姚元禹
莆田擢英中学，福建 莆田 351100
摘要：培养创新思维是现代教育的重要目标之一,是提高学生科学素养的一种有效途径。实验教学是高中生物教学的重要组成部分，是培养学生的动手能力、分析和解决问题能力和创新能力的实践基地。本文从整合生物课程资源与创新实验教学入手，依托我校的生物创新实验室平台，探讨如何提高学生的学习兴趣,调动学生的积极性、主动性和创造性，培养学生的创新思维能力。
关键词：创新思维能力；生物实验；实践研究
在高中生物实验教学过程中，渗透创新教育思想，探索课堂教学模式，给学生提供独立的思维空间，扩展思维的广度，并注意与信息技术的融合，提高课堂效率，有效培养学生的创新思维能力。培养学生的创新思维和科学素养是生物学教育的重要目标,而这一目标的实现与实验教学是密不可分的。本文从整合生物课程资源与创新实验教学入手，依托我校的生物创新实验室平台，探讨如何提高学生学习的主动性和创造性，拓宽学生的思维空间,培养学生的科学素养和创新能力。
一、详细制定生物创新实验课程体系
生物创新实验课程是以“拓宽视野，合作探究”为宗旨的课程，以生物技术科普教育为起点，让学生体验感受生物技术的魅力；以课程建设为依托，让学生获得生物技术的基本知识和实验技能；以课题探究为核心，让学生自主探究。
生物创新实验的课程分为“基础类拓展型课程 ”和“提高类研究型课程”两大类。基础类拓展型课程包含科普讲座、生物技术理论基础课程、生物技术实验技能培训三个模块；提高类研究型课程包含课题研究案例、课题研究方法、小课题研究三个模块。如我校生物创新实验室主要以微生物技术为主，因此开设了“走进微生物的世界”拓展课程，包含微生物发展简史、微生物培养简介、微生物生长所需营养物质、无菌操作、微生物培养五个模块。
二、专家讲座，开展兴趣实验，为培养创新思维能力奠定基础
专家讲座，开阔学生眼界。我校定期邀请高校的专家、学者为学生带来艾滋病防治ABC、转基因食品的安全性、如何选择创新课题、鸟类鉴别及其保护等精彩的科技前沿知识，开拓学生视野。
开展兴趣实验,调动学生的积极性、主动性和创造性。在生物创新实验的前期课程，结合酶工程技术、微生物发酵技术、光合作用的相关知识，开展了多酶片成分的鉴定、会照相的绿叶、酸乳的制作、家庭酿制葡萄酒的学问等兴趣实验。在实验过程中，学生会发现在之前的学习和生活中没有碰到的很多问题，他们会通过查阅相关的文献资料或是求助于教师帮助，通过问题地解决，学生的视野变得更加开阔，思考问题会更加全面，为培养创新思维能力奠定基础。
三、开展研究式教学，培养创新思维能力
研究式教学是借鉴科学研究的方法,与学校课堂教学的实际相结合,创造性地推出的一种新的教学方法,其教学特点是培养学生创新思维能力的关键[2]。研究式教学能够调动学生研究、探讨问题的主动性和积极性,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,激发学生的创新热情,不断提高学生的创新能力。教师研究式地教是培养学生创新能力的前提,指导学生研究式地学是培养学生创新思维能力的基础。
生物创新实验研究课的开展采取案例教学的方法，借鉴STEM课题研究，对获奖的青少年科技创新大赛的课题进行研究课题创新性、课题研究的方案设计、实验方法、试验数据展示、结果与价值，以及如何改进进行讨论。在讨论中激发头脑风暴，师生获得许多灵感。
如在课题选择方面，我们总结得出从以下几个方面进行选题：
1.结合生物学课堂学习选择课题:（“植物的矿质代谢”－－“无土栽培” 、“基因的传递规律”－－“人类杵状拇指的遗传”）
