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创新生物实验教学设计与培养学生学科素养的思考

发表时间：2021/6/18 来源：《中国教师》2021年7月下作者：刘灿轩

[导读] 随着新课程改革的不断深入，高中生物的实验已然成为新时期生物教学的重要组成部分。有效地落实生物实验，对培养学生的科学素养、探索精神和创新能力是非常有意义的。这就要求我们在实验教学中注重对学生潜能的开发,努力为学生创设一种激发创新思维的教学情境，培养学生的学科素养。

刘灿轩湖北省恩施市第三高级中学 445000
【摘要】随着新课程改革的不断深入，高中生物的实验已然成为新时期生物教学的重要组成部分。有效地落实生物实验，对培养学生的科学素养、探索精神和创新能力是非常有意义的。这就要求我们在实验教学中注重对学生潜能的开发,努力为学生创设一种激发创新思维的教学情境，培养学生的学科素养。
【关键词】高中生物；实验教学；创新教学；学科素养
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051（2021）7-029-01

        在高中生物教学中实验教学是不可缺少的一部分，实验教学发挥的作用是理论教学所不能代替的。在动手实验的过程中学生能够亲眼看到实验现象，调动学生的视觉进行认真仔细的观察，利于学生理解生物理论知识。因此，在高中生物教学中培养学生的实验能力是非常关键的，学生要能够亲自动手操作，独立完成实验过程，从而得出明确的实验结论，这样能够大大提升学生知识理解能力，不断提升学生的实验能力。实验教学，是通过观察和实验，进行科学知识学习、技能训练、实践能力和创新精神培养的教学形式，属于基础课程范畴。实验教学具有获取知识和技能、培养能力和情商的多重功能，是一种与相关学科并列而独立的教学形式。在实验教学中最重要的是以课本实验现象、原理、结论为基础，对知识进行网络联系、延伸及相关学科的综合变通。以达到知识迁移的目的。这样学生不仅实验技能得到了培养，且发挥了创新潜能，同时增强了自信心。但现阶段高中生物实验教学往往流于形式，很难起到应有的作用。
        一、创设实验情境，培养学生的创造性思维能力
        教材中的实验具有多种特性，有探究性实验、验证性实验，还有观察类实验和物质鉴定类实验等，不同类型的实验对于培养学生的能力也是不同的。通过设置不同的实验来辅助学生对相关知识的理解和掌握，同时也能够在潜移默化中培养他们的观察、思考和分析等能力，从而体会到科学的严谨性。在实际教学中，教师可以对原有实验进行适当地调整改造，把观察类或鉴定类实验改为探究性实验，激发学生求知欲望，促使其积极主动进行实验探究，培养学生创造性思维能力。在探究性实验的教学中，教师应尽可能地去鼓励学生运用以往学过的知识进行实验的更新与设计，在保证安全的前提下能够进行实验操作，学生在自己的操作下感受到实验的成功，从而更加有兴趣进行继续操作与探究。
        二、引导学生自行设计实验，培养学生动手操作能力和创新能力
        教师在教学过程中，引导学生主动参与生物实验设计。根据学生掌握基础知识的情况和实验能力的现状，注意突破常规教学模式。在做好实验前的预习，落实好实验完成过程中的分工协作等基本操作准备的前提下。要注重根据学生的实验操作能力，增加学生动手做实验的机会。灵活地将一些教师做、学生看的演示实验改变为学生动手操作的实验。

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这样既可增加学生实验机会，培养学生的实验操作能力，又可极大地提高学生学习的兴趣和积极性。由于课堂时间及学生掌握的知识有限，学生独立设计实验有困难。因此教师可以先把实验原理和方法告诉学生，然后提出符合学生认识规律和实验研究过程的一系列问题，引导学生积极思维，积极主动地参与实验设计过程。再经过教师的讲解，使学生明确实验原理和方法，接受科学思维方式和科学研究方法的训练。产生一种用自己设计的实验方案探究问题的迫切愿望，这对学生创新能力的培养有积极的意义。
        三、优化实验方法，培养学生的动手能力和学科素养
        1.学会选择实验材料。生物实验材料的适当选择是实验成败的关键。选择生物实验材料的原则是：可控性；稳定性；可行性；来源可靠、经济易得；繁殖快、周期短。依照这5项原则，应在实验中引导学生根据当地实际情况，探究、发现新的实验材料，培养学生的创新精神。
        2.尝试改进实验方法。上实验课时，对于实验步骤的具体操作方法，可适当考虑加以改进。也就是换另一种方法操作，更有利于增加实验效果，因为教科书上讲的操作方法并不是惟一的。例如，制作洋葱根尖装片，在压片时，可以用铅笔带橡皮的一头敲压根尖，使细胞分散开，不一定要用书上讲的用手指压片的方法。这样可以深化学生的实验知识，从而培养学生的创新能力。
        四、做好实验中的“讨论”，培养学生自主探究能力
        “讨论”的关键是教师的问题导学，问题的提出必须层次分明，有针对性。同时，要给学生充分发表意见的机会。例如在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中设计的一些讨论题：1.你的预期结果是什么？根据是什么？2.你的实验结果与预期结果完全一样吗？如果不是，请分析原因。3.由本实验可得出什么结论？4.能否在本实验中用碘液代替斐林试剂？为什么？你的实验设计方案是什么？通过问题讨论，可使学生对实验过程能有一个比较完整的认识。实验材料和试剂选择、实验结果的预测和分析等实验的基本方法，拓展了学生的思维，培养了学生创新能力。
        总之，高中生物不可脱离预设的科目实验。亲自动手实验，才能明晰科目实验的根本机理；在这种根基上，更有利于创新。变更偏旧的应试路径，提高探究能力，就应注重常规情形下的科目实验。侧重初步观察、后续亲手操作。遇有疑难时，应能独立予以解析，师生密切协同。摆脱单调思路，创设多元架构内的新颖科目思维。
参考文献
[1]林遥.温故知新-浅析高中生物实验创新设计能力的培养[J].新校园，2010，（7).
[2]刘玉海.高中生物实验教学应注重学生能力的培养[J].中国教育技术装备，2012，（6).
[3]蔡春美.试论如何在高中生物教学中渗透创造性能力培养[J].现代阅读，2012，（10).
[4]田秋云.新课程标准下对高中生物实验教学的思考[J].实验科学与技术，2012，（4).