在生物实验中培养学生的创新意识
在生物实验中培养学生的创新意识 在生物实验中培养学生的创新意识 江总书记指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的持久动 力，没有创新的民族是难以自立于世界民族之林的。”我国社会发展史就说明了 这一点。中华民族曾创造过灿烂的文明，四大发明有力的显示了中华民族优秀的 智慧和卓越的创新才能，但近代中国的创新能力明显逊色于其他一些国家，原因 在哪？归根结底还在教育：传统的填鸭式教育严重束缚了创新思想，产生了一大 批“高分低能”的所谓“人才”，由这样的人才创造的文明也就可想而知了。只有从 教育创新入手，全面提高民族的创新能力，才能提高我国在国际竞争中和世界格 局中的地位。生物学是新世纪的前沿科学，在培养学生的创新能力方面担任着重要的作 用.生物学又是一门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，培养创新精神的重要窗口。
一、 培养实验兴趣，激发创新动力 兴趣是思维活性的触发剂，求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个 问题发生兴趣时，就会围绕着这个问题积极地思考起来。但是，单纯由“实验” 表面的“魅力”所引起的，只是直接的兴趣，如果没有更深层次内涵的吸引，维持 不了多久。要想保持学生持久的兴趣，就要善于“创造”种种诱因。比如，从生产 实际和学生生活实际引出实验课题，不断明确实验目的意义，不断提出有趣而又 有思考性的问题引起学生思考，等等。通过这些手段，及时地把学生的直接兴趣 发展为间接兴趣。
兴趣总是在观察和解决问题的过程中产生的。当一个人产生必须排除困难的 需要，或要了解某一问题时， 思维就活跃起来。实践证明，有意识地创设发现 问题的情境是引导学生积极思维的好方法。我们要善于利用实验中的［观察与思 考］、［讨论］等栏目中的问题，以及在辅导实验的教学中用有启发性的问题巧 妙地引导思维。从而调动学生实验的兴趣。
例如观察植物分类的图表之后，让学生自己查找资料，动手为校园内的植 物挂牌。让学生一走进校园就能看到自己的劳动成果，一种自豪感油然而生。
……通过以上种种努力，学生的创新意识被很好地激发出来，引发了许多奇思 妙想，充分展示了他们的创新潜力和聪明才智。
二、 创建平等民主的师生关系，构建创新氛围 教学民主是创新教学的重要条件，只有在师生之间架起一座平等、民主、 亲切、和谐的桥梁，以保证学生心情舒畅、思维敏捷，才能使各种智力的、非智 力的创造性因素都处于最佳状态。“心理自由”和“心理安全”是创新力形成的两个 重要条件。因此教师要摈弃师道尊严的旧观念，在发挥主导性的同时，努力使自 己成为学生中的一员，进而创造一种民主和谐的、轻松愉快的课堂气氛。前苏联 学者雅各得钦曾说：“重要的是创造一种生动活泼的课堂气氛，使学生感到没有 思想负担，大胆地、无拘无束地讨论问题，论证自己的观点，学会证明和反驳。” 要善于激励学生，大胆质疑，欢迎学生与自己争辩，对于敢于发表反驳意见的学 生，不要吝啬你的表扬，即使他的意见是错的，也要在肯定他的勇敢精神的前提 下，通过讨论加以指导。
例如：七年级生物教材涉及光合作用的意义，教师提到“万物生长靠太阳”。
一学生立即提出反对意见“万物生长靠月亮”，引来学生的哄笑。对于这一与传统 观念明显相悖的观点，教师并没有粗暴地加以指责，而是鼓励他说出他自己的想 法，与他一起寻找证据，引导学生讨论，得出两者其实不相矛盾，而是角度不同 的结论。对这位学生不盲从教师，不盲从传统的精神，教师在很多场合加以褒奖。
于是，更多质疑教材的观点出现了。
三、帮助学生掌握科学研究的基本过程，提高创新技能 创新的首要问题是明确科学研究的基本过程，即解决问题的程序。
例如，〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。
首先，通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇？这 些地方有什么特点？ 其次，提出假设（对发现的问题大胆提出猜测和解释）。
1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。
2.鼠妇的活动还可能和水分，以及其它外界因素有关，等等。第三步，设计实验，验证假说。在这个阶段，实验的目的任务、方法、材料、 装置等等都是根据假设来确 定的。所以，实验的理论依据主要是假设（当然还 有赖于学生对有关科学知识的掌握情况）。
1.先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。