2.结合学生学习和生活环境选择课题:（脸上“青春痘”－－ “中学生患“青春痘”的非病理因素探析”、“学校学生公寓疾病的防治问题”）
3.结合各类生物专项活动选择课题:(“珍惜生命之水”－－“工业废水对环境的影响”、“城区河流水质污染调查及防治措施”、“植树节”－－“绿化与环境的关系”）
4.结合专家教授讲座选择课题: 科普报告“绿色北京”－－“法国梧桐的果实的污染情况”
5.结合各种媒体提供的信息选择课题: 《中学科技》优秀设计方案“香烟对菜青虫的毒害试验”－－“香烟烟雾对三龄家蚕的毒性测定”
6.结合社会实践中的重大问题选择课题:“耕地的流失原因分析与耕地保护的相应措施”、“垃圾的资源化分类收集的可行性调查”
7.结合国内外的教育与科技进展选择课题：“资源植物马齿苋新用途—延缓衰老的实验研究” 。
8.结合边缘学科之间的交叉点选择课题：“利用藻类植物的能量发电以获取无污染能源的尝试”
四、兴趣引领，合作探究
生物创新实验是对传统实验的“变革”与“再造”。他给与学生的不再是预设的“重现”和“验证”，而是一个可以张扬个性、激发兴趣、放飞想象的实践平台。生物创新实验更好体现“以学生为本”的教育理念，在课题的选择、设计、操作过程中学生有充分的自主，他们可以根据自己的兴趣特长、知识水平，在实验中创新，在创新中实验，从而有效提升自己的科学探究能力、创新能力和动手实践能力。然而“学生本位”决不能排除教师的指导、引领，必须充分重视教师在创新实验中的作用[3]。因此，创新实验的过程是师生共同成长过程。
课题研究阶段，学生的“兴趣点”就是课题的“出发点”。如我校学生在自己的兴趣的基础上，进行课题设计，开展了“河道底泥微生物的生长周期观察”、“ 校园不同环境中微生物数量调查”、“ 对于不同品牌洗机液的清洁效果的初步探究”、“ 土壤中分解纤维素微生物分离”、 “保质期内牛奶不同储存方式卫生及营养情况分析”、“纸巾的秘密”等研究课题。
课题研究的过程是师生共同参与、共同讨论、共同修改的过程。主要包括：生成研究主题、研究课题背景 、实验研究设计、撰写研究方案、开展研究实验、分析实验数据 、撰写研究论文 、展示研究成果八个方面。如在课题研究过程中，学生是课题实施的主体，教师与学生一起讨论实验方案的可行性及注意事项。我们的做法是：
1.合理选择课题研究内容。如“保质期内牛奶不同储存方式卫生及营养情况分析”，这个课题需要学生对保质期时间范围、储存方式、衡量卫生情况的标准等内容进行选择、准备、设计、实验及结果分析来达到预定的实验目的。
2.精心安排课题研究时间。指导教师在与实验室开放、学生的“空闲”时间进行协商后，在课题研究开始前告知学生课题实验的具体时间、实验要求及如何设计实验的原则、方法，让学生有目的地开始查阅相关文献、资料，撰写实验方案，按照时间节点完成任务。
3.及时总结课题研究收获与体会。课题研究的内容是学生的感“兴趣”的，课题方案是由学生合作设计，并参与修改和实施；在课题实施过程中对出现的问题，进行深入的讨论和分析，并提出了相应的解决办法，得到自己的“研究成果”。对课题研究进行及时总结，无论是阶段性的成功还是失败，学生都能够在体验创新的乐趣，并在实验过程中提升学生的创新思维能力和科学素养。
参考文献：
[1]王莉莉.浅谈在生物课堂教学中如何培养学生的创新思维能力[J]. 新课程(上). 2015(03)
[2]魏淑慧.研究式教学与学生创新思维能力的培养[J]. 山东师范大学学报(人文社会科学版).2016(5)
[3]余毅.浅谈生物实验教学中的创新思维及能力培养[J]. 中国教育技术装备. 2017(14)