浅谈高中生物实验教学对学生创新精神及实践能力培养.doc

浅谈高中生物实验教学对学生创新精神和实践能力的培养
徐晓霞 ( 江苏省邗江中学 江苏扬州 225009 )

当今世界，越来越多的国家把科学教育的根本目标定位在改善和提高学生的科学素质上，以适应社会的进步和科技的发展。具体地说，也就是使学生具备必要的科学基本知识和基本技能，了解和掌握一些科学研究及思维的方法，发展科学的认知能力、思维能力和实践能力，逐步形成科学的自然观、世界观、价值观和审美观，养成良好的科学品质，从而使学生的素质得到全面的发展与提高。要提高学生的科学素质，生物学教育责无旁贷。
1 培养学生创新精神和实践能力的必要性
现在是21世纪，知识经济居于主导地位，而知识经济的核心在于创新；在这个时代，各国在综合国力方面的竞争更加激烈，而综合国力的关键是提高民族的创新能力。改革开放20年来，我国的教育事业取得了巨大的成就，但也存在着薄弱的环节，其中最为突出的是受传统教育的影响，教师注重向学生灌输知识，教学中重学生的知识记忆、轻学生的动手实践，以考试分数作为衡量教学成果的唯一标准等，使学生创新精神和实践能力的形成受到很大束缚。显然，培养出的学生如果不具备创新精神和实践能力，就无法迎接21世纪的挑战。
生物科学是当代科学发展的前沿，许多学者预言21世纪是生物科学的世纪，生物科学和技术的成就将深刻地改变人们的生产方式、生活方式和思维方式；生物科学是一门实验科学，它包容了物理、化学的研究方法，并有自己的独特性——对活的生物体及其环境进行研究的方法；生物科学研究中蕴含着丰富的科学精神和态度、科学思维方法以及科学的价值观等人文精神。因此，在生物实验教学中培养学生的创新精神和实践能力尤为重要。
2 如何在生物实验教学中培养学生的创新精神和实践能力
2．1教学中教师角色观点的转变
教师在教学中应扮演什么样的角色?发挥什么样的作用?不同的教师会有不同的认识。而这种认识也会直接影响教师的教学方法。有关教师角色的认识可以概括为以下几种：
1)教师是灌输者 “要教给学生一杯水，教师就要有一桶水。”这种说法是这一认识的典型代表，它把知识看成是可以转移的物体，把学生看成是接受知识的容器，教师的作用是将自己的知识转移到学生的头脑中去。
2)教师是塑造者 把学生看成是可以塑造的材料，教师的作用是将学生塑造成预先设计好的形状。
3)教师是向导 这种观点认为学生的学习过程如同走完一段旅途，教师是熟悉这一地域的向导，教师的作用是带领学生共同走完这一段路。路要学生自己走，教师只是领路人。
4)教师是哺育者 这种观点认为学生如同种子或幼苗，本身具有成长的内在潜力，在适当的条件下可以成长。教师的作用是为学生的成长提供必要的条件，使学生的潜力得以发挥。
在这4种观点中，1)，2)两种是较为传统的观点，其特点是将学生的学习看成是被动接受的过程。而3)，4)则把学习看成是师生相互作用的过程，学生的学习是主动参与的过程，教学过程的特点是教师在传授知识的同时培养学生的多方面的能力。
2．2教师尽量做好演示实验，也可根据教学需要，将一些演示实验改为学生实验或学生课外实验。
高中生物学实验可以分为演示实验、学生实验和学生课外实验三种类型。课堂演示实验教学是教师用演示的方法，结合课堂教学进行的生物学实验，是一种直观教学手段。高中生物课的演示实验较少，精心准备和组织好教材要求的每一个实验，比如“渗透现象”等等，另外还可以把初中的有关演示实验，如 “光合作用吸收二氧化碳、释放氧气”等拿过来做。目前，学生普遍感到生物“难学、难记、难理解”，其原因之一就是生物教学中缺少实验。因为“听了，我知道；看了，我理解；做了，我记得。”