生物实验教学与学生创新能力培养的研究

朱小红

（甘肃省东乡族自治县民族中学，甘肃 东乡 731400）

在新时代社会教育环境下，人们对初中教育发展提出了越来越高的要求，尤其新中考对于生物这门自然学科来说，很多家长不仅希望学生能够在学校学习期间通过生物实验的操作获得良好的基础知识能力教育，在此过程中不仅能锻炼学生的实践应用能力，而且也能激发学生的探索兴趣，同时希望培养学生自身的生物创新意识。而这就会在很大程度上增加了初中生物教师的整体教育难度，教师要想在确保教学质量的前提下满足一系列教学需求，完成诸多教学任务，那么就必须通过采取高效教学法以及措施来实现其教学目标。为了能降低初中生物的学习难度，教师就要重视生物实验教学，因此合理有效使用生物实验教学法是培养学生创新能力的有效途径，从而实现完全意义上的教学目的。并能在实验学习过程中能清楚地认识到知识形成以及提高学生学习体验性。

一、开展生物实验教学的内涵意义

从本质意义上来讲，初中生物理论教学偏向于程序化、课本化，而实验教学则更加偏向于真实性、实用性，通过在初中生物教学中开展有效实验教学，一方面可以让部分难以理解的知识内容简单化，便于学生理解吸收；另一方面，在以生物理论知识为基础的生物实验教学方面，学生往往可以更加轻松容易的入手学习知识，在一定程度上可以增加学生学习兴趣，以及学习过程中的快乐，这样可以大幅度的提高其学习积极性，让其在简单快乐的学习过程中接收并掌握生物知识。并且在初中生物教学中，通常也会包含有很多实验教学，在学习这部分知识时，往往需要学生进行实践操作。随着学习内容的不断深入，这样的学习难度会得到进一步增大，而通过有效实验教学方法的融入，能够极大地降低实验教学的难度，教师更可以摆脱实验室教学模式，直接让学生以实践形式开展生物实验，这样能够让学生更加轻松地掌握实验知识，通过实验探究生物知识的本质。

二、生物实验教学产生的重要影响

（一）提升学生对生物学科的兴趣

虽说初中生已经具备了一定的自主学习能力，能够实现自我学习，但兴趣对于初中生的学习影响还是非常大的，初中生在学习自己感兴趣的知识时，其思维能力相对来说较为活跃，并且也愿意主动地投入更多的时间以及精力去学习知识，这与被动的、强制的让初中生学习自己不感兴趣的知识来说，无疑具有更高的学习效率以及学习质量。因此初中生物教师就需要把握住学生的这一学习特性，通过开展合理的生物实验教学来提升学生对生物学科的学习兴趣。在初中生学习历程当中，绝大多数知识学习都以理论知识学习为主，初中生在长期的这种学习模式下，其学习思维以及学习形式都会固化。而通过实验教学这种相对来说较为新颖的教学方法，一方面能够吸引初中生的生物学习兴趣，另一方面也能够让初中生简化学习过程。学生通过实验教学操作以及现象观察，通过最直观的方式来了解生物现象产生过程，这不仅仅降低了学习难度以及抽象程度，学生在动手参与实验教学的过程中，其间对生物知识进行更进一步的了解，通过实际操作把理论知识转化为实践知识，进而加强对这部分生物知识的记忆程度，这样即便后来学生学习了更多其他的生物知识，也不会对这部分生物知识产生较快遗忘，并且在复习阶段也可以提高学习效率，总之生物实验教学具有十分强大的教学效果。

（二）创设良好的知识学习氛围

初中生学习压力十分巨大，因此创设良好的学习氛围对于每一个初中生来说都至关重要，通过营造良好的学习氛围，能够让初中生在学习过程中保持清醒状态，并能提高其学习效率。而生物实验教学就是一个增强学生与学生、学生与教师之间沟通的良好机会，通过共同实验，在实验过程中，学生之间会相互询问、互帮互助，一方面加强了生物知识的掌握，另一方面也促进了同学友谊，而教师在这个过程中也可以为学生提供良好的指导，通过交流沟通来拉进师生之间的距离。广泛运用生物实验教学方法，能够营造良好的班级学习氛围，这样对于教师今后开展其他类型的实验教学也具有很大的帮助作用。