2.为了消除无关变量的干扰，突出自变量，找出自变量和因变量的因果联系， 必须创造一个除“光照”以 外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把 一定数量的鼠妇放在其中，观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。
第四步，分析、讨论实验结果，推导结论验证假设的真伪。
通过“鼠妇实验”，要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程：问题→假设 →实验→结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路，这里不再重复。
需要说明一点，科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造，而是要有科学根据 的。这种根据来源于头脑中已有的知识，或者来源于别人的研究成果，或者来源 于对客观实际的观察。例如，在研究“消化”的实验里所提出的假设：“细胞膜只 能透过小分子物质，食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞 膜。” 这个假设的理论根据是：①人和动物都是由细胞构成的；
②生活的细胞需 要从外界吸收营养物质；
③营养物质是通过细胞膜进入细胞里的；
④人和动物的 营养物质来源于食物；
⑤食物营养成分中有大分子物质。通过生物实验使学生理 解科学研究的基本过程，经过反复训练，完全可以把这种思考问题的程序内化为 学生的思维习惯。
四、创设情景，培养学生问题意识。
我国古代著名教育家朱熹说：“读书应无疑者，先教有疑。”疑是创新的前 提，引导学生质疑和释疑有助于创新能力的培养。
在每堂课的起始阶段，学生对新课的内容和教师在新课中的教学活动或多 或少地怀有好奇心，注意力也比较集中。教师就应牢牢地把握这一有利时机，把 本节课所要学习的新知识创设成若干问题情境，用新颖的方式、生动的语言提出 来，以满足并强化学生的新奇感，激发学生的求知欲。创设良好的问题情境能有 效地激发并维持学生的学习兴趣，为课堂教学创设一种紧张、活跃、和谐、生动、 张弛有效的理想气氛。例如：在“观察叶片的结构”的实验之前，教师可安排这样两个问题：
（1）叶的颜色为什么上面比下面深些？ （2）许多叶子在落地时为什么往往是腹面朝下？ 同时告诉学生，要解决这两个问题，必须首先了解叶片的结构。
这些问题情境持续地激发着学生的学习热情，为课堂实验教学能顺利地开 展提供了可靠的保证。
五、改革课本实验，培养创新思维。
变演示实验为课外实验，可以避免演示实验只能由教师做，学生看，学生 无动手实践的机会等弊端。例如：演示实验——发酵现象，教师可在上课前三四 天，布置学生在家中按实验的要求做。上课时把自己做的实验带到教室里，供观 察时使用。还有其他很多演示实验也可以改成课外实验。教师提倡每位学生都要 亲自动手，但不作硬性规定，学生都非常欢迎，大部分学生都能按教师的要求去 做。这样，一方面有利于培养学生的兴趣，调动学生的学习积极性；
另一方面还 有利于培养学生自己动手操作的实验能力及独立工作的能力。
六、课内外结合，拓展创新空间。
除了课堂实验教学外，还可以积极开展校外、课外观察实践活动。组织学 生到野外，田间去接触实际、接触社会、接触大自然以扩大视野，提高学生的动 手能力，帮助学生更好地理解并掌握书本知识。
如：带领学生走出教室，参观养鸡场，参观食用菌场，调查当地常见的传 染病。…… 指导学生进行植物栽培、制作甜酒，练习养殖食用菌、植物的繁殖技术。
饲养家蚕并观察家蚕的生殖和发育的过程，在青蛙的繁殖季节，捉些小蝌蚪带进 教室，观察它的身体变化，从而了解它的发育史。…… 这些措施不仅能够培养操作技能，还能增强学生对生物的浓厚兴趣，把理 论知识应用，又通过实践丰富了课堂上所学的理论知识。只有积极开展校外、课 外活动，才能弥补学校教学的不足，才能更好地进行生物学教学。七、关注生物学成就，培养学生创新使命感。
教学中结合教材，介绍生物科学、农业、医药方面的成就。如：华佗的“麻 弗散”，“开颅术”；
李时珍的《本草纲目》；
袁隆平的杂交水稻；
1965年首先合 成的具有全部生物活性的结晶牛胰素。……这些都对探索生命的奥秘有重要意义。
既有利于增强民族自豪感，对学生进行爱国主义教育，又能开阔学生视野，调动 学生学习生物积极性。
同时还可涉及生物发展前景：学习《免疫》时，指出器官移植、单克隆抗 体的免疫治疗的应用前景；
学习《生殖系统》时，指出试管婴儿的诞生和发展的 过程及意义；
人类基因组计划的进展及意义；
学习《动物与人类的关系》时，指 出仿昆虫复眼可研制偏振光天文罗盘，蝇眼透镜，鳖眼电子模型；
学习《遗传和 变异》时，指出基因工程在人造生物，物种改良，疾病征服等领域的应用，从而 使学生能放开眼界，进而深感生物科学对未来生活的重要性，激发他们的创新使 命感。