心理学家认为：听可以记住10％的信息；看可以记住30％的信息；动手做可以记住90％的信息。尽管中学生学习知识绝大部分是通过视觉、听觉，但真实物体对人视觉、听觉、味觉等各个感官的刺激是最深刻的，也是最能激发学生兴奋点的，从而更有利于完成形象思维到抽象思维的飞跃。改演示实验为学生实验不仅可以吸引学生的注意力和激发兴趣，帮助学生理解和掌握知识，而且可使学生的动手能力和探究意识得到更大的发展。因此，生物教学一定要重视实验，要积极创设条件，还可将一些演示实验改为学生实验，在老师指导下，采用让学生进行：实验——自学——观察讨论——上讲台发言，最后老师归纳总结的教学方法，为学生提供更多亲自动手去做、用脑去想的实践机会。通过分组实验，不仅使学生获得了感性认识，加深对新知识的理解，而且有利于培养学生的科学探究意识、科学思维习惯和创新思维能力。
2．3让学生充分自主地做好学生实验，并努力创造条件增开一些学生实验
组织好学生分组实验，可以极大地满足学生的动手愿望，调动学生的学习兴趣。因此教师要努力克服困难，创造条件，因地制宜，保证学生实验的顺利进行和成功。如：做“性状分离比的模拟实验”时，让他们自备乒乓球，实验后归还他们，学生也能接受，也解决了一些实验。观察“叶绿体和细胞质的流动性”实验中所需材料黑藻在我地区几乎没有，我们就利用苔藓植物的叶片，完成了实验教学，并取得了意想不到的效果。做“观察植物细胞有丝分裂实验”，教材选用的实验材料为洋葱，由于洋葱生根数量较少且生根时间较长，一般需要5 -6天，实验的准备工作费时、费力，影响实验开设率。如果将实验材料换成大蒜根尖，就可以很好的解决这些问题。同时还必须让每个学生亲自去做，确保每个学生都动手。如显微镜的使用，装片的制作等是生物实验的基本功，尤其是显微镜的使用，直接关系到实验的成败，例如“制作根尖有丝分裂装片”得经过解离→漂洗→染色→制片，这几个复杂过程，最后在显微镜下观察，如果显微镜不能正确熟练使用，装片做的再好，也观察不到应有的现象，使实验前功尽弃，所以实验前，应单独拿出1节课进行基本功训练，使每位学生对显微镜的使用达到熟练程度，从镜头的安装，视野的调节，装片的安放到观察方法都能熟练准确进行。通过训练，学生的动手能力提高很快。装片制作基本功也很重要，如在实验中训练学生怎样盖盖玻片，才能使装片不出现气泡等。在一系列实验参与过程中，学生的实验操作能力，创新思维能力也得到了培养。
2．4指导学生自己设计探究性实验，提高学生自主性实验能力
学生分组实验多为验证性实验，学生在亲自操作之前，教师通常要在课堂上授课和做演示实验，这样既重复了课时，又让学生思维形成定势，学生只要沿着既定的“路线”走就能得到实验的“成功”，但是这样的“成功”是教材的成功、教师的成功而不是学生的成功，它大大局限了学生创新精神和实践能力的发挥和培养。如能将分组实验改为探究性实验，则可避免这些弊端。比如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”是高中学生学习生物学以来的第一个检测实验，该实验内容多。考虑到学生的接受程度和课堂组织，我对各组学生的探究活动做了较详细的安排，每组检测一种未知样液，之后各组交流实验结果，推测所测的是什么材料。因为学生刚刚开始接触生物学，还不具备诸如“对照原则”“单因子变量原则”等知识，在这个探究过程中，探究的方法是教师定的，结论由学生自己总结出来。例如在让学生完成“绿叶中色素的提取和分离”实验后，将此实验改为探究性实验，可先设计一些探究题：选什么样的实验材料较好？研磨时，石英砂、碳酸钙起什么作用，可否用其它材料代替？为什么将滤纸剪成长10厘米？怎样才能把滤液细线划的又细又齐？层析液中苯有毒可以用什么替代吗？