关键词：生物实验教学 探索 创新 能力　　

摘 要：生物学是二十一世纪的前沿科学，是以实验为基础的自然科学。实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径，更是激发学生探索兴趣，培养学生创新精神的切入点。生物科学应把培养学生探索创新能力作为教学的主要任务。在教学中，结合生物科的特点，对学生进行探索创新能力的培养，有利于激发学生的创新意识、创造潜能，变被动学习为主动探索——获取新知。 二十一世纪是科技高度发达的世纪，本世纪最大的特点是科学技术的日新月异，社会竞争异常激烈。为迎接知识经济的挑战，培养跨世纪人才，教育在培养创新精神和创造型人才方面肩负着特殊的使命。我国要想在竞争中立于不败之地，就要培养高素质、高水平、高能力的人才。目前，实施素质教育的要义是：面向全体，全面发展，主动发展，它的核心是以培养学生的创新精神和实践能力为重点。作为素质教育核心内容的创新教育，已经成为今后我国教育改革的必然趋势。因此，当前全面推进素质教育的工作中，开展创新教育培养创新人才是我们的重要工作任务和目标。

   伟大的教育家孔子说过：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者”。生物学是新世纪的前沿科学，是以实验为基础的自然科学。实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径，更是激发学生探索兴趣，培养学生创新精神的切入点。而且，生物科学应把培养学生探索创新能力作为教学的主要任务。在教学中，结合生物科的特点，对学生进行探索创新能力的培养，有利于激发学生的创新意识、创造潜能，变被动学习为主动探索——获取新知。其宗旨是：“变教为诱，变学为思，以诱达思，促其发展”的目的。要想激发学生的强烈的探索创新意识，使学生主动探索生物科学知识的奥妙，除了课堂教学培养外，还需加强实验教学，激发探索兴趣，培养学生的探索创新能力。

    科学教学认知过程是科学知识的再生产过程，科学知识的再生产过程，应当以必然的形式重演科学知识的生产过程。重演不是重复，它是根据科学教学的实际，经过加工改造和精心设计的。长期的教学实践使我们认识到，在生物实验教学中，发挥学生的主体作用，引导学生自行探讨，得出科学结论，是提高学生科学素质、培养学生学科综合能力行之有效的方法。

   如何在生物实验教学中培养学生的探索创新能力，我在教学中做了如下尝试：

   一、增强实验的趣味性，激发学生的学习兴趣和探索创新能力

  “兴趣”是最好的老师，兴趣是在一种好奇的情景和需要的基础上萌发的，并在实践过程中形成和发展起来的。是学生萌生创新意识和展开创新思维最原始、最直接、最强劲的动力。在这种动力的驱使下，学生的自主性、学习与实践的热情才会被充分的激发。

    实验是学生探究自然科学知识的重要方法。实验以其丰富多彩、直观形象博得了学生的喜爱。探索性实验是激发学生求知心理状态，让学生参与重演科学事实的产生过程。教师要适时抓住学生的心理，创造实验教学的最佳情境，必将激发学生强烈的探究兴趣。

   在平时的生物教学中发现，一个小实验就能把学生引入探索的情境。如：教学《叶的蒸腾作用》时，教师首先出示实验现象，再介绍实验装置要求，然后问学生“干燥塑料袋里的水是从哪里来的？可能从下面的瓶里上去吗？可能从外界的空气中进去吗？那么，它是从哪里来的呢？”学生根据教师的提问，进行思考，做出大胆的猜想并回答，也就是开始了探索创新。这时学生的探索创新的热情已经被激发起来，学生的注意力也会马上转移到老师的课题中来。

   鼓励学生设计趣味性实验：利用植物的向性运动原理，使幼苗的主根呈多种几何图形；用光合作用原理在一片叶子上印出自己的头像。当有人问他们苦不苦时，他们却回答“一点不苦，正相反，我很快活，因为我有兴趣。”的确，兴趣能让学生废寝忘食。浓厚的兴趣，激发了探索的欲望和创新的动力。

   二、创设创新的情境，培养学生的问题意识

   谈到创新，学生往往有一种神秘感和可望不可及的惧怕心理，认为那是科学家的事，自己没有资格、也没有能力去创新。其实，人人都有创新的潜能，教师在教学过程中适当地加以引导，就能使学生在获得知识的同时，培养了创新意识。

