高中生物实验创新和实验创新能力的培养探讨

董青梅

摘 要：在当今科学技术的不断发展下，创新越来越引起社会各界人士的高度重视，基于此种情况，新时代我国在人才培养中，必须在与学科优势相结合的基础上对学生进行创新思维和创新能力的综合培养。而生物学科以实验为基础，可以提供给学生真实的学习体验，培养和激发学生的创新能力。因此，本文将分析高中生物实验教学中创新能力培养的必要性，并对生物实验教学中的创新能力培养路径进行探讨。

关键词：高中生物;实验教学;创新能力;

作为一门以实验为基础的学科，生物学科重视实践操作的过程，是学生较为真实的一种学习体验，可以有效培养学生的创新能力。因此实践课不能被理论课所取代，成绩可以作为理论成果的衡量标准，而作品和实验数据才是实践成果的呈现方式。新的课程标准对高中生物教学提出了全新的要求，不仅需要学生具有生物学的基础知识，也要求学生对于生物学家的观点和问题解决的策略有所了解，让学生通过主动学习，同时通过全程参与问题解决的过程，以促进学生形成良好的科学素养，从而得以促进学生创新能力的发展。

一、高中生物实验创新的路径

（一）将实验材料进行优化

为使生物学实验得以成功，选择合适的实验材料非常关键，要按照实验要求进行选材，以保证实验的顺利进行。一些生物学实验要求实验材料为活体或者具有一定活性，因此要在实验开始前一定时间内进行材料的收集、培育和采购，为了更好地在不同地区开展生物教学，其实教材中的验材料中所推荐的材料通常较为常见，然而由于受到不同地区的环境和气候差异的影响，仍然存在一些地区不能及时获得所需材料，进而阻碍了实验的顺利开展。为此，教师应该带领学生就地取材，尽量寻找一些当地易得、实验效果较好且价格低廉的替代性材料进行教学[1]。

以“植物细胞的质壁分离与复原”的观察实验为例，应该选用紫色洋葱，取其鳞片叶。然而洋葱鳞片的叶表颜色由外至内逐渐变浅，因此在实验中为了使实验效果明显，一般只能使用最外两层。若一个年级内班级较多，则会导致严重浪费。因此，可以改变取样方式，转“切”为“剥”，在前面的班级进行实验时，剥掉最外面两层鳞片叶做实验，在实验结束时将已经剥离掉外层鳞叶片后剩下的洋葱放置在室外，在自然光下晾晒，促进其内层鳞叶的迅速紫化，然后在第二轮班级做实验时使用，通过这种方式，不仅可以观察到较好的实验结果，同时也可以有效提升材料的利用率。除此之外，也可以用紫色洋葱的鳞叶片的一些替代性材料，如香花槐的花、紫色的大蒜苗根部的紫色鳞叶片等，可以按照方便取样的原则选取当地合适的实验材料。

（二）将实验设计进行优化

优化实验设计的重要步骤就是要求学生根据自己提出的问题进行实验方案的制定。为了使学生在实验中的主导作用得以充分体现，实验室应该全面开放。要求学生两两结合，在一定时间内自行设计实验并且完成实验操作的一系列流程，包括确定实验目的、规划实验方案、工作准备、实验操作和数据分析、结果呈现。由于学生自主完成了全程的实验操作，因此思路没有受到其它因素的干扰，可以在实验中有所创新，还可以使教师受到启发，积累经验;同时通过在教材的基础上进行创造性发挥，也加深了学生对于教材的理解[2]。

（三）将实验方法进行优化

为了使教学效果明显，在生物实验教学中，应该提前做好准备工作。教师可以通过实验方法的创新和实验方案的调整，或者将教材内复杂的实验进行简化教学来吸引学生，激发学生对实验的兴趣，同时也可以增加实验的趣味性。以“玫瑰花精油提取”实验为例，教材中推荐的实验材料为新鲜的玫瑰花瓣，然而若使用这一材料，成本过大，同时玫瑰花的精油较难提取，因此在实验教学中可以通过使用玫瑰花的替代物以实现较高的提取率，同时也可以降低成本，如在校园内摘取月季花或当地常见的槐花等进行实验，以促使实验顺利开展。

