开展探索性学生试验 培养创新人才

贾会锋

“创新是一个国家的灵魂”。在素质教育的大潮中,培养学生的创新能力已成为时代的最强音。中学生物实验教学对培养学生的创新意识和实践能力,有着其他学科不可替代的作用。笔者在这些年的教学中努力挖掘教材内容,尝试探索试验设计、操作,充分发挥实验教学的创新功能,在培养学生的创新能力方面收到了很好的教学效果。

探索性学生试验是指通过学生的自主研究活动,培养创新意识和实践能力的实验模式。探索性试验的特点是只给出研究题目的要求,在教师的指导下,由学生自己确定实验原理,选择实验器材,制定实验方案,探索实验结论。通过探索性试验,能更好地训练学生的创造思维能力,培养学生探索未知世界的精神、主动求知的精神,提高学生的实践能力和创新意识。

探索性生物学生试验一般可分为三个阶段:准备阶段、实验阶段和归纳总结阶段。

一、准备阶段

探索性学生试验的最大缺点就是要冒一定的风险,万一实验失败,得不出应得的规律,就无法使教学工作顺利进行下去,还会对学生的心理产生一种规律不可信的不良影响。特别是生物学实验,与其他自然科学相比,有些方面会受到限制:①实验材料受到教材的内容编排、地方性和季节性的限制,无法保证必须的实验材料十分完好。例如:七年级上册教材,按教材的安排讲到花的结构时,自然界已是“秋风扫落叶”了,桃花何处寻觅?②某些生理性实验往往需要较长时间才能看到效果,不能立竿见影。如观察植物对无机盐的吸收,如果不提前一个月作准备,很难观察到不同种类的无机盐对植物生长发育的影响,教师教学时也是“巧妇难为无米之炊”。因此生物实验的准备工作是非常关键的,准备实验时一定要将各种可能出现的因素都考虑到,才能确保实验成功。此外,教师要对实验器材认真挑选,还要准备一些实验所需要的表格或印好的实验资料,提前发给学生,让他们认真阅读,做到实验时心中有数。

二、实验阶段

苏联教育学家苏霍姆林斯基有一句经验之谈:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”它揭示了智力开发的真谛——人类的智慧来源于勤动脑、勤动手。实验阶段对培养学生的创新意识起着至关重要的作用。学生进行探索试验很关键的一步是进行实验设计。如:“探究种子萌发的外界条件”的实验,其实验设计完全由学生自己来创设、尝试,有的学生用餐巾纸铺在罐头瓶底,通过洒入水、倒入水、拧紧瓶盖或开放在空气中等实验步骤,用控制温度的方法来处理;有的学生把湿种子分三杯,一杯置于冰箱,一杯置于室温条件下,另一杯放在锅中煮;还有的学生提出用铅丝代替线,等等。总之,每个学生都可以按照自己的想法创设出不同的实验步骤,展现各自才华,这样一来,学生的创新能力就能得到培养和提高。

这个阶段由学生按自己的设计来进行,但由于受学生的动手能力等因素所限,实验中不可避免要出现一些困难。因此在学生实验时教师必须要在各组之间巡回观看和指导,及时纠正操作中的一些错误与不妥之处,要求学生做实验必须认真细致。如在做“观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,虽然教师事先强调试管“振荡”环节很关键,但是学生在动手实验时,急于完成试验看结果,在按步骤先往试管中加入2mL浆糊,再加入2mL唾液后,有很多同学只是简单地摇几下,没将试管充分振荡,因此淀粉与唾液混合不充分。当做完保温处理后,滴加碘液检验时,试管底部未与唾液接触的淀粉就与碘结合,试管中出现蓝色反应,这与他们所学的唾液中的唾液淀粉酶把淀粉分解成麦芽糖的理论不相符。这时候就需要教师在旁边点拨、引导,鼓励学生大胆创新,充分发挥想象力和推测能力,找到问题的症结所在,最后自己再把实验做完美。

实验分组时,笔者一般都是根据实验室条件把学生分成6～12组,每组3～4人,每组都安排一名学习较好、动手能力较强的学生,在他的带领下,全组同学齐心协力将实验完成。

三、归纳总结阶段

实验仅仅是先导,最终的目的是得出结论。学生做完实验后,要及时把实验中观察到的现象或记录的数据进行处理,从而总结出实验结论。这样,学生才能够完成由感性认识到理性认识的飞跃。由于学生的思维、归纳、推理的能力是有限的,所以在总结阶段中,得出的问题与结论经常不全面甚至有错误。作为教师,这时应当鼓励学生总结,并大胆地把自己的想法说出来,对于说错的学生千万不能一概否定,而是要帮助他们,引导他们,直到他们形成正确的认识。通过总结,要让学生认识到生物学发展的途径:实验—提出假说—再实验、检验—修正假说,最后得出科学的理论,从而培养他们的创新意识和百折不挠的探索精神。

总之,在生物教学中,我们不能仅仅只要求学生从形式上完成书中的实验,还要特别注重给学生一些启发,引导他们展开思维的翅膀;要花气力抓好学生的分组实验,相信学生,放手让学生自己去探索,去发现;引导学生在实验中独立分析,独立操作;大胆尝试探索性学生试验,培养学生的实验操作技能,让学生在试验创造性学习中提高创新意识和创新能力,培养他们的创新精神。

(作者单位:河南省平顶山市第四十六中学)