1、浅谈高中生物实验教学中如何培养学生的创新精神浙江省天台育英中学 丁云龙 邮编 317200我国对新世纪的中学生提出的：“学会求知、学会做人、学会审美、学会创造、学会发展”的素质要求中，其核心是新时期的创新精神和创造能力。因此，培养学生的创新思维能力成了当今教育的首要任务。在进一步深化素质教育的今天，教师应该认真领会生物新课程标准精神，在生物实验学教学中加强对学生创新能力的培养。笔者结合生物实验学教学的实际，谈谈在生物新课标下培养学生的创新能力培养的体会和认识。一、增强实验的趣味性，激发学生的学习兴趣和创新动力兴趣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，
2、学生的自主性和积极性、学习与实践的热情才被充分地激发。例如，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。在学习完激素对高等动物生命活动的调节后，学生联想到低等动物的行为是否也受激素的调节?于是指导学生从玉米螟雌蛾体内提取了性引诱物性外激素。夏夜，带领学生到玉米地里做诱杀雄玉米蛾的实验将雌玉米蛾的性引诱物涂在滤纸上，卷成纸卷，悬在水盆的水面上。学生热情十分高涨，浓厚的兴趣，诱发了探索的欲望和创新的动力。二、课内外结合，扩展创新空间高中生物新教材虽然增加了大量的实验，但同理论部分相比，所占总课时还是偏少。另外，分散的实验课时
3、破坏了某些实验的连续性和完整性，也一定程度地削弱和限制了学生的创新思维的流畅性以及实践和创新的机会，所以开展课外活动，扩展实践和创新的空间势在必行。例如，结合高二新教材中“生长素的发现”这部分内容，带领学生不仅重复达尔文等科学家的经典实验，还在实验过程中引导和鼓励学生发现、解决新问题。如向光性与胚芽鞘的关系，胚芽鞘尖端以下部位明显伸长的划线实验，精确测量出胚芽鞘尖端的长度等，都是对课本知识的突破，培养了学生的创新精神和实践能力。但这不是课堂上所能完成的，而是通过课内外结合实现的。三、关注社会热点问题，关心自身健康发展，以需求促创新实践活动中教师应引导学生用所学知识去创造性地解决实际问题。例如，
4、针对秋天的纷纷落叶，环卫工人的办法是清扫、堆集和燃烧，而燃烧之后带来的却是更严重的空气污染。那么，如何解决落叶问题?引发了学生各种各样的奇想，最后经过对落叶进行化验成分、粉碎、发酵、添加必要元素等处理的多次实验，终于使落叶变废为宝，成为培养食用菌的培养基的主要成分，成功地培育出平菇。这一创新实践，不仅净化了环境，还获得了经济效益和社会效益。四、创设创新的情境，培养学生的问题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
5、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。例如，在研究玉米幼苗的向光性实验中，学生观察到幼苗向单侧光源弯曲的现象产生了如下疑点：究竟是因为幼苗内部的胚芽在向光弯曲，还是因为幼苗外部的胚芽鞘在向光弯曲?或者是因为幼苗内部的胚芽与外部的胚芽鞘同时向光弯曲呢?如何解决这些疑点，学生经过讨论，采取了在玉米幼苗早期环割掉外部的胚芽鞘，只留胚芽，放在单侧光下实验观察。结果发现：环割后一定时间内胚芽既无明显的生长又不向光弯曲。由此推论：幼苗的向光性与胚芽鞘有着直接关系。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。五、生物实验的创新(一)实验材料的创新生物实验材料的适
6、当选择是实验成败的关键。选择生物实验材料的原则是：1.可控性。2.生物学稳定性。3.来源可靠、经济易得。4.繁殖快、周期短。5.可操作性。依照这些原则，在实验中引导学生根据本地实际情况，探究、发现新的实验材料，培养学生的创新精神。例如，在“生长素的发现” 探究实验中，达尔文等科学家选用的是金丝雀草、燕麦做实验材料。而在天津市这两种材料都很难找到，所以引导学生将方便易得的玉米、花生、大豆、小麦等种子萌发成幼苗，从多角度观察、对比、分析、验证用“筛选法”选择出玉米幼苗做实验材料，不仅有地方特色，而且效果好，可操作性强，因此实验取得成功。又如，学生在探索实验中还发现用韭菜叶和水萝卜叶取代教材中的实验
7、材料菠菜，因为韭菜叶中含丰富的叶绿素 a 和叶绿素 b，水萝卜叶中含丰富的叶黄素和胡萝卜素，因此在“叶绿体色素提取”实验中层析后出现四条明显的色素带，利用新材料取得了新效果。(二)实验条件的创新实验条件的改变与实验材料的选择相关，也是影响实验现象是否明显、反应速度快慢的重要因素。例如，在高二“酶的专一性”实验中，由于用市场上购买的纯淀粉酶代替了学生提供的唾液做实验，不仅改变了过去学生提供唾液的不雅观、不卫生状况，而且由于淀粉酶可配制成一定浓度的溶液，使实验由定性变为了定量研究，这样大大加强了实验的科学性。更重要的是实验条件可改变，温度由 37C提升到 50C，加快了反应速度，缩短了反应时间，使
8、教学更主动，教学过程更连贯。(三)实验方法的创新按照教材中所提供的材料、方法、操作过程做实验，多数是可以取得好效果的。但有些实验由于材料采集难度大或反应速度慢，持续时间过长等原因，可以尝试新的实验方法以消除原实验中的弊端。例如，高二实习实验：“动物激素喂养小蝌蚪”，验证动物激素对动物生命活动的调节作用。该实验有以下缺憾：1.城市学校实验材料采集难。2.蝌蚪变态缓慢，约需 1 个月。3.在喂养蝌蚪过程中必须常换池塘水(内含蝌蚪所需营养) ，若以自来水代替，并喂蛋黄等食物则常使水变臭，造成蝌蚪未及变态而身先死，使该实验失败。所以鼓励学生大胆尝试，变甲状腺激素为胰岛素，变蝌蚪为鱼，因而探究出新的实验
9、方法：由向水中加入甲状腺激素喂养蝌蚪变为在鱼的鳃部注射适量的胰岛素。由于鱼的血糖浓度急剧降低影响了神经系统的功能，15 分钟左右鱼即昏厥，显示了动物激素对动物生命活动的影响。那么是否是由于胰岛素致使血糠浓度降低而导致的昏厥呢?验证方法是：再由鳃部注射适量的葡萄糖溶液，鱼很快复苏。(四)培养创新的心理素质，设计新的完整实验在生物教学中，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，富于好奇，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韧不拔的意志等。如在“生长素的发现”探究实验
10、中，针对科学家做的切胚芽鞘尖端的实验，学生重复时马上提出：何为胚芽鞘尖端?为了搞清这个问题，学生提出了很多方案，在教师的引导下分析比较，选择了最佳方案：在胚芽鞘外画竖线后继续培养。经过多组实验结果的观察，发现尖端的实线依然很清晰，表明尖端没有伸长；尖端以下部位变为虚线，表明其已明显生长，然后联系数学、物理等知识通过“光影放大法”将实线部分尖端的长度测量了出来，其长度为 2 mm，精确度可达 0.1 mm。这个实验的设计是对经典实验的补充与完善，是学生创新能力的体现。创新对学生今后的发展将产生积极的和决定性的影响。为了促进学生创新，在生物实验教学中应保护学生的好奇心，解除学生对错误的恐惧心理，鼓励独创性与多样性，鼓励幻想，鼓励和有创造力的人接触。真正把新课标的精神落实到每一个学生的身上。
