提高生物学实验能力培养学生创新精神

 提高生物学实验能力培养学生创新精神

                                    ◎李树华陈子文

摘要：生物学是一门自然科学，实验课的教学占有重要的地位，通过它能提高学生的生物科学素养，同时亦能培养学生的实验能力和创新精神，创新教育的提出，是深化教育改革，推进素质教育的必然要求，在创新教育中对学生进行创新精神的培养尤为重要，笔者在生物学教学中通过实验课对提高学生的生物科学素养和创新精神的培养进行了初步的探究，有了一些粗浅的认识。
关键词：探究性实验科学方法创新教育素质教育创新精神

生物学是21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。
1生物学实验教学的重要性
生物学是一门自然科学。生物学教师在教授这门课程时，要把生物课作为一门自然科学课程来对待，要在教学中体现科学的本质和特征。生物教学中的讲授、演示、实验探究、讨论及课内外结合的实践活动，不仅仅要向学生传授科学的内容，也要让他们经历科学的过程。实验是向自然界准确的提出问题，寻找答案的方法。
科学家们强调实验是一种特殊的经历。实验是人们从事的具有创造性的活动，因此，严格地说，学生在实验室里的上课，操作了一些仪器，使用了一些药品和材料，动了手按步骤操作等活动，不一定具有实验的性质，因而科学家倡导在生物学教学中进行探究性的学习，通过探究性实验，以期望学生掌握科学探究的一般过程，即“科学方法”。生物教学中要加强这方面的要求和训练，有助于学生了解和领悟科学方法，有利于创新型人才的培养。
2生物学实验的组织
2.1按实验对象来划：
2.1.1植物类实验
它是以植物为材料，进行植物形态、结构、生理和分类等方面的实验。
2.1.2动物类实验
它是以动物为材料，进行动物形态、解剖、生理和分类等方面的实验。
2.1.3微生物类实验
它是以微生物如细菌为材料，观察其形态、结构和进行微生物培养、生产等的实验。
2.2丰富学生的感性认识
我校为重点高中，生源来自农村和城镇，其中来自城镇占有相当高的比例，他们知道的生物学知识相当贫乏，笔者所了解的一些周边县市，大致情况与我校相似，纵观高中生物学实验，按实验对象大致可以分为三类：一是植物类实验，二是动物类实验，三是微生物类实验。因此正确选用当地生物资源，丰富学生的生物学感性认识，对于实验课的正常教学，提升学生的实验能力和掌握科学探究的一般过程非常必要。
2.2.1植物类实验：现行高中教材中，涉及的实验有：①观察植物细胞质的流动；②观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原；③观察植物细胞的有丝分裂；④色素的提取和分离；⑤绿色植物光合作用系列实验等；⑥植物茎的向光性和根的向地性；⑦种子萌发过程；⑧植物的有性杂交。这些实验均是以植物作为实验对象或材料的。解决问题的方法可以选择一种生活周期短的本地植物如玉米、大豆、某些花卉等，在暑期进行盆栽或庭院栽培。教师则提出相应的课题和设置相关的实验方案交由学生完成。通过学生栽培植物可以完成：①种子的结构的认识；②种子的萌发过程；③根生长最快的部位和对根毛的认识；④植物茎的向光性现象；⑤植物根的向地性现象；⑥植物的杂交实验；⑦植物果实和种子区别；⑧植物体当代和子一代区分等。
2.2.2动物类实验：现行高中生物教材中涉及的实验较少，涉及的实验主要有：①动物的变态发育；②验证一些激素的生理功能和分泌部位等。它可以通过饲养小白鼠、家庭宠物或饲养小蝌蚪等实验来增强感性认识。
2.2.3微生物实验：现行高中生物教材中涉及较少。涉及的实验主要有：①肺炎双球菌的转化实验(演示)；②圆褐固氮菌的分离和培养；③食用菌的栽培等。它们很难，可通过教师演示实验或图片来增强了解。
2.3高中教材中，验证性实验较多，对于这类实验大多可当作探究性实验来提前组织教学，至于这方面的教学，笔者仅从如何创设问题情景，提出探究问题，谈些肤浅认识。
2.3.1要善于在课堂教学中创设情景去研究。
学科中的一些知识点，有其发生、发展的过程，教师善于创设和提供类似科学研究的情景和途径，让学生主动去探索研究。例如在讲到酶的作用，教师不宜先讲结论，应创设实验情景，让学生亲自动手，通过铁钉、新鲜猪肝对双氧水的催化实验的比较，体会酶催化的高效性。通过在不同温度、不同pH值条件下的实验比较，知道酶的催化作用要受温度和酸碱度的影响，并让学生自己画出有关温度、pH值影响酶催化效率的曲线图。这样不仅培养了学生的观察能力，分析综合的思维能力以及实验能力，更使学生学到了获得知识的途径和科学方法。
2.3.2要善于联系生活实际，设立主题去研究。
研究性学习可以就某一教材单元章节，联系生活实际和周围环境，对某个问题进行深入研究，不少教材内容为我们提供了极好机会。如在日常生活中糖尿病已成为人类健康的“第三杀手”，教师可结合课本上关于激素调节血糖浓度这部分知识，让学生开展“糖尿病的病因及其防治”的研究。这样，课内的知识很自然的产生向外迁移，使诸多源于教材又高于教材的主题变成学生研究性学习的对象。
2.3.3要善于联系生命科学发展，开拓领域去研究。
在生物学教学中开展研究性学习要注重与现代生命科学发展趋势相联系，并以此为延伸，引导学生主动研究、力求思考、仔细钻研，解决一些开放性、实效性的社会问题。例如“良种培育”的研究，要求了解袁隆平培育杂交水稻的过程，并设计一个运用杂交育种或人工诱导突变原理培育良种的简要方案。又如：根据细胞全能性的特点，了解胚胎干细胞在医学研究领域的价值和展望。这种使学生学到的知识得到运用，也培养了学生提出问题，查选和分析资料，解决问题的能力，在一定程度上体现了研究性学习的性质。
3创新教育的含义
所谓创新教育是指依据社会主义现代化发展对人的要求，有目的地培养青少年学生的创新精神、创新能力和创新人格的教育。简言之，创新教育是旨在培养创新性人才的教育。创新性人才具有创新精神、创新能力和创新人格等3个方面的素质，因而培养创新人才的创新教育也应包括相应的3个方面的内容。
创新精神主要包括有好奇心、探究兴趣、求知欲，对新异事物的敏感，对真知的执著追求，对发现、发明、革新、开拓、进取的百折不挠的精神，这是一个创新的灵魂与动力。
创新能力，主要包括创新思维能力，创造想象能力，创造性的计划、组织与实施某种活动的能力，这是创新的本质力量之所在。

参考文献：

（获2005—2006年度市优秀论文一等奖）