高中生物实验教学与学生创新能力培养的研究

王洪振　刘淑华　程军

[摘要]高中生物实验教学是高中生物教学中的薄弱环节。高中生物实验教学的现状是重理论、轻实践，因此要更加强调高中生物实验教学的重要性。在此基础上，分析了导致高中生物实验教学现状的原因，探讨了如何在高中生物实验教学改革中注重培养学生的创新能力。

[关键词]高中 生物实验 教学改革 创新能力

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]1674-6058（2015）02-0115

经济社会的快速发展对创新型人才的需求越来越大，培养创新型人才是基础教育和高等教育的共同使命。[1]高中阶段是创新型人才培养的重要阶段，如何在高中生物实验教学中培养学生的创新能力已成为现代中学生物教学改革的一个重要课题。本文在强调高中生物实验教学重要性的基础上，分析了高中生物实验教学的现状，并着重提出加强高中生物实验教学改革，培养学生创新能力的几点做法。

一、高中生物实验教学的重要性

首先，生物学是一门以实验为主的自然科学，生物实验是生物教学内容的重要组成部分，是生物教师实施直观教学的重要手段，也是学生学习的重要内容和有效的学习方式。通过生物学实验，可以使学生获得必要的感性认识，有利于学生理解和掌握生物学基础知识，掌握基本的实验方法和技能，进一步培养学生观察、思维和独立进行实验操作以及独立解决生物学问题等各方面的能力，还能培养学生严肃认真的科学态度。高中时期，正是学生动手能力、实践能力发展的高峰期，高中生物实验教学对于培养学生这方面的能力有着深远的影响。

其次，《普通高中生物课程标准（实验）》对高中生物实验教学提出了更高的标准和要求。该课程标准是高中阶段生物实验教学的基本依据，强调展示知识的产生、形成、发展与创新的过程，即高中生物教学必须高度重视实验教学。与之配套的新教材增加了实验项目，为学生提供更多类型、更加多样的实验探究的机会，将实验教学的重要性提高到更加突出的地位。

二、高中生物实验教学的现状及原因

在应试教育思想的影响下，当前的高中生物实验教学还存在讲实验、背实验、模仿实验等现象。这既使得实验教学应有的魅力丧失殆尽，也使得生物实验没有在教学活动中发挥出应有的功能。分析这种现象产生的原因，主要有以下几个方面。

首先，有的教师教育观念没有转变，对实验教学不够重视。在高考指挥棒的引导下，虽然教材中设置了观察、调查、验证、探究等多种类型的实验开展模式，力求多途径地锻炼学生的思维和培养学生的能力，可实际中大多数高中生物教师多年的授课习惯使他们更愿意讲实验，认为讲实验有利于学生掌握实验要点，提高教学效率，这样就很难培养学生的实验设计和思维能力。也有的生物教师只是简单地让学生重复模仿实验，缺乏对实验的创新和探究意识，所以造成学生对实验丧失探究兴趣。

其次，学生对实验课的态度不端正而影响实验课的效果。目前，大多数高中生对开展生物实验的意义及目的认识不明确，学生对实验课的重视程度不够，有各种不同的不良心理表现。[2]如在高中生物实验课堂上，有些学生怀有懒惰心理，不愿意投入过多精力去思考、探究和动手操作。这些学生依然奉行“背实验”这一“捷径”，没有探究生物实验的欲望。

第三，现有高中学校的生物实验教学条件参差不齐。虽然近年来各类高中学校的生物实验条件大为改善，但大多数学校依然不能完全满足高中生物实验开展的要求。有的高中是由于缺乏仪器设备，药品短缺，也有的高中是因为缺少专业的师资。

三、加强高中生物实验教学改革，培养学生创新能力

首先，教师要转变教学观念，加强对高中生物实验教学重要性的认识，注重培养学生的创新能力。这不仅需要各级教育行政部门和教研部门加大对高中生物教师的培训，也对高中生物教师自身的实验技能提出了更高的要求。高中生物教师不仅要认真学习相关的课程文件和《普通高中生物课程标准（实验）》，理解新的课程理念和课程要求，更新教学观念，而且要结合地区、学校和学生的实际，创造性地进行实验教学，更加注重培养学生的创新能力。这就要求教师本身就应具备创新精神，创造出适于创新的教学环境。高中生物实验教学在每个细节都可以进行创新，小到实验材料的选取、实验程序的改进，大到课堂实验教学模式的改革、实验项目的创新。[3-5]可以说，高中生物实验教学改革的关键在教师。因此要鼓励教师改变教学观念，充分发挥教师的主导作用和创新精神。

