一份好奇心。社會也需要培養(yǎng)教師的好奇心（特別是自然科學(xué)的老師要具有好奇心）。而大賽的評委們和教師們卻過分看重實驗的功利性，諸如可否申請專利啦，可否推廣啦，忽視了實驗動機(jī)很多時候都是很單純的，只是人們的好奇心推動的。為什么學(xué)生年齡越大，問題越少，為什么年級越高，課堂越沉默，難道教師不應(yīng)該反思嗎？

有人開玩笑說：好在愛迪生沒有上學(xué)，所以才有了電燈；好在喬布斯輟學(xué)了，后來才有了蘋果公司。這么說當(dāng)然不對，因為這樣兩個人都是非常特殊的人。這樣說就完全否定了教育的功能，人類的發(fā)展離不開教育，但教師必須反思教育中存在的問題。教育要培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，需要社會培養(yǎng)出有創(chuàng)新精神的教師。而怎樣喚醒教師的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)教師的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力則是上級相關(guān)部門在工作過程中要優(yōu)先考慮的。