初中生物實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

鐘漢蘭

[摘? ?要]從本質(zhì)上分析，初中生物是一門以實驗為主的學科，大自然中一切生物規(guī)律的發(fā)展及生物理論的形成都應建立在實驗探究基礎(chǔ)上，并且經(jīng)受嚴格的實驗檢驗。生物實驗在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力和提高學生生物學科素養(yǎng)方面均具有十分重要的作用，學生通過生物實驗提高自身實踐與創(chuàng)新能力，對其今后發(fā)展也同樣具有不可忽視的現(xiàn)實意義。因此，加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。文章主要結(jié)合教學實例，簡要分析了教師在初中生物教學中如何培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的幾點策略，以提升初中學生的創(chuàng)新能力及學科素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]初中生物;實驗教學;實驗材料;創(chuàng)新能力

[中圖分類號]? ?G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2021）09-0058-02

“生物教學應提倡探究性學習，引導學生積極主動參與探究、樂于探究、勤于實踐，培養(yǎng)學生理解新知識以及分析、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力，尤其要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力”，這是新課程標準對初中生物教學提出的一項重點要求。我們都知道，初中生是充滿活力與朝氣的，并且對于新鮮事物始終富有好奇心。在初中生物教材中，至少包含近50個大小類型不同的實驗，這些實驗探究不但能滿足學生的好奇心，激發(fā)學生的學習熱情，還能提高學生的動手操作能力，拓寬學生的創(chuàng)新思維，滿足現(xiàn)代素質(zhì)教育以及學生身心發(fā)展的需求。因此，在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，應該成為初中生物教學的主導。創(chuàng)新是民族的希望和人類的基本生存素質(zhì)，但具體要如何在初中生物實驗教學中培養(yǎng)并提高學生的創(chuàng)新能力，已成為目前廣大生物教師重點攻克的難題。

一、優(yōu)化實驗方法，增強創(chuàng)新意識

在初中生物實驗教學過程中，有很多實驗是需要教師引導學生通過觀察生物結(jié)構(gòu)或者實驗現(xiàn)象去了解生物特征和原理的。有效的引導能鍛煉學生觀察能力，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生科學探究精神，使其形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。然而，傳統(tǒng)的實驗教學方式都是教師演示解說、學生聽講，很少有教師引導學生自主觀察實驗現(xiàn)象后進行思考的，這在一定程度上造成學生對諸多觀察類實驗印象不深甚至容易遺忘，在實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力更是無從談起。因此，為了加深學生對實驗的認知及印象，教師應該積極優(yōu)化實驗方法和教學環(huán)節(jié)，多鼓勵學生大膽去創(chuàng)造、操作、理解實驗，從而有效增強學生的創(chuàng)新意識。

例如，在教學《觀察種子的結(jié)構(gòu)》一課時，教師可以引導學生開展以“觀察大豆種子的結(jié)構(gòu)”為目的的實驗探究，并在探究過中設(shè)計自制生物模型環(huán)節(jié)，給學生自己去制作和創(chuàng)新。教材中要求學生選取被清水浸泡24小時后的大豆種子作為觀察物種，并通過觀察種子結(jié)構(gòu)掌握胚、種皮、胚根、子葉、胚軸的位置。但大豆種子一般比較小，學生往往很難理清這些結(jié)構(gòu)的位置和名稱，所以教師帶領(lǐng)學生觀察大豆種子結(jié)束后，可以鼓勵學生借助輕黏土來模仿制作大豆種子的基礎(chǔ)模型，以便其更準確地了解種子的各部位結(jié)構(gòu)。在制作模型的過程中，教師要任由學生發(fā)揮和創(chuàng)造，同時允許學生加入自己的想法和理解，大膽去創(chuàng)新實驗設(shè)計，讓學生在動手操作的過程中強化所學知識，提高課堂學習效率。通過改變實驗方法，引導學生自己動手制作生物模型，這不但能使學生進一步了解生物發(fā)展規(guī)律，全面掌握教材知識點，還能啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，使其學會動腦思考、動手創(chuàng)造，培養(yǎng)實踐能力及創(chuàng)新意識。