   创新从问题开始。培养学生的创新精神，首先要培养学生的问题意识。教师不论课上、课下都要创设民主、和谐、平等和宽松的氛围与情境，自始至终鼓励学生不断地发现问题、思考问题和解决问题，使学生在宽松的情境中敢疑，并引导学生会疑、善疑和释疑。在质疑和释疑及设计实验的过程中发展学生的创新思维。在生物实验教学中，为学生提供民主、宽松的氛围，激发学生的思维，尤其是发散思维与逆向思维，并培养学生勇于创新的心理素质，如不懈的进取精神，对现有知识的不满足，对已有结论的不轻信，富与好奇，善于幻想，勇于探索以及实事求是的态度，严谨细致的作风和坚忍不拔的意志都是非常积极可贵的。

   做无定法，但做可择法，亦可创法。教师应勇于抛弃旧的传统教学模式，，大胆进行改革；学生也可以对书本的实验操作过程提出问题，进行改革。发现问题，大胆怀疑，探奇索引，寻根问底是创造的开端，也是创造性人才的重要品质。要培养创造性思维能力，就要鼓励学生多发问，让他们敢想、敢怀疑、敢问。即使某些问题是可笑的，某些发现是错误的，某些探索是失败的，教师千万不要挖苦讽刺，而要从积极的方面加以鼓励，并帮助分析错误和失败的原因，使学生产生的创造火苗得以燃烧和发展，养成创造型人才的思维品质。在创设教育情境时，由教师创设情境，由教师或学生提出问题，激发学生强烈的好奇心，旺盛的求知欲，使其处于强烈的求学心理状态，为下一步探究做准备。

   例如，在做初中生物实验“向澄清的石灰水中吹气”时，就有学生提出：甲试管没有吹入任何气体，所以没有变化，而乙试管吹入CO2气体，肯定变浑浊。我马上肯定这个学生的问题提的很好，并说明在这个实验中，甲试管是用来做对照的，但没有对比性，应当改进。如何改进呢？让学生讨论，最后得出，可用打气针或注射器向甲试管中反复注入空气。这样在实验中培养了学生的问题意识和思维的新颖性与独特性等创新思维的品质。

   在实验课中，除必要的实验方法和步骤外，尽量减少束缚性条件，鼓励学生大胆思考和尝试，并对自己的实验结果做出推测和解释。让学生亲自动手去做，动脑去想，然后发表自己的认识和看法。最后教师在充分肯定每位学生实验成绩，包括探索精神的基础上，对其实验结果做出正确的分析总结。一般以问题为指导，引导学生去细心观察身边的事物，使学生观察时逐步提出设想，明确探索研究的方向，激发学生探索创新的热情。如：介绍种子萌发时，课前向学生提出问题：种子萌发时是否需要光和氧气？萌发时是先发芽，还是先出根？学生平时没有注意这些现象，不清楚，便争论起来，谁也不服输。我趁热打铁，要学生回去设置几个种子萌发的对比实验，亲自动手做，并观察做好记录。看谁设置的实验最合理，结果最准确。学生都想争做最好，肯动脑筋，积极思考。

三、引导学生实验，培养学生的探索创新能力

探索创新能力的主要因素是观察力、想象力、动手操作能力和创造力。在活跃的思维下、认真地观察和积极的动手操作中，不仅加深了学生对知识的理解，也使学生的创造性思维得到了培养。观察力、想象力和动手操作能力实质上也是一种智力，也就是说，探索创新活动总是同智力活动相联系的，并且要把各个因素协调起来，才能提高探索科学的能力。

观察力是探索活动的门户，又是探索活动的起点，培养学生的观察力，需要教师在指导学生观察时传授好方法。如：《种子萌发的外界条件》一节中，学生在没有教师指导时，可能得出：“种子萌发需要水分、空气、温度”的结论，而忽略了“温度要适宜”。这时教师应及时引导学生把结论补充全面，最后总结出：“种子萌发的外界条件是：空气、水分、适宜的温度”的正确结论。在《观察蚯蚓》的实验时，有学生提出：我带的蚯蚓没有环带，难道是个怪种？对此情形，教师应及时表扬这个学生观察仔细，善于发现问题，并要求全体学生仔细观察，是否是幼小的蚯蚓没有环带，而大的蚯蚓呢？最后学生通过观察比较，得出结论：成熟的蚯蚓才有环带。

