李富霞,??∮?/p>
(1.濟源市實驗中學,河南 濟源 454650;2.焦作師范高等??茖W校理工學院,河南 焦作 454000)
創(chuàng)新能力是由創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、實踐技能等共同構成的一種復合能力[1]。初中階段是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要階段[2]。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要手段。實驗教學分預習、操作和結論分析三環(huán)節(jié),對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應貫穿于這三個環(huán)節(jié)之中。
預習是完成實驗的前提,一般的預習要求學生閱讀一遍課本、明確實驗目的、實驗步驟,這樣的預習固然能對完成后面的實驗環(huán)節(jié)有些作用,但這種預習模式是被動的接受,學生在最后操作中只能依樣畫葫蘆。在這個階段如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢?教師指導學生預習,要盡量創(chuàng)設問題情境,給學生設疑,讓學生帶著問題去預習,變被動預習為主動思考。提出問題、解決問題的能力是創(chuàng)新能力的一個重要方面。問題能夠激發(fā)學生的好奇心和學習興趣,而興趣可激發(fā)學生探索的欲望和創(chuàng)新的動力。如七年級上《生物學》(人教版)探究“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”,按照課本的安排,學生在預習中很容易推測“一定的水分、適宜的溫度和充足的空氣”是種子萌發(fā)所需要的必備環(huán)境條件,有些善于思考的學生會有疑問:生物的生長需要陽光、空氣、水分、營養(yǎng)物質、適宜的溫度等,那么種子萌發(fā)是否也需要陽光、營養(yǎng)呢?針對預習中學生提出的問題,教師可以因勢利導,鼓勵學生上網查找資料,按照自己的思路設計新的對照實驗,分組探究陽光、營養(yǎng)對萌發(fā)的影響。同時,教師可以有計劃地給學生準備一些必備材料(營養(yǎng)液、蠶豆種子、莧菜種子等)供學生選用。
傳統(tǒng)的實驗教學,教師是主角,先演示再讓學生模仿,個別不太適當的步驟由老師給學生糾正、改進,學生永遠循著老師設計的路子去學,最終得到書本的結論。這樣的實驗對學生來說,實驗要求一致、步調一致、實驗結果也正確一致,卻忽略了學生獨立思考、獨立操作能力的培養(yǎng)。教師應敢于摒棄傳統(tǒng)的教學模式,告訴學生,課本上的實驗步驟不是唯一正確的,也不一定是最好的。鼓勵學生打破教材的窠臼,嘗試自己來解決實驗中的難題。
七年級上《生物學》(人教版)安排的“觀察植物細胞”實驗,在制作洋蔥表皮細胞臨時裝片時,要求用內表皮,但內表皮無色不易觀察,學生就取外表皮(即紫色的洋蔥鱗片),用刀片在鱗片外表皮劃出0.5厘米見方的一小塊,再用鑷子撕下這一小塊表皮。實際操作中卻發(fā)現,這樣操作要么撕不下來表皮,要么連葉肉細胞一起撕下來,使后面的實驗觀察無法順利進行。學生發(fā)現問題后,教師鼓勵學生們敢于嘗試新的方法。學生在各種方法的嘗試中最終找到了實用的新方法:把鱗片葉由內而外扭斷,只連著外表皮,再斜著撕下,這樣就成功地取下一塊外表皮。這樣一節(jié)實驗課不僅提高了實驗效果,也讓學生體驗到自己探索的成就感。
七年級下《生物學》(人教版)“觀察血液在血管里流動的情況”實驗,按教材的方法操作,常遇到金魚在載玻片上跳動,學生無法在目鏡中觀察。此時可以鼓勵學生用自己的方法去獲得好的觀察效果。有學生將魚尾鰭割下,有學生將魚折騰得快死了再觀察,最終有學生發(fā)現了一種適宜的方法:即將金魚尾鰭沾上少許水分,用手按著直接放在通光孔上觀察,由于鰭上有水,因此伸展度很好,血流明顯,觀察效果頗佳。