三、创新生物实验教学的方法策略

（一）构建概念模型推进实验教学,培养创新意识

概念模型通常指以文字表述形式来抽象概括生物知识本质特征的一种模型，通过合理的构建概念模型，能够帮助初中生系统地了解生物知识体系，让其能够在自身的脑海当中形成系统化的学习体系，一方面能加深学生对生物知识的理论了解，另一方面也能够让其能有序的记忆生物知识。初中生物实验教学内容知识涵盖范围广，在一个实验项目当中可能会考查到学生对多种生物实验知识的掌握情况，因此为了能够让学生充分、有效的掌握生物实验的有关知识，就可以通过构建概念模型，整合零碎知识，从而构成生物实验知识体系，方便学生日后的学习和复习。

1.构建概念模型，整合零碎知识

在初中生物实验教学中，有大量的生物概念需要学生识记，并且大部分的生物知识都显得非常零碎化，学生在学习起来并不容易掌握，即便掌握之后也不容易进行知识之间的穿插应用，经常会因为知识过于碎片化而导致无法对知识进行有效整合，导致学生不能够将其应用到实际的生物实验过程当中去，使得实验操作准确性以及效率大幅度下降。而为了能够有效地改善学生的这种学习情况，教师就需要合理的构建概念模型，通过概念模型来整合零碎知识，让学生能够对生物实验概念知识进行系统化的掌握。概念模型的构建要应用到每个知识单元的实验教学中，在完成某一单元的教学后，教师就需要及时构建概念模型来整合本单元当中的各种碎片化知识，同时让学生对单元模块知识进行加工、理解以及存储，以此来帮助学生形成完整、清晰、系统的知识体系，这样可以全面的提高学生的感知能力、记忆能力和想象能力。如在人体口腔上皮细胞观察实验当中，就会涉及到很多零碎的生物知识，包括显微镜的操作、获取口腔上皮细胞的操作、盖玻片操作、细胞的构造等，其中每一项知识当中都会含有较多的知识点，所以要想让学生充分的掌握这部分实验知识，就需要通过构建概念模型，将这些生物知识的相关概念整合起来，方便学生进行学习。

2.构建概念模型，简化复杂知识

概念模型除了能够实现整合碎片化知识，帮助学生形成系统的学习体系以外，还能够实现简化复杂知识的效果。初中生物知识已经具备了较强的复杂性，尤其是在初二生物学习过程中，学生所面对的生物问题往往都是具有较强综合性的问题，这就是一个问题当中涵盖了多种生物知识，从根本上直接性的提高了生物知识的复杂程度，如果学生对生物知识掌握得不牢固，那么其很有可能会在解题的过程中因为问题过复杂而出现错误。如二氧化碳的浓度对植物光合作用的影响就是这样的一个重要且复杂的知识点，二氧化碳的浓度与植物光合作用的状况息息相关，但是二氧化碳的浓度会受到很多方面因素的影响，并且这一知识内容还是属于“看不见，摸不着”的类型，所以在学习这方面的知识时，教师就可以通过构建二氧化碳浓度模型来帮助学生简化复杂的学习知识。该模型构建的主要意义在于让学生能够以更加直观的角度去了解二氧化碳浓度变化的整个过程，在概念模型以及图片模型的交叉应用下，让学生能够理解各种外界因素对二氧化碳浓度所产生的影响，让学生掌握到二氧化碳浓度变化的知识精髓，通过对每一个变化过程进行深入的掌握，能够在很大程度上降低这方面知识内容的学习难度。

