高中生物实验教学中培养学生创新能力的研究与实践

商燕

引言：

众所周知，创新能力是一种高级能力，在学习和工作中都是必不可少的，也是一种调动思维活动去获取创新成果的能力。随着社会的快速发展，已经越来越急需具备创新思维与创新能力的人才，而且对人的理论研究与实践能力也提出了更高要求。创新能力作为为推动经济发展与科技进步的第一要素，如何将其与教育教学工作紧密结合在一起，正逐渐引起教育界以及社会各界的广泛关注。具体而言，创新能力是一个长期培养的过程，需要从小培养，将创新渗透在教育的方方面面，进而在教学的潜移默化中逐渐提高学生的创新能力。基于此，生物学科作为一门实践与理论知识深度融合的学科，不仅需要学生在学习中积极调动自身的多种思维活动，而且需要不断将其运用于实践。特别是在实验环节中，需要大量进行理论与实践结合，所以这一环节更注重对学生创新能力的培养。

一、高中生物实验教学培养学生创新能力的研究

一般而言，传统的高中生物教学，教师往往都是重视如何去指导学生进行学习，即强调的是旧式的刻板教育，通过划定教学范围，进行备课与讲解，然后照本宣科地开展测试等一系列环节，难免会让学生感到学习知识是一个极为枯燥的过程。同时，教师的备课、课中讲解等，都是依照教师自身的思维框架进行构思，久而久之学生长期处于这一框架之中，会导致其思想始终处于一个方向，其无论是理论还是实践，都无法结合自身的体验生成自我思维，无形中会大大压抑学生创新思维的生成，由此导致学生的创新思维得不到培养。因此，为了适应当前的创新发展，应当在高中生物教学过程中注意培养学生的创新思维，并将其渗透在各个教学环节之中，且做到不落痕迹地对学生进行引导和培养。高中生物教学中，实验环节始终是这门课程的重难点，也是整个高中生物教学中的重要组成部分。教师可以此为基础，在学生进行生物实验中对学生进行引导，改变传统刻板、机械式地讲解，通过实验来引导学生在整个过程中积极探究与分析，从而在问题环节找到有效的解决办法。

由此，在高中生物实验中培养学生的创新能力，以学科知识为导向，通过生物实验来促使学生的手脑结合能力得到提升，从而才能在进行实验探究中使教学效果更上一层楼。除此之外，在生物教学过程中注重培养学生的创新能力，不仅是“高中生物新课程标准”所提出，同样也是当前素质教育的需要以及现代化人才培养机制的集中体现。通过在高中生物实验教学中培养学生的创新能力，以探究式学习、自主性学习等为基础，逐步在实验环节中积极调动学生的学习与探究意识，从而为高中生物实验课程打下创新能力培养的坚实基础。

二、当前我国高中生物实验教学现状与问题

纵观多年，之所以许多学生的创新能力得不到有效培养，其根本原因正是受到应试教育的影响，长久以来教师在开展教育教学工作上，更加强调的是如何拔高学生的考试成绩，而不是如何教学生学以致用，能够将所学知识与生活各方面相结合，使知识如盐溶于水一般化为无形。由此，久而久之学生受到应试教育思维限制，总是在机械性的模仿中度过学业生涯，导致其思维受限、实践能力也得不到有力培养。具体而言，目前我国高中生物实验教学的现状，可具体分为如下三点：

首先，高中生物实验教学模式刻板化。以往的高中生物实验教学，教师通常所采取的方式就是先假设后实证，一步步带领学生进入既定的学习思维框架之中。虽然这一教学模式是比较符合学生认知和生物学习规律的，但是从创新能力培养角度进行分析，其无论是教学模式还是创新思维的培养，都远远不足。特别是对于学生而言，在学习过程中始终处于教师的论述与分析中，受到教师的思维支配，导致创新思维与能力得不到有效培养。

其次，理论与实践之间融合度不高。高中生物作为一门理论与实践兼具的学科，理论部分通常是指导学生掌握高中生物必要知识，而实验则是对理论进行实证分析的过程。但是，一些教师在进行实验指导过程中，即便是发现学生没有完全掌握实验过程，也只是以代学生进行实验作为解决方案。一旦发现学生没有掌握基础实验原理，就会手把手地帮助学生进行实验，或者是直接让学生在课上通过视频讲解来学习。如此一来，会直接导致学生的理论得不到验证，且实践能力无法与理论相结合，反而实验环节倒是成为了学生培养自身创新能力的桎梏。

最后，师生、生生之间的互动性不强。根据上述问题分析，可以明显发现，传统的高中生物教学，所采取的是教师讲解、学生听讲的模式，其思维呈现单向性发展，学生始终是信息的接受者，总是一味地去接受教师的思想，无疑会直接导致发散思维得不到培养。特别是伴随着现代信息技术的应用，传统课堂教学模式呈现的弊端则更为明显。

