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【摘要】 生物学是以实验为基础的科学，生物实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用。文章结合生物实验教学，就如何发挥学科优势，培养学生的创新学习能力方面做了深入细致的探索。
【关键词】 高中生物实验教学；创新学习
当今世界，科学技术迅猛发展，国际竞争日趋激烈，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。素质教育的重点在于开发学生的创造潜能并培养学生创新学习的能力。如何在生物学教学中开展创新教育，发展学生的创造力，这是生物教育面向现代化的重大课题。生物学是以实验为基础的科学，生物实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用。几年来笔者结合生物实验教学，就如何发挥学科优势，培养学生的创新学习能力方面做了一些探索。
一、注重实验过程，启发学生的创新意识
生物学科的产生和发展，凝聚着无数科学家的创造性思维。 在教学中适当补充生物学史和经典实验，通过翔实的资料描述科学家们的创造性劳动，揭示他们进行科学探索的思维过程和方法，让学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学探究的本质和科学研究的过程，掌握科学探究的方法和技能。例如通过对光合作用发现过程中的一系列经典实验的分析、讨论，引导学生去发现和领悟其中的科學原理，鼓励学生对前辈的实验质疑和完善。并提出了问题：“我们能否重新设计实验来证明‘植物的光合作用需要水’‘植物的光合作用需要二氧化碳’呢？”然后参与学生的讨论，引导学生从选材、实验先后次序、实验结果及实验操作细节等方面多带着“为什么这么做?有无其他方法?”等问题思考、理解实验原理。并让学生写成书面实验报告,从理论上提升认识高度。
通过实验活动培养学生的创新意识、创新思维以及严谨的科学态度，是行之有效的方法。
二、优化探索实验，培养学生知识迁移和创新能力
以往的实验教学中，不管是演示实验还是学生分组实验，都是验证实验是否符合课本上的现象，在这样的教学模式下，想要培养具有创造精神和创造能力的学生是不可能的。教学中若能挖掘探究性实验或将部分验证性实验改为探究性实验，让学生亲身体验和理解知识形成的过程，引导学生对实验成功关键的探讨，对实验误差的分析，对实验的质疑，这无疑对启发学生思维，培养创新精神有着举足轻重的作用。例如，在《观察植物细胞的质壁分离与复原实验》得出结论之后，我提出了这样的问题：“那么细胞的细胞液浓度又是多少呢？谁能设计实验加以证实？”我把全班学生分成3组，要求各小组讨论、合作设计出一个完整的方案。5分钟后，一个学生代表首先讲述他们小组的设计方案：“配制一系列不同浓度梯度，如0.1g/ml、0.2g／ml、0.3g／ml…的蔗糖溶液，然后制作各浓度梯度的装片并依次观察细胞壁与原生质层之间的变化，细胞液的浓度就是介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻蔗糖溶液之间。”这一位同学刚讲完，又有一位同学提出了疑问：“这样测定的细胞液浓度只能粗略估计，是否可以更准确测定呢？”另一组的一位同学站起来：“我们还可以在这两种蔗糖溶液范围内再配制一系列不同浓度梯度的蔗糖溶液如0.21g／ml、0.22g/ml、0.23g/ml…这样测定的结果会更精确。”经同学讨论，一致认为用蔗糖浓度梯度测量细胞液浓度是可行的。我首先对他们的思路大加赞扬，然后若有所思：“但操作起来是不是太繁杂呢？还有没有更简便的方法呢？”教室一片寂静。紧接着各小组讨论起来，不一会儿，一个同学发言：“用数学中极限的二分法，先用0.3g／ml的蔗糖溶液处理细胞并观察，如出现质壁分离，则选用0.15g／ml进行实验，如0.15g／ml没有出现质壁分离，取0.15g／ml～0.30g／ml的中间浓度实验，如0.15g／ml出现质壁分离，则取0～0.15g/ml的中间浓度实验。以此逐渐逼近细胞液浓度。”看看，学生的思维多么活跃！还把数学知识用上了。