演示實驗一般以教師為主體,學生是旁觀者,而驗證性實驗容易固化學生的思維。相較而言,主動性、探究性實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的良好途徑[3]。因此,教師應根據實際情況,對教材中的實驗盡可能安排成探究性實驗形式。如七年級上《生物學》(人教版)“綠葉在光下制造有機物”、“光合作用的原料是二氧化碳”等實驗,要證明光合作用的原料、產物、條件、場所,教學時教師不宜把整個實驗過程、實驗結論統(tǒng)統(tǒng)傳授給學生,而應把原來驗證性的實驗改為探究性實驗,通過實驗提出問題:(1)為什么把盆栽天竺葵放在黑暗處2—3晝夜?(2)為什么用黑紙片夾住葉的一部分?(3)用銀邊天竺葵做實驗為什么葉邊緣處沒有產生淀粉?(4)金魚藻放出的氣體能使火柴復燃,為什么?從而讓學生在實驗中通過探究得出結論:光合作用的產物是淀粉和氧氣,條件是光,場所是葉綠體。
通過實驗,學生們擺脫了依賴書本的想法,他們的創(chuàng)新意識和實踐技能在解決實際困難中得到了培養(yǎng)和強化。
實驗結束后撰寫實驗報告,學生對實驗中各組得到的不同結果選擇置之不理,直接把書上的正確結論寫到報告上。這樣的實驗分析無甚意義。教師應鼓勵學生針對實驗結論提出問題、發(fā)現問題,實事求是,想一想出現不同結果及實驗失敗的原因,怎樣改進?
如七年級上《生物學》(人教版)“饅頭在口腔中的變化”實驗中,因為不同時間段分解消化的產物不同,因此滴碘液會呈現藍色、棕色、紅色、無色等不同現象,此時教師要鼓勵學生按照真實的情況記錄下來結果,分析原因。教師還要因勢利導將實驗拓展延伸:你怎樣設計一個實驗證明淀粉的消化不僅要有淀粉酶,還要有適宜的溫度。學生們會各抒己見,寫出自己的想法,在實驗分析中培養(yǎng)學生求異的思維能力。
再如八年級上《生物學》“觀察蚯蚓”教學實驗在理論上的結論是蚯蚓的運動靠肌肉和剛毛的配合,在光滑的玻璃上,剛毛扎不進去不起作用,故玻璃上的蚯蚓很難前進。但實際操作中有些同學發(fā)現,蚯蚓在光滑的玻璃上比在粗糙的紙板上爬得還快。針對這一個事實,組織同學們討論、分析為什么同一實驗不同組結果截然相反呢?經過學生們的深入探究終于找到原因,原來玻璃板上的水分多少在實驗中起到至關緊要的作用。玻璃板上的水分多了,借助水的浮力,蚯蚓在玻璃上會爬得更快。在主動探討中獲得的成就感也會成為學生在科學道路上繼續(xù)探究的動力所在。這樣在實驗結果分析中的質疑和探究即鼓勵了學生創(chuàng)新的思路,也培養(yǎng)了學生嚴謹的科學態(tài)度。
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一朝一夕能完成的,要貫穿到初中一二年級的所有實驗教學中,貫穿到實驗的每個環(huán)節(jié)中去。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要教師發(fā)揮學生在學習中的主體作用,實驗教學中要創(chuàng)設情境、啟發(fā)學生質疑,鼓勵學生懷疑書本的權威。引導學生在預習中敢于提出問題、善于思考;在操作中敢于改變固有的材料、步驟,找出適宜的方法程序;在實驗結果的分析中不是簡單地接受書本的結論,而是針對不同的結果分析成因,找到答案??傊诔踔猩飳嶒灲虒W中只有堅持不懈地開展創(chuàng)新教學,才能夠培養(yǎng)出來具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能的新世紀人才。
[1]姜麗華.論學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[D].上海:華東師范大學,2007:3-10.
[2]王麗娜.初中生物實驗探究教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實踐探索[D].蘇州:蘇州大學,2011:3-7.
[3]范秀敏.初中生物探究性學習與學生創(chuàng)新能力養(yǎng)成的研究[D].沈陽:遼寧師范大學碩士論文,2007:6-10.