其次，改革高中生物实验评价方式，注重培养学生的创新能力。实验评价是教学过程中不可缺少的环节，作为影响教学质量和学生学习积极性的重要因素之一，实验评价不管是对教师的教，还是学生的学，均具有重要的引导作用。通过对学生实验技能的评价，可以了解学生对实验掌握的程度，发现实验教学中的缺陷，通过反馈，为改进实验教学提供依据。现阶段对学生实验的评价主要采用纸笔测验的方式，尤其是近年来全国各省生物概念图教学模式的应用探讨

3.教学目标

通过概念图的制作让学生在认知冲突中加深对相关概念的理解，感受概念的转变过程，拓展思维能力，形成知识体系。通过小组合作探究的方式培养学生团队合作意识，增强自主探究的学习能力。

4.教学过程

（1）呈现教学内容，探知前概念

情境：在学生的学习基础上，教师提供围绕本节教材中的核心概念制作的卡片，具体如下：

任务1：小组讨论，用自己的语言表述概念的含义。

发现1：学生对交配有些认识，但很难区分自交和杂交。如自花传粉是自交，异花传粉就是杂交。

发现2：学生对生物性状的理解存在偏差，性状都是可以直接观察的。对于相对性状的解读认为是反义词。

发现3：学生会写基因型和表现型，但区分和运用存在一定的困难。

（2）引起认知冲突，促进概念转化

情境：在完成任务1的基础上，教师介绍概念图的构图要求。

任务2：思考相关概念之间的联系，用连线连接，并在连线上写上连接词。小组合作尝试构建的概念图如下。

图1图2图3发现1：学生在构建概念图时采取的方式多样，表示节点的概念是用圆圈或其他图形表示，连线方式也是多样化，用弯曲的曲线或是用色彩区分等。虽然缺失概念图的标准，但也体现了学生的一些创意。笔者认为能让学生乐在其中、思考在其中的教学都是有效的。

发现2：学生在建构概念图的过程中出现问题，产生了很多的问题。如基因型相同，表现型一定相同吗？性状分离一定要相对性状同时体现吗？什么时候会出现性状分离？……学生的问题很多，利用概念构图活动能引发学生积极思考，启发学生的思维，来自教师的提示、教材内容、自己的前概念、同学的认知及多角度的冲突让学生有了更多的思考，对知识的学习有更深刻的体会和感悟。这样能让学生产生问题的教学难道不高效吗？

最终在师生、生生共同合作下完成如图4和图5的概念图。

图4图55.适时评价，鼓励和表扬添光彩

教学实践中，笔者发现鼓励和表扬能给予学生很多积极的正能量，更能让学生主动参与到教学活动中来。因此，概念图教学的评价应该多元化。

（1）评价的形式多元化

总结性评价和形成性评价相结合。利用概念图教学模式进行教学时，既要关注学生学习成果（构建的概念图）的评价，又要重视学习过程（构图过程）的评价。针对每两个节点之间的连线所产生的命题要认真斟酌，挖掘学生的思维，多给予鼓励和表扬。

教师评价和学生评价相结合。教师评价侧重整体表现，如构图技能、合作与探究能力、参与热情等方面。学生评价包括自我评价和小组成员相互评价，学生评价侧重学生对自己的概念的转化的认同感和同伴之间的合作意识等方面。

（2）评价的对象多元化

概念图教学模式的评价对象主要是概念图，但也可以对教学过程是否达到教学目标，按照三个维度来进行评价。按照概念图制作的要求可以对不同概念图给予一定的评价，如节点之间连线是否有意义，是否体现层级结构等方面。笔者认为，不同的概念图反映的是不同的构图思维，撇开标准，只要连线有意义，产生的命题科学都应该给予表扬和鼓励。

三、教学反思

利用概念图教学模式进行概念教学有很多亮点。一方面概念图以可视化的图形呈现给学习者相关的概念之间的联系，能清晰展现相关概念之间的意义建构，帮助学生形成完整的概念体系；另一方面，通过概念图建构活动充分调动学生的学习积极性，拓宽知识视野，发展生物思维，培养学生的合作意识和沟通能力。但也存在一些不足，概念图的建构活动需要时间，教师对教学过程的控制、教学内容的选择以及学习环境和师生关系的和谐等方面都存在一些困难，利用概念图教学模式进行概念教学还有待进一步优化。

参考文献

[1]郑魏.利用概念图促进概念教学的教学模式研究[D].吉林：吉林大学，2011.

[2]赵海丽.概念图在学科教学中的应用研究[D].金华：浙江师范大学，2006.

（责任编辑黄春香）