3.借鉴数学模型，提升实验效率

数学模型是结合了数学逻辑知识的一种模型，该模型具有非常强的逻辑性以及条理性，通常用于具有较强抽象生物实验教学，根据具体教学情况使用公式以及图标的形式来进行知识表达，数学模型是发现问题并解决生物实验教学问题的一个有效途径。在生物实验教学时，不难发现有很多生物实验问题都与数学计算有关，这其中会涉及到各种数值的变化，学生在学习时往往会因为知识内容过于复杂抽象而无法理解，在实验过程中会出现没有思路，或者是逻辑思路混乱而导致无法有效完成实验等情况的发生。如基因的显性与隐性、植物呼吸过程中二氧化碳浓度变化等实验，这些都是具有较强抽象性以及逻辑性的生物实验教学，在开展这部分生物实验教学时构建数学模型，能够有效降低生物实验教学的抽象程度，让学生根据公式的计算、图表的变化等顺利完成生物实验，提升生物实验教学效率。

（二）运用多媒体技术激发实验兴趣,提升创新能力

对于初中生来说，其身心发展都正处于一个非常重要的关键时期，对于这一阶段的学生来说，其学习动力主要来自于其自身对学习内容的兴趣。通常情况下，如果学生能够对生物科目产生较为浓厚的学习兴趣，那么其在学习过程中就会投入较多精力，从而极大的增强教学效果，反之，如果学生没有对该科目产生相应学习兴趣，那么其在学习的过程中也不能取得良好的学习效果。为此，教师就需要借助多媒体教学设备调动学生学习兴趣。实验教学是初中生物教学中的主要学习内容，并且该内容的学习过程具有一定难度以及非常多的注意事项。对于初中生来说，其很难对实验内容产生较大的学习兴趣，而教师可以借助多媒体来改变传统实验教学模式和内容，如通过“视觉+听觉”的方式来帮助学生学习实验知识，教师可以把一些实验道具的图片通过多媒体播放出来，如显微镜的目镜与物镜、高倍镜、载玻片、光圈等。这样有助于调动学生的视觉能力，增强视频播放对应实验过程的记忆效果，并且通过图片开展有效教学吸引学生注意力，与单纯的文字教学相比有更良好的趣味性，同时还可以更好地提高生物实验知识学习的生动性。除了在实验教学环节中使用图片教学以外，教师还可以在生物理论知识教学、课本教学过程中使用该教学方法。

（三）运用教学课例创造实验教学生活化，孕育创新思维

生物实验是巩固学生知识能力的重要内容，因此在生物实验设计当中加入生活化的元素，同样也可以进一步的实现学生对生物知识的掌握与理解。与现实生活相比，教科书上的内容无疑晦涩难懂，大多数初中生在学习生物知识时，都通过死记硬背的方式记住实验知识要点，这样的学习方式有很大弊端，因此教师需要结合教学课例，将作业生活化，以这样的方式来改变学生学习生物知识的方式。而实现这样教学目的的关键步骤就是教师能够在生活中找到与教学课例有关的内容。如在对植物的光合作用进行讲解时，教师就可以布置生物实验活动，让学生亲自观察植物在无光以及有光下的生长状态，从而探究光合作用对植物的影响，通过这样的方式，学生在完成生物实验的过程中会对植物进行认真的观察，再结合课本上的知识原理，让学生的观察结果得到验证，实现了让学生通过作业验证理论知识学习目的。这样学生在有亲身体验的前提下，能够对植物的光合作用加深了解，进而在接下来的学习过程中，能够对该部分的知识更加合理应用。

教师根据生物实验教学内容的不同，以及学生学习情况的不同，可以灵活的选择或穿插使用概念模型实验教学法、多媒体实验教学法以及生活实验教学法。通过上述的一些生物实验教学方法有效应用，不仅可以在很大程度上降低生物实验学习难度，同时也可以让学生创新能力得到良好提升。

生物实验教学是培养学生创新能力的重要途径，在生物实验教学中有效地开展各种生物教学实践活动，进一步加强对生物实验教学与学生创新能力培养的相关探讨，是有效推动初中生物教学发展的关键所在。任课教师应加深对该方面关注程度，积极的学习并掌握新型的生物实验教学方法，同时也要对现阶段已经存在的教学问题进行深入的研究，分析问题并制定出具有针对性的解决方案，通过采取有效教学措施以及方法来全方面的发挥出生物实验教学在初中生物教学当中的有效性，降低初中生物知识学习难度，要处处留心注意激发学生创新精神，让初中生物教学质量以及效率得到提高，逐步提高学生的创新能力。