加强生物实验教学提高学生创新能力

一、加强生物学科实验教学

普通生物学是一门实验性学科, 实验在教学中具有重要的作用。加强实验教学, 是提高教学效果、培养学生动手能力和体现学科特点的重要环节。以往的课堂教学是以教师为中心, 以课堂讲授为主, 以至于大量的教学内容对学生而言是“左耳进, 右耳出”, 学生对学习不感兴趣, 更谈不上能力培养。普通生物学内容繁多, 课时有限, 根据教学内容采用不同的教学方法, 特别是加强实验教学, 通过实验教学培养学生创新能力。教学中, 教师应充分赋于学生动脑动手的权利, 过分强调实验结论的识记既枯燥, 效益也不高。所以应将实验技能结论的得出置于实验探究活动之中, 使二者有机结合起来, 引导学生把注意力放在实验探究活动上, 在积极、主动的实验探究活动中, 形成生物实验技能, 养成科学的思维方式和素养。绝不能以阅读代替学习, 进入简单的识记过程和结论的套路, 陷入应试教育的泥潭, 忽视对学生能力的适时培养。

实验课程内容设置是否科学会影响学生创新能力的培养和综合素质的提高, 因此, 应围绕生物专业的能力要求, 以强化基本操作训练、提高学生实践能力、培养学生综合素质。在有限的实验课时内, 根据理论教学内容确定实验内容, 以细胞学、植物学、动物学为主, 并针对不同类型实验培养学生实际操作能力与科学思维能力。基础性实验根据学科特点, 选择一些基础性、验证性实验, 例如“显微镜的使用”, 该实验不仅在生物技术中很重要, 而且在后续课程实验中也要经常使用。设置必要的基础性实验, 让学生掌握普通生物学的基本实验技能, 培养学生科学的实验态度和规范的实验操作方法, 为后续实验教学奠定基础。综合设计性实验适当增加一些综合设计性实验, 如叶绿素实验, 可把多个单一实验结合起来, 如将叶绿素的提取、分离、含量测定综合为一个实验。对于条件较好的学校, 可以尝试重现经典实验过程, 让学生在自己动手和观察中分析、讨论、预期结果, 得出结论, 从而达到既学习知识又形成能力的良性结果。设计性实验可由学生单独设计实验方案并完成实验, 对实验结果进行分析, 是一种高层次的探究活动。如植物组织培养技术是重要的生物技术, 是指从植物体分离出符合实验需要的组织, 通过无菌操作, 在人工控制条件下进行培养, 以获得再生的完整植株的技术。将该实验设置为设计性实验, 给出实验题目和实验目的, 让学生自己去查文献, 充分了解组织培养知识, 在此基础上, 自己设计实验方案, 动手准备实验材料, 接种、培养、定期观察, 对实验结果进行分析, 写出实验报告, 并对实验中出现的问题进行讨论。这样, 让学生参与到实验中, 培养了学生创新能力和动手能力, 同时也让学生获得了一种生存能力。

二、培养学生的创新思维

教学过程中及时质疑, 培养学生良好的思维习惯。教师要鼓励学生撇开顾虑, 大胆进行猜测和推断, 而后进行科学验证, 以此来促进中学生直觉思维的进一步完善和发展。增加训练, 激发学生的发散思维。发散思维是创新思维的精髓, 是核心。生物学教师要改变传统的灌输式教学方式, 以激发兴趣、情感表达、启发思考等综合手段, 全力引导学生将所学知识由点到面、由近到远地广泛扩散, 以做到全面观察问题, 既看到整体又不忽视细节, 既看到表象又不忽视内在;多角度思考问题, 既思考纵向又不忽视横向, 既思考主体又不忽视相关外在条件, 实现在多种假设中多方向寻求答案, 促进学生思维由原先的定势向发散转化。生物实验教学过程本身就是一个创造性探究的过程。生物发展的历史充分证明, 生物科学中的每一项突破, 都是经过生物实验而取得的。因此要求教师在实验教学中要给学生充分的思考时间和空间, 留有探究的余地。例如在酶的发现教学中, 意大利科学家斯帕兰札尼做了这样一个实验:将肉块放入金属笼内, 然后让鹰吞下去, 过一段时间把笼子取出, 发现肉块没了, 从而得出胃有化学性消化的结论。如果作为教师, 就这样讲述过程和结论, 学生肯定能听懂, 也能记住结论, 但这样就失去了经典实验教学的魅力。在教学中, 如果就实验本身能及时地引导学生质疑或提出问题, 则不但可增强教学的趣味性, 而且会大大提高教学的效率。如教学时可以采取这样的流程:首先, 引导学生生成一系列问题: (1) 为什么选择鹰作为实验对象? (2) 为什么选择金属笼子, 用封闭的金属箱可以吗? (3) 为什么斯帕兰札尼要把肉块放在金属笼子里? (4) 过一段时间, 金属笼子内的肉块不见了, 有哪些可能的原因? (5) 如果你是斯帕兰札尼, 你将怎么做?其次, 让学生分小组讨论、分析总结形成自己的理论, 并展示、阐述自己的理由。最后, 师生共同分析修订形成客观正确的解释。这种教学方式不但满足了学生的知识需求, 同时化静为动, 增强课堂的趣味性, 符合新课改的教学理念, 更为重要的是培养了学生自主质疑, 合作解答的良好学习能力和情感认识。

三、全面提高学生的创新能力

1. 强化实验训练, 增加积累。

生物学知识的积累是中学生创新能力培养的基础, 必须通过不断的训练来完成。因此, 教师应注意为学生创造条件让学生进行反复训练, 为创新能力的提高打下坚实的基础。

2. 结合教材, 科学探究。

科学的过程主要是探究的过程, 以实验为基础的生物学尤其如此。生物学教师要将验证实验转变为探究实验, 着重教会学生探究的手段和方法, 授人以渔, 让学生初步学会运用科学探究的方法去解决提出的设想和问题。同时, 教师应结合教材, 联系生活实际, 创设学生感兴趣的教学情景和实验方案, 要求学生主动开展探究活动。教师在活动中还要强化学生实验观察能力、分析判断能力、归纳总结能力和反思提高能力。教师还可以根据学生的知识掌握程度和兴趣程度组织骨干学生进行有一定难度和深度的专题探究, 鼓励其大胆创新, 并将成果和心得体会与其他学生共同分享, 达到以点带面的效果。探究实验特别强调学生动手能力的培养, 要给每一个学生独自准备、独立操作的机会, 从而增加学生的探究欲望、探究的感悟中提高探究能力。3.走出课堂, 开展活动。让学生走出校外开展生动活泼的课外活动是提高中学生生物学创新能力的必要措施。教师要充分发挥学生在教学中的主体作用, 因地制宜、因时制宜、因人制宜, 带领学生亲近自然、贴近社会、融入生活进行课题研究。