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初中生物实验教学中学生创新能力的培养策略

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  • 更新时间2022-12-05
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摘    要:新课程改革提高了生物实验的权重。作为一门以实验为基础的自然学科,生物学是人们通过实践总结出来的,观察和实验是学生学习生物学的基本方法。在初中生物实验教学中,教师需要解放思想、大胆改革、努力探索,培养学生的科学思维,激发学生的天性,提升学生的创新能力和创造性解决问题的能力,尊重学生生物实验学习的主体地位。本文就初中生物实验教学中学生创新能力的培养进行分析,并提出一些建议。


关键词:初中生物;实验教学;创新能力;


素质教育的核心是培养具有创新意识与创新能力的应用型人才。作为一项探究性活动,实验是培养学生创新能力的主要途径,积极开展以实验为基础的素质教育教学活动,有助于促进学生思维能力的发展。基于此,在初中生物实验教学中,教师需要为学生构建探究式的学习环境,加强对学生生物实验的引导,让学生在收获知识的同时提升能力,为学生今后的学习与发展奠定坚实的基础。


一、初中生物实验教学中存在的问题

(一)过度依赖多媒体教学工具

随着现代信息技术的飞速发展,多媒体技术被广泛应用于教学工作中。在此背景下,部分教师过度依赖多媒体教学工具,往往以较为简单的多媒体教学方式代替现实的生物实验教学,直接给学生播放生物实验的教学视频,导致学生未能亲自参与到生物实验的探究过程中[1]。在这样的实验教学中,学生没有经过思考就直接看到实验现象,很难留下深刻的学习印象,同时也很难培养其操作能力与科学精神。


(二)复刻式和习题式的教学方式

在进行生物实验教学时,部分教师仅以完成教学任务为目的,让学生严格按照课本上的实验步骤进行“复刻式”的实验操作。此种教学模式只要求学生按部就班地完成书本上的步骤,而不需要懂得为什么要这样做,很难培养学生的创新意识与创新能力。还有部分教师采用做实验练习题的方式让学生强行对已经学过的知识进行记忆和巩固。这种方法虽然能够暂时提高学生的考试成绩,但无法从根本上提升学生的实践能力,反而会使学生出现厌倦心理,使其不愿参加后续的实验学习。


(三)剥夺了学生动手实践的机会

为了尽可能地多向学生讲解课程内容,同时也担心因学生知识基础和实验技能参差不齐而导致的实验错误,部分教师在进行生物教学时,会自己给学生演示生物实验,而没有让学生亲自参与到生物实验中。教师亲自实验的出发点固然是好的,但与课程目标要求的“解放思想、大胆改革、努力探索,激发学生的创造想象,培养学生的创新能力,让学生创造性地解决问题”背道而驰,使学生对生物实验的学习仅仅停留在观看这一层面,缺少自己动手实践和深入思考的机会。


二、开展初中生物实验教学的意义

(一)有助于新课改的深化落实

课程改革的鲜明特点就是更加关注学生创新精神与创新能力的培养。创新教育不仅关系到学生个人的可持续发展,同时也关系到国家和民族的进步和发展。生物学是一门实验学科,需要学生亲自参与到实践中,进而培养创新能力[2]。


生物实验教学有助于培养并提高学生的创新能力和实践能力,从而深化落实新课改理念。


(二)有助于培养学生的创新思维

想象是创新的源泉,而创新要求学生打破思维定式,敢于对经验说不。创新思维具有独创性、新颖性。观察和实验是学生学习生物的主要方法,生物学具有鲜明的实验探究性质,而在动手、动脑的过程中,能够使学生的创新思维得到锻炼与提升。


(三)有助于提升学生的科学素养

丰富的生物实验教学活动,能够有效激发学生的想象潜能,引导学生在观察、实验、收集、推理、判断和反思等探究活动中理解、掌握和应用知识,提升其学习思考能力和实践创新能力,让学生学会自主学习和探究,进而提升学生的科学素养,为其今后的学习与发展奠定坚实的基础。此外,生物实验教学活动还有助于发展学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析并解决问题的能力、交流与合作的能力,进而培养其创新精神和实践能力。


三、初中生物实验教学中培养学生创新能力的策略

(一)转变观念,变教师实验为学生实验

敢于提问、质疑是培养创新思维的起点。长期以来,传统的实验教学大都是“教师在台上做,学生在台下看”。学生没有亲身参与生物实验,就会认为书本上的知识就是正确的,教师讲的一切都是正确的,导致学生不敢想、不敢说、不敢做。因此,教师要将教师实验转变为学生实验,培养学生科学探索、勇于创新的精神,让学生敢于对权威说不[3]。


以“胰蛋白酶对蛋白质的消化”实验教学为例。课本中说“胰液中的酶对蛋白质有消化作用”,然而在具体实验中,学生并没有观察到课本上给出的实验现象。在确定实验操作步骤没有错误后,学生重新做了实验,但仍然是之前的结果。由此学生对课本中的结论产生怀疑,找到教师寻求帮助。在了解学生的困惑后,教师发现原来是学生所做的生物实验反应时间不足,导致实验现象没有显现,于是要求学生做完实验后,耐心等待一段时间,细心观察实验现象。经过教师的指导,学生最终观察到了课本上介绍的实验现象。在本次生物实验教学中,教师把实验的权力下放给学生,让每位学生都有机会参与生物实验的操作探究,虽然过程中出现一些小插曲,但这并不影响学生学习相关的知识。然而,倘若教师沿用传统的演示实验教学方式,学生只能直接观察到与课本一致的实验现象,其质疑精神、创新精神就得不到培养。一个好的教师不是奉上真理,而是引导学生去发现真理;只有让学生敢于对权威说不,才能让学生勇于探索,不断创新。