其实，只要教师能在教学过程中给学生创设想象和讨论的空间和时间，就能开发出学生无限的创新潜能，也就是说，教师的设计是“导”，是学生“创”的基础。
三、设创实验情境，诱导激发学生的创新思维
现代思维科学证明：思维活动是从提出问题开始的，创新学习应从学会质疑开始。著名数学家哈尔莫斯说过“最好的学习方法是动手——提问，解决问题。最好的教学方法是让学生提问，解决问题，不要只传授知识——要鼓励行动。”实验就是生本教育中最好的素材。例如观察细胞质的流动，实验目的十分简单：①掌握显微镜高倍镜的使用方法。②理解细胞质的运动是一种生命现象。这个实验对学生的思维能力、分析能力和创新能力几乎不涉及。可我觉得，这是一个进行创新精神和能力培养的好机会，所以我对此实验作了改进，在上实验课前我把黑藻分成两组,分别放在冷水里和室温下培养,实验开始让学生分组观察。不久A组就有学生就提出：“老师，怎么我看不到细胞质的流动呢？”B组的同学则兴奋的说：“我看到细胞质流动了！”我让学生观察这两组实验材料的不同之处。不一会儿，还是A组那个学生：“我们这组材料比较冷，他们那组材料的水温高些。”“观察得很仔细！”我表扬了他并问：“温水会使细胞质流动加快的原理是什么呢？除此之外，还有什么办法使细胞质流动加快吗？”“温水能使细胞新陈代谢加快，细胞质流动就会加快。”同学们开始思考。5分钟后，同学纷纷发言“增加光照强度，提高光合作用效率，也会加快细胞质流动。”“增加氧气浓度，提高呼吸作用。”“增加细胞的能源物质如葡萄糖液、ATP液。”“改变PH。”“保证细胞水分充足”…“怎样才能提高氧气浓度？”突然一个发言又使全班一片寂静。“多灵活的思维啊！”我心里一阵激动，并因势利导“是啊，设计的方法要遵循可行性和简便性原则。要增加实验环境氧气的浓度就不符合这两个原则。那什么情况下会增加呼吸而消耗较多的有机物呢？”过了一会，一个同学迟疑的说：“受伤？”我并不急于对这个答案作出评价，说：“那你们就通过实验来验证吧。”我接着取出事先准备好的各种材料：手电筒、温水、低浓度的葡萄糖、ATP、盐酸和弱碱溶液、刀片。让各小组自己选择方案进行实验。实验之后小组讨论全班总结得出结果：适宜的温度、光照、PH、营养液和切割材料都能加速细胞质的流动。相反，不
【关键词】 高中生物实验教学；创新学习
当今世界，科学技术迅猛发展，国际竞争日趋激烈，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。素质教育的重点在于开发学生的创造潜能并培养学生创新学习的能力。如何在生物学教学中开展创新教育，发展学生的创造力，这是生物教育面向现代化的重大课题。生物学是以实验为基础的科学，生物实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用。几年来笔者结合生物实验教学，就如何发挥学科优势，培养学生的创新学习能力方面做了一些探索。
一、注重实验过程，启发学生的创新意识
生物学科的产生和发展，凝聚着无数科学家的创造性思维。 在教学中适当补充生物学史和经典实验，通过翔实的资料描述科学家们的创造性劳动，揭示他们进行科学探索的思维过程和方法，让学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学探究的本质和科学研究的过程，掌握科学探究的方法和技能。例如通过对光合作用发现过程中的一系列经典实验的分析、讨论，引导学生去发现和领悟其中的科學原理，鼓励学生对前辈的实验质疑和完善。并提出了问题：“我们能否重新设计实验来证明‘植物的光合作用需要水’‘植物的光合作用需要二氧化碳’呢？”然后参与学生的讨论，引导学生从选材、实验先后次序、实验结果及实验操作细节等方面多带着“为什么这么做?有无其他方法?”等问题思考、理解实验原理。并让学生写成书面实验报告,从理论上提升认识高度。
通过实验活动培养学生的创新意识、创新思维以及严谨的科学态度，是行之有效的方法。
二、优化探索实验，培养学生知识迁移和创新能力