二、改變實驗方式，發(fā)展創(chuàng)新思維

發(fā)展學生創(chuàng)新思維不但有利于發(fā)現(xiàn)、揭示客觀事物之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，還可以獲得顯著的教學效果。一般來說，初中生物實驗主要分為驗證型、技能型、探究型三種，前兩種是課堂上最常見的實驗類型，但探究型實驗才是最能培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的，然而多數(shù)教師對此不夠重視。因此，教師在課堂上應充分考慮學生與教材的實際情況，盡可能將一些驗證型實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃蛯嶒?，以激發(fā)學生的探究欲望，使學生學會主動思考，發(fā)展創(chuàng)新思維。

例如，在進行《植物莖的輸導作用》相關(guān)實驗時，教材上解釋了“水分和無機鹽主要經(jīng)過導管從上向下運輸”，接著用一個簡單的演示實驗進行結(jié)論驗證，但這沒有突出本課的重點，學生對于枝芽結(jié)構(gòu)、莖的結(jié)構(gòu)及位置等還是存在一定困惑。所以，根據(jù)教學內(nèi)容提示，教師可以改編實驗，以探究的形式呈現(xiàn)，在課前先讓學生裁剪一小段樹枝，然后將全班分為多個小組，并對每個小組提出不同的處理樹枝要求：1.把枝條插入稀釋紅墨水中;2.把環(huán)割部分樹皮枝條插入稀釋紅墨水中;3.將已去除表皮的枝條插入稀釋紅墨水中;4.將枝條倒插入稀釋紅墨水中。完成操作后，要求學生對比經(jīng)過幾種不同處理方法后枝條的外觀變化，同時將莖干切開觀察其內(nèi)部顏色變化情況，接著提出幾個啟發(fā)性的問題：莖的顏色有無發(fā)生變化？主要是哪個位置發(fā)生變化？這四種不同情況下，枝條發(fā)生的變化是否相同？學生結(jié)合教材內(nèi)容和已觀察到的現(xiàn)象，再經(jīng)過小組討論交流，很快就能得出答案和實驗結(jié)論。改變實驗方式后，學生不再受傳統(tǒng)思維的束縛，可由以往的“操作者”轉(zhuǎn)變成思維發(fā)散的探究者、發(fā)現(xiàn)者，這對于發(fā)展其創(chuàng)新思維是非常有利的。

三、改進實驗裝備，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

“行是知之始，知是行之成”，由此可見實驗操作探究的重要性。新課標提倡初中生應該注重探究性學習，改變傳統(tǒng)思維和學習方式，積極參與實驗、勤于操作實踐、樂于交流合作，努力培養(yǎng)創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力除了改變實驗方式、方法之外，改進實驗裝置也是很重要的一點。在初中生物教材中，有部分實驗所用到的裝置其實并不能讓學生很好地觀察到現(xiàn)象，甚至無法證明現(xiàn)象的變化過程，所以教師可以適當改進實驗裝置，豐富學生的學習和探究體驗，以更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

例如，在開展關(guān)于“釀制酒釀”的實驗時，教材中要求采用蒸熟的糯米和甜酒去證實酒釀為酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物，是酵母菌促使糖類轉(zhuǎn)化成酒精而發(fā)出獨特香氣。但釀制酒釀過程是很漫長，加上溫度難控制，學生很難通過這個實驗去獲得學習體驗，所以教師必須優(yōu)化實驗裝置。首先取一干凈的塑料瓶，往里倒入30℃左右的清水200mL，然后加入定量的綿白糖、酵母菌粉，待其溶解后靜置。靜置過程中采用Y型導管軟木塞塞住瓶口，在導管一端系上小氣球，另一端與盛有澄清石灰水的錐形瓶相連接。在靜置過程中，學生可以看到氣球逐漸變大，澄清石灰水也慢慢變渾濁，這個現(xiàn)象可充分證明二氧化碳是由酵母菌發(fā)酵所得。接著將木塞打開，學生此時可聞到一股濃烈的酒精香氣，這可進一步證實酵母菌發(fā)酵的過程中可產(chǎn)生酒精。通過改進實驗裝置，既縮短了實驗時間，又豐富了學生的學習體驗，大大激發(fā)了學生的學習興趣，使其敢于嘗試、敢于創(chuàng)新，在實驗過程中培養(yǎng)科學探究精神，不斷提高自身的創(chuàng)新能力。

