如何培养高中生物实验设计创新能力

华晴

【摘要】生物学是一门以实验为主的学科，通过实验掌握基本操作技能，巩固基本理论知识，传统照本宣科式实验固化了生物实验的奇妙动态，趣味性严重下降，导致高中生物实验教学创新能力不足，本文结合高中生物实验实践就如何培养实验创新能力进行了简单阐述。

【关键词】高中生物实验 创新 探究性实验

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）07-0168-02

一、高中阶段实验创新能力的重要性

高中生物实验是生物课的重要组成部分，通过实验可以掌握基本操作技能，从而更好地巩固理解高中生物理论知识。创新能力是指对信息有敏锐独到的处理能力，有灵活运用创新技法的能力。生物实验中创新能力的培养是重中之重，只有不断提高创新能力，才能激发探索欲望，巩固对知识的理解，提高实验技能。

二、高中生物实验教学中的不足

我国目前高中生物实验教学中，很多教师仍束缚在应试教育的理念中，实验过程中，只是让学生按照特定步骤操作，观察实验现象，来加强对基本理论的理解，这种灌输式的教学模式已经不符合当前教育理念和人才培养的要求。生物实验教学中存在的不足，主要有以下几方面：课外的研究性实验题目太少；对课本上的探究性实验不重视；一些探究性实验的实验设计缺乏创新思维。

三、如何在实验中培养创新能力

（一）兴趣是创造能力的源泉

生物和日常生活密切相关，对生活中一些有趣的现象，要认真观察、主动思考，例如：为什么用盐腌黄瓜会出很多水？这是渗透作用；为什么糖尿病病人有多饮、多食、多尿、体重减轻的“三多一少”症状？是因为胰岛素不足，糖不能被细胞充分利用，而出现血糖升高所致。生物学和社会热点问题也息息相关，如克隆羊多利是怎么被克隆出来的？为什么克隆的动物的寿命那么短？如今污染加重，会对生态环境造成什么影响？总之，对生活中的现象感兴趣，不断提出问题、解决问题，才能更好地培养创新能力。

（二）重视高中生物实验课，提高创新能力

1.深入挖掘经典实验

课本中经典实验中的设计思路和方法及设计原理为我们做一些探究性实验提供了理论依据，要善于挖掘这些经典实验中的隐形信息。比如：光合作用的发现实验，从光合作用的原料、产物、条件、场所等推出温度、二氧化碳浓度、光照强度对光合作用的影响，这些实验设计思路为我们以后实验设计提供了依据。从这些经典实验中我们也可以学到一些实验设计方法，比如：噬菌体侵染细菌实验、DNA半保留复制实验属于同位素跟踪法。这些实验设计方法是进行实验创新的基础。

2.探索验证性实验

验证性实验是对实验结果进行验证的实验，其目的是培养观察力、实验操作能力，巩固相关基础知识。如果不精心设计，此类实验就会限制创新能力的培养，所以在此类试验中要多提问、多思考。比如：细胞吸水失水实验中，黄瓜放盐会出水，放糖会出水吗，为什么？可以亲自操作，培养创新能力。我们还可以将验证性实验变成探索性实验，比如叶绿体中色素提取和分离属于验证性实验，在实验过程中可提出问题，比如提取绿叶中色素过程中，思考绿叶片研磨时为什么要加入少许二氧化硅、碳酸钙？实验材料能否用其他材料取代？能否用其他药品？为什么有的提取液颜色很淡？在滤纸条制备和划绿叶细线时，有没有方法把细线划得更细更齐，为什么要重复划三到四次？在对实验材料的改进探索中，可尝试用大蒜叶、韭黄叶、芹菜叶等进行自主探索。总之，在验证性实验中，改变某些条件，将其变成探索性实验，可以大大激发探索精神，培养创新思维能力。

3.充分利用探究性实验

探究性实验是实验者通过自己设计实验、操作实验、分析结果、得出结论，更能体现实验者的分析解决问题能力及创新能力。如探究温度对酶活性的影响，实验结束后思考：用新鲜唾液和放置一段时间的唾液对实验结果有影响吗？为什么每次加入液体后要震荡摇匀？以问题为基础进行探究性研究既能提高兴趣，又能提升实验设计创新能力。

4.探索实验过程中的新方法

（1）实验材料的选择得当与否是实验成败的关键，实验材料应具有以下特点：可行、可控、稳定、周期短、繁殖快、经济。在中学课本中选用洋葱和菠菜实验的比较多，而紫色洋葱更多些，是因为其液泡呈紫色，镜下观特点明显。在探究性实验中，可用韭菜叶、萝卜叶替代菠菜叶，这种实验材料的创新有时可让实验取得更满意得效果。总之，探究新型实验材料，利于创新能力的培养。

（2）实验方法改进，在实验过程中应大胆尝试新的实验方法，比如：提取菠菜叶中的叶绿体色素，应加入2ml丙酮，一次性加入，我们可以尝试2次加入，这样可防止研磨时间长，丙酮挥发过度；在实验过程中可以改变药品，比如洋葱表皮细胞质壁分离实验能否用食盐代替蔗糖，药品浓度不同，是否会对实验结果有影响。

（3）实验器具合理更换，在划绿线时不必拘泥于用毛细吸管，可尝试用牙签、载玻片等器具来划线。

5.小组交流培养创新能力

实验过程中小组交流对学生创新能力的培养是必要的，在探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的实验中提出问题，小组讨论一些问题，如：预期结果和实验结果有无区别？找出原因；实验过程中能否用碘液取代斐林试剂，设计方案是什么？在小组交流过程中，每个人的观点都能表达出来，虽然可能不正确，但可以更好的展现其创新意识，从多角度去探究，从而提高创新能力。

（三）课外活动小组建立，进一步培养创新能力

生物和生活是贴近的，组建生物课外活动小组对一些问题进行探究讨论，利于创新能力的培养。比如学生亲手做一些小教具，如噬菌体病毒模型、DNA模型等。

总之，培养创新型人才是时代的需要，高中生物实验实践性强，我们不但要从经典实验中验证理论，更需要对实验积极探究，积极通过各种方法有意识地培养创新能力，才能为社会培养创新型人才。

参考文献：

[1]陈志永.在生物实验教学中如何培养学生的创新能力[J].教育教学论坛，2011（19）：234.

[2]邢素伟.在生物实验中培养创新能力的探索与实践研究[J].学术研究，2016，5（233）：206.

[3]段军国.新课改下高中生物实验中培养学生创新能力[J].理论研究，2012，（28）：96.