对“实验创新”的几点思考

汪花菊

湖南省第四届“生物实验创新”大赛刚刚落下帷幕，来自湖南14个市州的28名中学生物教师参加了本次比赛。有来自湖南省各地的教师和教育工作者近800人观摩了本次大赛。

大赛的举行为一线教师提供了相互交流的平台，为广大教师解决实际教学过程中遇到的困难提供了一些借鉴。大赛既鼓励了参赛教师努力提高实验技能，不断对实验进行创新和改进，也促进了整个观摩教师群体对自己平时的生物实验教学进行反思。大赛的组织得到了广大生物教师的认可，为广大教师打开了实验教学的思路，为广大教师的实际教学起到了引领作用。笔者通过认真观摩，觉得有以下几个方面的收获。

1 为实验教学中实验用具的大胆改进提供了可借鉴的范例

在“呼出与吸入气体中CO2含量比较”的改进装置中，教师在教材装置的基础上增加了2个各剪开一个小口子的胶管，使得原来可能出现的“石灰水入口”和“一定得双手同时准确配合”的问题得以解决。实验者可以不再用捏住胶管来控制气体的进出，也就腾出了一双手，更避免了“石灰水入口”的尴尬甚至呛入气管的危险。诸如此类的还有“植物呼吸作用的改进”，巧妙利用洗发水被压出来的特点，将植物呼吸作用产生的二氧化碳压到澄清的石灰水中。通过比较下压的次数将原来的定性实验改进为初步的定量分析。一次性注射器更为该实验提供了便利，有的教师干脆将种子直接装在大的注射器针筒内，也不失为一种简便的方法。这些实验器具的改进都是教师们在长期的实验教学和生活过程中得到的启发，将生活中的用具巧妙地运用到实验教学中，反应了这些教师的匠心独具。这些在体现他们勤于钻研的教学精神的同时，也启发广大观摩教师：思考生活，将生活与教学联系起来，利用生活中已有的简单条件使实验不断完善。

2 为实验教学中材料的替代，提供了多种选择

在大赛中，很多教师尝试了除教材介绍的材料以外的其他材料的运用。如演示实验“渗透现象的改进与创新”，对教材上介绍的材料进行了替代，取得了良好的效果。用“鱼鳔”代替“玻璃纸”，将“蔗糖”改为“碳素墨水”，使实验操作更简便，实验现象更容易观察，实验效果更显著。又如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”，参赛教师用班氏试剂替代斐林试剂检测还原糖；用葵花子的种皮作为材料，其富含的脂肪使得苏丹Ⅲ染色后橘黄色的细胞清晰可见；在蛋白质的检测中，直接将少量待测组织液加入考马斯亮蓝染色液中，染液瞬间变为蓝色，不但方便易行，效果也明显。从以上改进来看，教师从材料、方法、原理方面探索改进的方法，使实验变得更方便，效果更好。

3 通过改进可使一些模拟实验更趋于逼真，生动形象

本次大赛28位参赛者中有10位选择了对模拟实验进行创新。模拟尿液的动态形成过程比原来的动画显示更真实，使教材上平面的图形变得立体起来，使抽象的难以理解的知识形象化、直观化。在“运动形成的模拟实验”中，用一个矿泉水瓶的“头”对着另一个矿泉水瓶的“底”，就形象地模拟了关节头和关节窝；用吹起来的气球代表肌肉，两端用白色绳子系于矿泉水瓶上，参赛教师用这些简单的生活中随处可见的材料形象地说明了关节的结构和肌肉、骨、关节之间的关系。在“模拟探究保护色形成”的实验中，教师用塑料草皮、彩色磁铁代替彩色布与小彩纸，避免了实验过程中小彩纸被风吹起和只能平放的缺点，可以将实验“实况转播”于黑板上，有利于全员参与。大赛中还有模拟膈肌运动，模拟噬菌体侵染细菌实验的等。这些都使教师在平时教学中的模拟实验更加生动、方便、形象。

4 为教师在实际工作中尝试制作新的教具提供了成功的案例

有些实验没有专门的与之配套的实验用具，所以教师自己动手制作实验教具便成为了需要。在“绿叶中色素的提取和分离实验的改进”中，参赛教师用刀片制作了“点样刀”，还自制了“管式色素分离器”。