(二)另辟蹊径,变验证性实验为探究性实验

兴趣是思维的源泉。初中生物教学不仅要让学生学会知识,还要强化学生的动手能力、思维能力、分析并解决问题的能力与创造能力。这就要求教师在生物实验教学中从生产实际和学生生活实际出发,将验证性实验转变为探究性实验,有选择、有目的地对实验内容进行适当延伸,让学生在不断探究中强化各项能力[4]。


例如,在“观察人的口腔上皮细胞”实验教学中,教师可以以上节实验课所观察的洋葱表皮细胞大体结构复习作为导入,告诉学生本节课将要探究动物细胞结构,让学生在实验中将植物表皮细胞与动物表皮细胞结构做对比。通过观察,学生发现植物细胞与动物细胞在结构上都有细胞膜、细胞核、细胞质,不同之处是洋葱表皮细胞有细胞壁和液泡,人口腔上皮细胞没有细胞壁和液泡[5]。在学生对产生不同实验现象的原因进行思考、分析后,提出一种假设:上一节课所做的洋葱表皮细胞实验,在观察植物表面细胞时使用的是清水,而这次观察动物表面细胞使用的是浓度为0.9%的生理盐水,会不会是两次实验使用的材料不一样,导致实验现象出现差异呢?在教师的引导下,学生大胆进行探究,发现人体口腔上皮细胞滴水后,就变得看不清细胞的结构了。通过本次实验,教师引导学生变验证性实验为探究性实验,在实验过程中将实验理论知识和生活实际进行联系,既激发了学生对知识的探索兴趣,又加深了其对知识的理解,从而培养学生的创新能力与科学精神。


(三)激励评价,营造良好的生物实验学习氛围

良好的生物实验学习氛围,对于培养学生的创新能力至关重要。当看到学生积极主动地进行创新尝试时,教师不应吝惜自己的激励评价,要及时给予学生鼓励与赞扬,肯定学生勇于打破先例、跳出书本束缚,用已有知识经验去解决问题的创新行为,而不要苛求学生的创新想法正确。让学生看到教师对自己大胆创新的肯定与支持,才能实现学生自主创新学习的良好循环,让学生有敢说、敢想、敢做的勇气[6]。


例如,在“鱼鳍在游泳中的作用”生物教学实验中,教师需要让学生通过实验探究鱼类的运动和呼吸方式,探索鱼鳍在游泳中的作用。在学生实验前,教师可以先给学生播放一段录像,让学生观察鱼在水中的自由游动。看完视频,教师可引导学生思考:为什么人类不能像鱼那样在水中自由自在地生活?学生可能回答因为鱼有鳍而人没有,所以人不能像鱼那样在水中生活。此时,教师可以进一步引导学生观察鱼在外形上的特点,并且让其对鱼外形特点的作用进行思考,然后找出鱼的运动器官。通过观察,学生发现鱼的外形呈梭子形,并且表面有鳞片,正是梭子形的外形以及鳞片上的黏液减少了鱼在水中运动时的阻力。接下来,教师让学生对鱼鳍进行细分,并分别说明各个鱼鳍的作用。这时可能出现学生对鱼鳍的作用各执己见的场面。为了得到正确结果,教师可以引导学生进行探究“鱼鳍作用”的实验,并且思考如何判断不同鱼鳍的作用。学生想出用控制变量法进行探究,在固定鱼鳍时,很多学生提出了自己的方案,如用线绑,用纸板固定,用纱布捆等。针对学生提出的各种方案,教师应该给予表扬和鼓励,同时因材施教挖掘学生的创造潜能,让学生在生物实验中大胆想象,不断创新实验方法。


四、结语

初中生物实验教学在培养学生创新能力、实践能力和提高学生科学素养方面具有重要作用。教师应转变传统教学观念,勇于创新,彰显学生课堂学习主体地位,重视对学生创新能力的培养并始终将其贯穿在生物教学中,进一步培养学生的动手能力、思维能力、分析并解决问题能力,从而推动学生综合素质的提升。


参考文献

[1] 林广云.浅谈中学生物教学中学生创新思维的培养[J].学周刊,2013(03):186.

[2] 刘灿林.浅谈在中学生物教学中学生创新能力的培养[J].新课程学习(上),2011(05):186-187.

[3] 陈劲文.浅谈中学生物教学中学生创新能力的培养[J].中小学电教(下半月),2009(01):92.

[4] 吕候娥.浅谈初中生物教学中学生创新思维的培养[J].课程教育研究(新教师教学),2013(09):293-294.

[5] 梁艳梅.浅谈中学生物实验教学中学生创新思维能力培养的策略[J].时代教育(教育教学版),2008(08):198.

[6] 赵金莲激发学生学习生物学兴趣的几点尝试[J].课程教材教学研究(教育研究版).2007(05):25-26.