二、高中生物实验创新能力的培养方法

（一）充分利用多媒体技术，提升实验理解度

观察当前阶段我国高中生物的教学现状，可以发现在教师教学中多采用直授的方式向学生进行理论的形成、实验的操作等进行直接讲解，这极大限制了对于学生学习积极性的调动。为了实现教学效率的有效提升，教师在进行此类教学内容的授课时，可以适当借助多媒体技术，为学生创设一个良好的学习氛围，实现对于学生学习兴趣的有效激发，以养成良好的学习习惯，实现对学生创新思维的有效培养[3]。以“孟德尔的豌豆杂交实验”为例，在教学过程中，教师可以利用多媒体播放科普类视频资料，建立学生对于植物杂交过程的初步认识，以有效激发学生进一步学习经典理论及其他相关知识的兴趣。

（二）增加实践教学，培养学生创新思维

对以往的高中生物教学实验进行观察研究，发现大多数实验都是由教师操作完成的，而学生往往只在其中充当旁观者的角色，究其原因，可能由于教学条件不够完备、或是担心学生的实验操作不当造成危险。然而这样的教学模式对学生的实际操作能力培养作用不大，同时也阻碍了学生创新能力的发展。新课改对于高中的生物实验教学提出了更高要求，要求提高对实验操作的重视，不能只关注实验结果。同时，在实验教学中，也不能忽略对于学生创新思维的培养。在教学中有意识的培养学生自主思考的能力，对教材内容进行深入挖掘，鼓励学生提问、大胆质疑，并且指导学生对实验进行改进，以实现学生创新思维的提升[4]。

传统的教学模式，严格按照教材的步骤展开教学，不仅限制了学生的思维发展，同时也阻碍了对于学生创新能力的培养。在准备实验材料时，不能将思维局限在教材内容上，应该促进选材的多样化。以“生物组织内糖类、脂肪和蛋白质的检验”为例，教材中的推荐材料为黄豆、梨、花生等。在教学实践中，教师可以引导并鼓励学生针对自己喜欢的食物进行探究，将其带到实验课堂进行检验。通过这种方式，可以使实验教学逐渐走近生活，得以有效激发学生的学习兴趣，并且促进了学生想象力的发挥，有效培养了学生的创新能力。

（三）激发学生兴趣，有效培养学生创新能力

建立学习兴趣对于一个科目的学习来说至关重要。只有对知识建立了浓厚的兴趣，学生才能发挥主观能动性，主动地思考问题。兴趣是创新的力量源泉。在实验教学中，生物教师可以用生物学领域新的富有吸引力的研究成果实现对学生学习兴趣的激发。以“在细胞中DNA和RNA的分布”实验的教学为例，教师可以在引课时针对基因工程在当前阶段的的实际应用案例展开介绍，也可以介绍在刑侦中DNA指纹的重要作用。在进行刑事案件的侦查时，可以通过將案发现场中提取出的DNA样本与犯罪嫌疑人的DNA作比对，为破案提供证据。在“生物组织内糖类脂肪和蛋白质”的检验中，也可以引入医学领域糖尿病治疗方面的最新理论，实现对于学生学习兴趣的有效激发，培养学生的创新能力。

结束语：在当今时代背景下，为培养创新型人才，高中生物实验教学中必须要加大创新力度，将新课程标准下的要求贯彻落实，以提升高中生物教学的整体水平。教师必须对于学生创新能力的培养给予充分重视，不断转变自己的教学观念，在教学实践中融入对学生创新能力的培养，合理运用现代化教学技术，以有效激发学生的学习兴趣，引导学生对于实验操作过程进行合理质疑并适当创新，实现对于学生创新能力和实验探索精神的全面培养。

参考文献

[1]张征田，杨建伟，杜瑞卿，王小立.基于创新能力培养的宏观生物综合实验改革探讨[J].现代农业科技，2019（19）：247-248.

[2]詹文明.探究生物实验创新能力培养教学模式[J].课程教育研究，2019（41）：164-165.

[3]钟莉莉.高中生物实验教学对学生创新思维能力的培养[J].中小学实验与装备，2019，29（03）：25-26.

[4]张国庆，刘悦萍，赵晓萌，卜春亚，王文平，黄体冉，张婧.基于创新能力培养的生物化学实验教学改革与实践[J].教育教学论坛，2019（14）：153-154.