四、發(fā)掘?qū)嶒灢牧希岣邉?chuàng)新能力

適當?shù)膶嶒灢牧鲜潜Ｕ蠈嶒炋骄宽樌M行的關(guān)鍵。但據(jù)相關(guān)了解可知，有很多學校常因缺乏實驗材料而放棄對實驗的探究和驗證，或者改為由教師演講示范，導致學生動手實踐的機會少之又少，久而久之學生自然就喪失了探究的興趣。所以，為激發(fā)學生主動探究的興趣，教師在生物實驗教學過程中應充分結(jié)合教材與學校的實情，嘗試創(chuàng)造性地利用實驗材料展開實驗，通為學生提供更多探究學習的機會，從而有效提高學生的創(chuàng)新能力。

以《綠葉在光下制造淀粉》的實驗教學為例，教材對實驗材料的要求是用天竺葵，但天竺葵一般生長在春天，與本實驗的教學時間錯開了，故而很難找到大量的實驗材料給學生實踐。其實，教師可以大膽嘗試創(chuàng)新，利用生活中常見的小青菜、薺菜、綠蘿等植物來代替天竺葵。學生通過實驗會發(fā)現(xiàn)，薺菜和小青菜的脫色過程需要用到的酒精量最少，脫色所需時間最短，而且顯色效果也最明顯，是兩種完全可以替代天竺葵的主要實驗材料。優(yōu)化后的實驗材料并沒有對實驗結(jié)果產(chǎn)生不良影響，甚至還能給予學生新的感知體驗，拓寬學生思維，使學生明白原來生活中有很多材料都可以作為驗證生物規(guī)律的工具。另外，還有部分學校因?qū)嶒灄l件較差，一些生物實驗課無法正常開展，但教師不能因此安于現(xiàn)狀，應該敢于嘗試創(chuàng)新，幫助學生克服實驗困難。對于部分無法在室內(nèi)完成的實驗，教師可以帶領(lǐng)學生走出課堂去開展課外實驗探究，不應只局限于課堂教學。對于部分較容易開展的實驗，教師可以鼓勵學生自制實驗材料，盡可能地為學生創(chuàng)造實驗條件，在實驗過程中多引導學生自己動手操作和認真觀察、分析、記錄現(xiàn)象，并積極開動腦筋去思考產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，最后得出實驗結(jié)論。如此一來，不僅解決了實驗材料不足的問題，還提升了學生的創(chuàng)新能力。

綜上所述，實驗是初中生物教學中一項必不可少的內(nèi)容，也是學生進行生物研究的主要途徑，通過實驗探究可以將抽象化的生物知識變得形象化，增強學生的理解能力及感性認知，從而提高學生的學科素養(yǎng)。因此，在初中生物教學過程中，教師必須充分認識到生物實驗對學生產(chǎn)生的積極作用，及時更新和轉(zhuǎn)變教學理念，不斷優(yōu)化、改進實驗教學的方式與方法，同時不斷豐富和創(chuàng)新實驗內(nèi)容以及材料，努力創(chuàng)設(shè)新穎、有趣的實驗教學情境，使學生積極思考，從而大膽創(chuàng)新、猜想、操作，在實驗過程中不斷提高自身的創(chuàng)新與實踐能力，提高生物學科素養(yǎng)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 朱擁軍.創(chuàng)新生物教學，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].中學教學參考，2014（29）：112-113.

[2]? 王海銘.核心素養(yǎng)下初中生物實驗教學策略分析[J].課程教育研究，2019（36）：7-8.

（責任編輯? ? 黃諾依）