以往的实验教学中，不管是演示实验还是学生分组实验，都是验证实验是否符合课本上的现象，在这样的教学模式下，想要培养具有创造精神和创造能力的学生是不可能的。教学中若能挖掘探究性实验或将部分验证性实验改为探究性实验，让学生亲身体验和理解知识形成的过程，引导学生对实验成功关键的探讨，对实验误差的分析，对实验的质疑，这无疑对启发学生思维，培养创新精神有着举足轻重的作用。例如，在《观察植物细胞的质壁分离与复原实验》得出结论之后，我提出了这样的问题：“那么细胞的细胞液浓度又是多少呢？谁能设计实验加以证实？”我把全班学生分成3组，要求各小组讨论、合作设计出一个完整的方案。5分钟后，一个学生代表首先讲述他们小组的设计方案：“配制一系列不同浓度梯度，如0.1g/ml、0.2g／ml、0.3g／ml…的蔗糖溶液，然后制作各浓度梯度的装片并依次观察细胞壁与原生质层之间的变化，细胞液的浓度就是介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻蔗糖溶液之间。”这一位同学刚讲完，又有一位同学提出了疑问：“这样测定的细胞液浓度只能粗略估计，是否可以更准确测定呢？”另一组的一位同学站起来：“我们还可以在这两种蔗糖溶液范围内再配制一系列不同浓度梯度的蔗糖溶液如0.21g／ml、0.22g/ml、0.23g/ml…这样测定的结果会更精确。”经同学讨论，一致认为用蔗糖浓度梯度测量细胞液浓度是可行的。我首先对他们的思路大加赞扬，然后若有所思：“但操作起来是不是太繁杂呢？还有没有更简便的方法呢？”教室一片寂静。紧接着各小组讨论起来，不一会儿，一个同学发言：“用数学中极限的二分法，先用0.3g／ml的蔗糖溶液处理细胞并观察，如出现质壁分离，则选用0.15g／ml进行实验，如0.15g／ml没有出现质壁分离，取0.15g／ml～0.30g／ml的中间浓度实验，如0.15g／ml出现质壁分离，则取0～0.15g/ml的中间浓度实验。以此逐渐逼近细胞液浓度。”看看，学生的思维多么活跃！还把数学知识用上了。
其实，只要教师能在教学过程中给学生创设想象和讨论的空间和时间，就能开发出学生无限的创新潜能，也就是说，教师的设计是“导”，是学生“创”的基础。
三、设创实验情境，诱导激发学生的创新思维
现代思维科学证明：思维活动是从提出问题开始的，创新学习应从学会质疑开始。著名数学家哈尔莫斯说过“最好的学习方法是动手——提问，解决问题。最好的教学方法是让学生提问，解决问题，不要只传授知识——要鼓励行动。”实验就是生本教育中最好的素材。例如观察细胞质的流动，实验目的十分简单：①掌握显微镜高倍镜的使用方法。②理解细胞质的运动是一种生命现象。这个实验对学生的思维能力、分析能力和创新能力几乎不涉及。可我觉得，这是一个进行创新精神和能力培养的好机会，所以我对此实验作了改进，在上实验课前我把黑藻分成两组,分别放在冷水里和室温下培养,实验开始让学生分组观察。不久A组就有学生就提出：“老师，怎么我看不到细胞质的流动呢？”B组的同学则兴奋的说：“我看到细胞质流动了！”我让学生观察这两组实验材料的不同之处。不一会儿，还是A组那个学生：“我们这组材料比较冷，他们那组材料的水温高些。”“观察得很仔细！”我表扬了他并问：“温水会使细胞质流动加快的原理是什么呢？除此之外，还有什么办法使细胞质流动加快吗？”“温水能使细胞新陈代谢加快，细胞质流动就会加快。”同学们开始思考。5分钟后，同学纷纷发言“增加光照强度，提高光合作用效率，也会加快细胞质流动。”“增加氧气浓度，提高呼吸作用。”“增加细胞的能源物质如葡萄糖液、ATP液。”“改变PH。”“保证细胞水分充足”…“怎样才能提高氧气浓度？”突然一个发言又使全班一片寂静。“多灵活的思维啊！”我心里一阵激动，并因势利导“是啊，设计的方法要遵循可行性和简便性原则。要增加实验环境氧气的浓度就不符合这两个原则。那什么情况下会增加呼吸而消耗较多的有机物呢？”过了一会，一个同学迟疑的说：“受伤？”我并不急于对这个答案作出评价，说：“那你们就通过实验来验证吧。”我接着取出事先准备好的各种材料：手电筒、温水、低浓度的葡萄糖、ATP、盐酸和弱碱溶液、刀片。让各小组自己选择方案进行实验。实验之后小组讨论全班总结得出结果：适宜的温度、光照、PH、营养液和切割材料都能加速细胞质的流动。相反，不