你还有什么创造性的设想？在这些探索题的启示下学生的思维极其活跃，提出了很多方案：（1）可用细石子代替石英砂起到帮助研磨的作用（2）以粉笔取代滤纸条做实验（3）可用其它叶绿体色素含量高的植物作替代材料如菠菜叶、棉花叶（4）材料预先晒一下,减少一些水分,可提高提取液的一些浓度 （5）用特细钢笔代替毛细滴管，可把滤液细线划得又细又齐；距滤纸条末端1.5厘米处折叠，在滴有滤液的培养皿盖（展平）上划线，晾干后重复2-3次，可把滤液细线划得又细又齐（6）实验中层析液的配置方法为：20份石油醚、2份丙酮、1份苯。其中，苯是一种毒性很强的有机物。从学生、教师的身体健康考虑，根据学校现有的条件，通过多次实验发现，用甲苯取代苯来完成这一实验能够得到更好的实验效果。这些方案很有创新性，在此基础上组织学生对这些设计进行分析讨论，从中选出可行的方案进行实验，以检验是否成功，这样使学生体会到了成功的快乐。开放性问题各种各样，可只给出部分条件，让学生补全条件去解决。在这些活动中，学生的身心处于开放探索状态，始终保持积极、乐观的情绪，创新的智慧随时会激发出来。在实验教学中，我们还充分调动学生的参与，让学生自己动手制作“DNA双螺旋模型”，我告诉学生实验室就是实验超市，自选材料用具，自己想象，自由发挥，来证明自己的假设和推论，学生对此很感兴趣，参与热情很高，制作完毕后，进行展示评比，学生看到自己的成果得到承认，受到青睐，学习的积极性很高。我们学校每个教室都有绿色植物，这样我就把“生长素发现”设计成探究实验。让学生观察阳台上盆栽植物的生长现象（向光性）发现问题（向光性与光有关）；分析问题（光到底影响什么）；提出假设（可能是尖端产生与生长有关的某种物质）；设计对照实验，验证假设；得出结论（尖端确实产生了生长素，促进细胞纵向伸长，从而促进植物生长）。同时引导学生设计统计表格，让学生把观察的结果记录下来。这为学生以后自己设计实验提供了科学方法和正确指导，便于学生综合分析实验结果与结论的差异，有利于指导分析实验成败的原因，让理论与实践紧密结合，材料的选择可多种多样，使学生思维开放，从而培养了学生的创新精神和创新意识，也必将有利于实践能力的培养。
生物学实验通过指导学生观察和实验，以及对观察、实验现象与结果进行分析、理解、概括、综合，不仅有利于学生形成概念，掌握理论，还有利于加强学生科学观察、科学分析等诸方面科学实验能力的培养，有利于加强科学认识、科学思辩、直觉思维、大胆想象等多方面的思维品质的培养，更有利于加强基本操作、基本技能等动手能力、设计能力和创造能力等科学能力的培养。

附件1：
江苏省教研系统教学论文评比诚信承诺书
评比类别
∨教学论文 　□教学案例（设计）　 □课堂教学　 其它：
题目内容
浅谈高中生物实验教学对学生创新精神和实践能力的培养
教师姓名
徐晓霞
性别
女
出生年月
1977年5月
职称
中学一级
单位全称
江苏省邗江中学（集团）
单位地址
江苏省扬州市百祥路148号江苏省邗江中学（集团）
邮编
225012
联系电话
办公电话：　[phone]　　　　　　手机：[phone]
电子信箱
E-mail:yz-xiaoxia-xu@
个人诚信承诺
1．我郑重承诺（在括号内打“√”）：
所写教学论文系本人原创，没有抄袭他人（ √  ）
所写教学案例真实，源于本人亲历的课堂（    ）
所写教学设计系本人原创，没有照搬他人（    ）
2．主办单位若将我的作品公示、上网、发表、出版，我表示（在括号内打“√”）：
同  意（ √   ）
不同意（    ）
承诺人签字：　徐晓霞　　　 2008年11月28日
单位意见

单位负责人签字：徐金才　　　　 （盖公章）