想象力在科学探索创新活动中起着“设计师”的作用。在生物课中，常对一个问题提出种种猜想或微观事物通过想象去理解，这是培养学生想象力和创新能力的最好途径。如：在进行《茎的输导作用》一节的教学时，在学习茎的内部结构后，教师提出下列问题：“在给植物周围的土壤浇水施肥时，土壤中的肥料是怎样运送到植物全身的？叶片光合作用制造的有机物又是怎样到达根的？茎起什么作用？”。有了这些想象的基础，学生根据这些问题进行了大胆的探索创新：第一，提出假设——由筛管向上运输；或由木质部导管向上运输。第二，设计实验——模仿课本上的实验，并有所创新。第三，实验验证——根据提供的实验器材药品，对自己设计的实验进行操作，观察并记录结果。第四，结论——通过对实验结果的分析，得出结论：茎对水分和无机盐的输导是通过木质部的导管向上输导的，其动力是蒸腾作用产生的拉力。这样，学生始终以小科学家的身份作为探索活动的主体，自主地进行探究。在探究过程中，学生要围绕问题的解决，依靠已有的知识对问题可能的答案进行猜测，提出假设。然后依据假设，设计实验并完成实验，最后得出结论。其间无不闪烁着创新的火花，无不存在着对学生创新技能和创造性思维能力的培养。

探索创新活动中还伴有动手操作，它是观察探索的基础，熟练规范正确的操作能保证探索活动的顺利进行。培养学生规范的操作能力十分重要。在实验教学中应注意下面几个步骤：（1）以规范的操作让学生模仿。初中学生刚接触生物实验，操作不熟练，特别需要教师耐心示范。在“显微镜的使用”实验中，开箱、取镜、安放、调试等操作，教师都要注意动作规范，观察物象时，物镜与标本的距离要做到心中有数，即使不看物镜也能熟练调焦。（2）提出问题，进行针对性训练。与显微镜相关的实验常因操作能力差而影响实验效果，为此，在实验教学时，采取提出问题进行针对性训练的方法，比如：“显微镜下只能看清一层植物细胞，如果叶片的横切片太厚，你能看清叶的构造吗？如果看不清怎么办？‘这个问题在观察“叶片的结构”实验前提出，引导学生用双面刀片制作的切片应薄而透明，实验时学生就能更好的观察叶片的结构。如：在《探究种子的成分》的实验中，让学生根据老师提供的实验仪器药品和操作步骤以及实验方法，并在老师的指导下，动手进行实验操作，做好记录，进行探讨，最后引导学生总结出：种子的成分有淀粉、蛋白质、脂肪和水分、无机盐这几种成分。这样，不但增强了学生探索自然科学的兴趣，而且还提高了学生实验操作的基本技能，让学生在动手实践中领悟生物科学知识，学生探索自然科学的能力从而也得到了提高。正如陶行知所说：“要创造，你在用脑的时候，同时用手实验；用手的时候，同时非用脑不可，手和脑在一起干是创造教育的开始；手脑双全是创造教育的目的。”

实验一般可分为技能型、验证型、探索型。而探索型实验最能培养学生的创新能力。如讲茎的输导作用时，在有的班级我是这样做的：课前布置学生剪取一些小段树枝，全班分成几个小组，各组分别对自己的材料作不同处理：

（1）将枝条插在稀释的红墨水中，（2）将环割部分树皮的枝条插在稀释的红墨水中，（3）将除去叶的枝条插入稀释的红墨水中，（4）将枝条倒插在稀释的红墨水中。上课时，让学生先对比观察不同处理的枝条的外观，并切开茎观察内部颜色变化，提出启发性问题：（1）茎的颜色是否发生变化？发生变化的位置？（2）正常枝条、环割枝条、除去叶的枝条、到插枝条现象是否相同？分析产生原因的可能因素。学生根据已学知识，并通过对亲自动手制作的实验材料观察到的现象，各抒己见，提出问题，在讨论和争议中解决问题，得出结论。教师只要稍作归纳，就能达到突破教学难点，巩固学生知识的目的，培养了学生创造性思维的能力。

实验中，只有不断“设疑——动手——观察——质疑——探索——讨论——解疑——结论”，才可能激发学生的创新意识，发展学生的创新思维，培养学生创新能力，达到培养创造性人才的目的。

   总之，素质教育是主体性发展的教育，在教学的全过程表现为学生的主体作用要能够充分发挥；教师要充分调动学生的参与意识，激发学习兴趣，让学生在自己观察、动手操作的基础上，积极主动地动手、动脑、观察、探索、分析、创新，自己概括归纳出结论，获得知识。加强实验教学，重在手脑并举，意在创新能力培养，运用于创新能力行之有效。从而激发起学生的主动探索自然科学的兴趣，培养学生探索科学知识的能力。

   实验教学中深入持久地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，实现陶行知“处处是创造天地，天天是创造之时，人人是创造之人”的伟大理想，才能造就一批适应时代发展需求的创新型人才。