三、高中生物实验教学培养学生创新能力的实践策略

（一）转变教师高中生物实验教学观念，以创新为基础组织课堂

教师始终是课堂教学的组织与实施者，但不应当是指导者，学生才是课堂中的主人翁，教师所指定的一切教学环节都应当围绕学生而展开。因此，在开展高中生物教学过程中，教师应当首先厘清师生之间的关系，摆脱传统应试教育思想桎梏，重新组织课堂教学环节，注重在课上指导教学中如何引导学生进行发散思维与研学，从而才能使学生在整个高中生物教学中处于主动，才能更加积极主动地进行生物实验研学探究，有效培养自身的创新能力。

例如，教学课程“组成细胞的分子”，在课上为学生进行知识讲解时，教师可重新设计实验教学环节，改变传统的实验模式。比如在课堂导入设计过程中，教师可以上网查找相关资料或者公开课学习先进经验，在课堂导入时充分利用信息技术，利用声音、视频、图片等互联網资源，进行多样化知识的呈现与讲解，通过多元化的信息知识来引导学生进行知识学习与探究研学。随后，为了进一步指导学生进行研学，在开展生物实验中，教师可在学生使用显微镜观察细胞中不断进行提问，如何能够明确真核细胞与原核细胞之间的异同之处？让学生在进行研学过程中以问题为基础进行探究，并且将各个实验阶段都进行记录。由此，在针对性的话题引导下，学生由基础学习到研学思考，在课堂学习环节中得到了有效提升，从而不断培养自我创新能力。

（二）优化生物实验教学环节，培养学生的创新意识与能力

具体而言，一般教师在进行高中生物实验指导中，无论是实验过程还是实验器材的使用，都是教师在课前事先构思好的，只需要学生在课上直接使用即可。但是，如果想要在实验课程培养学生的创新能力，便可以摆脱这一思维定式，转变实验教学思路，让学生成为课堂学习的主人翁。具体而言，教师在完成高中生物知识的基本讲解后，在实验课程前，可以向学生进行“意见”征询，问一问相关的实验课程如何进行，比如实验环节、实验器材是如何使用以及实验的基本结果应当是怎样的，以学生的实验求证为基础进行探究。同时，在具体的实验开展中，也可以将学生划分成若干个学习小组，让学生在小组实验中准备不同的实验材料，按照自己的理解去积极探究与实验，从而实现进一步“创新”。当然，需要注意的是，教师应当注意学生在实验中的反馈，通过不断观察去了解学生在实验中的新发现，并及时进行讲解。即便是实验失败，也应当及时鼓励学生，让学生认识到“失败是成功之母”;若只是按部就班地實验，那么则毫无创新性可言。由此，才能进一步通过实验来不断培养学生的创新意识与能力，以此通过实验来培养学生的创新能力更上一层楼。

（三）组织小组合作研学，培养学生的理论与试验研究能力

在现代科学研究工作中，无数个例子均说明一个现象，一项伟大的研究不可能是一个人的功劳，而是一个集体的汗水与辛勤得来的结晶。例如，中国首位诺贝尔医学奖获得者、著名药学家屠呦呦，在她的带领下，团队采用低沸点溶剂进行实验，最终在第191次低沸点实验中发现了抗疟效100%的青蒿提取物，并于1972年发现了青蒿素。因此，通过生物实验培养学生的创新能力，也应当遵循这一基本路径，在进行实验教学过程中积极引导学生进行小组合作研学。同时，通过组织学生进行小组合作研学，可进一步通过小组合作来激发学生之间思想的碰撞，且在彼此研学中交流假设与分析，并且通过相关的实验进行实证论述。由此，通过小组合作研学，引导学生在实验过程中主动动手实践，去操作与展示，将自己的假设通过实验进行充分论证。或者说，实验的目的已经基本明确，但是学生在小组合作研学中的过程却是无可复制的。因为只有充分激发学生的发散思维，使学生在小组合作研学中积极思考与探究，才能让学生在学习过程中发现并解决问题，从而在集体中去找出问题的关键所在，通过小组合作的形式让创新思维贯穿于整个生物实验教学全过程。由此，在合作学习的基础下，学生彼此间的思想得到充分启发，而且在研学中互相借鉴彼此的学习经验，进而使理论学习得到充分保障，而且也在合作学习中夯实了学生的实验与创新能力。

（四）改革实验评价方式，促进学生全面发展

传统的实验教学中，常常以结果导向作为评价方式，这样的模式大大削弱了学生实验的兴趣。因此在高中生物实验教学中，想要提升学生的创新能力，首先需要激发学生的兴趣，让学生愿意参与到实验中。因此实验教学的评价方式需要改变，教师应将实验评价方式从结果评价向过程评价转变，以学生实验的过程对学生实验进行综合性评价。通过这样的方式，可以提升学生参与度，促进学生思维的升华，进而提升学生的创新能力，让学生全面成长。

综上所述，在进行高中生物实验教学过程中，以创新能力培养为向导，深入研究创新能力如何在高中生物实验教学中的有效渗透，从而继续把握各个教学环节，以探究性学习为基础，以创新能力培养为目标，有效优化实验教学的各个环节，摆脱传统课堂教学僵化模式，转而以符合学生实际的形式，以学生为主导展开创新能力的培养。由此，在这一既定目标的引导下，才能使高中生物实验教学成为创新能力培养的契机，而且在保障实际学习目标的前提下充分使创新能力成为学生学习的内生动力，以达到夯实学生未来学习和成长的目的。