在感动于参赛教师们的匠心独具时，也听到了广大观摩教师的感叹：“这样的比赛再举行下去，还有什么可以创新？”话语中无不透露出对大赛以后的举行是否还有合适的内容的担心。许多观摩教师在活动休息期间的讨论中谈到：“现在教材上的实验用具要改进的改进了，材料能够替代的已经替代了。”感觉到教师对实验创新的理解似乎仅局限于教材上已有实验的改进。这也难怪，在比赛的过程中评委们对于实验教具改进和实验材料替代做得比较好的教师都给予了高度的评价和认可。这就给老师们一种暗示：实验创新就是对已有实验的改进。但到底什么是实验创新？实验创新大赛最应该关注参赛教师的什么素质或什么思维品质？笔者通过认真思考，对本次实验大赛有以下几个不同观点：

（1） 大赛过分注重教师对实验用具材料的点滴改进，轻视了教师创新思维的体现。

（2） 大赛的走向似乎偏离了“创新”二字，全场28个实验中有26个实验是对原教材实验的教具改进和材料替代的。其中不乏为了改进而改进，为了替代而替代的例子。对于一个教师来说，需要的是构建全新实验的能力，能表现出本人的创新思维品质的实验设计和对实验方案的执行能力。可是在对整个大赛的评价过程中，评委过于注重对教材已有实验的改进和改良。试想如果一个教师的实验创新思维只是停留于对已有实验的“修修补补”，而没有对完整实验的设计能力或思维能力。这就像修鞋，教师就像一个修鞋匠，他能给鞋子打上漂亮的补丁，那么他培养的很可能只是一群“修鞋匠”，或是一群“高级修鞋匠”，又怎能培养出具有完整创新设计思维能力的“设计师”呢？

（3） 偏重于鼓励教师的模仿，而非促进他们大胆原创。

评委对参赛教师模拟关节的结构、模拟动物的捕食过程、模拟尿液的形成过程、模拟物质进入细胞等给予了高度评价和鼓励。这其中虽有模仿得比较好的，但总是以教材实验为原型，只是用自己的方式方法将别人的实验设计还原出来，没有自己的新的发现也没有自己的原创思维，教师们永远都走不出别人画定的“定身圈”。教师自己都走不出去，怎么能期待他们培养出创新型人才、杰出人才呢？这值得广大教育工作者反思。

（3） 过分注重和强调实验设计的“严密”性，而忽视了教师们的实际条件和主要任务。

对于广大中学教师，特别是广大农村学校的教师，教学条件简陋，只能利用生活中仅有的条件去创设实验条件，主要任务是培养学生的创造兴趣和激情，而并非一定要有一个惊人的实验成果。而大赛评委过于注重实验设计的严密程度，忽视了教师们的实际教学条件，如果像要求大学教授那样来要求农村学校的教师和学生，这将会导致刚刚燃烧起来的创新热情消失殆尽，也无异于捆住了广大师生创新的“手脚”，熄灭他们创新热情的火花，限制了他们创新思维的发展。所以笔者认为大赛应该先鼓励教师的创新热情，高度肯定他们的创新思维，再在实验设计的严密性方面给教师诚恳的意见，共同完善实验方案。

（4） 过分关注实验的功利性，轻视了对师生好奇心的保护。

人类很多伟大的科技进步并非都是为了某个特定的目的，很多时候都是由于本能的好奇心的驱使。也只有不带任何功利目的的纯粹探究更具有科学的生命力。科学家们当初将大鼠的基因转入小鼠的基因组中时，哪里是因为先想到要开启一个“基因世纪”才去做那个实验呢？教师必须要小心翼翼地呵护好学生的那一份好奇心。社会也需要培养教师的好奇心（特别是自然科学的老师要具有好奇心）。而大赛的评委们和教师们却过分看重实验的功利性，诸如可否申请专利啦，可否推广啦，忽视了实验动机很多时候都是很单纯的，只是人们的好奇心推动的。为什么学生年龄越大，问题越少，为什么年级越高，课堂越沉默，难道教师不应该反思吗？

有人开玩笑说：好在爱迪生没有上学，所以才有了电灯；好在乔布斯辍学了，后来才有了苹果公司。这么说当然不对，因为这样两个人都是非常特殊的人。这样说就完全否定了教育的功能，人类的发展离不开教育，但教师必须反思教育中存在的问题。教育要培养出创新型人才，需要社会培养出有创新精神的教师。而怎样唤醒教师的创新意识，培养教师的创新精神和创新能力则是上级相关部门在工作过程中要优先考虑的。