初中生物学实验教学中培养创新能力的实践对策

江苏省昆山市玉山中学 张如玉

在新课改背景下，实验教学已经成为初中生物学教学中的重要内容，对初中生物学教师也提出了更高的要求，需重点关注学生的实验操作能力与生物学学科核心素养，通过课程教学创新来促进中学生的成长与发展。在开展初中生物学实验教学的过程中，需采取多种实践对策，将抽象的知识以直观的方式展示给学生，最大限度地激发学生的学习积极性，更要不断地提高创新思想，通过实验探究来对各种生物学现象作出解释与总结，促进初中生物学教学质量提升。

一、初中生物学实验教学中培养创新能力的意义

（一）丰富生物学课堂内容

在传统生物学教学模式中，不少学生缺乏主动探索生物学知识的欲望，大多为了应付考试而学习，并未意识到生物学学科的真正魅力与价值。而实验教学作为生物学学科的重要组成，能在实验操作的过程中贯穿不同类型的启发性问题，充分调动学生的积极性，并且可以让生物学教学的内容变得更加丰富与多样，可以改善学生对生物学学习的固有印象，强化初中生生物学学习的积极性，促进其思维能力的发散与综合素质的发展。

（二）提升学生知识理解度

生物学实验教学即教师以教学大纲中的教学目标为主要依据，将生物学理论知识作为基础，通过设置相关实验场景帮助学生通过实践操作来加深自身理解与记忆的重要教学内容。生物学学科本身具有明显抽象性特征，照本宣科的教学会直接影响学生的学习兴趣，开展实验教学并将创新能力的培养目标渗入其中，能让学生通过不断地实验、试错来探究新知，在提升学生知识理解能力方面显示出非常重要的价值。

（三）创新生物学教学模式

以往的初中生物学教学多将生物学教学内容局限在教材当中，在一定程度上影响了学生的知识拓展。而生物学实验活动的开展能创新生物学教学模式，对现有的生物学知识、素材进行有效拓展，使其逐渐成为更加丰富的知识体系，充分突显出学生在学习活动中的主体地位。开展生物学探究性活动并利用多种教学手段，可以对学生的知识理解程度与记忆速度进行强化，让学生通过创新思维实现不同问题的探索与实践，逐步完善并修正原有的生物学知识体系，促使学生综合能力有效提升。

二、初中生物学实验教学培养创新能力的具体对策

（一）以科学性教学设计培养学生的创新思维

创新思维的培养关系着学生的创新能力发展，同时也是现阶段核心素养培养的核心内容，因此需要初中生物学教师以具体的教学内容与学生的实际学习情况为依据，对生物学实验进行科学的设计，重点关注学生逆向思维、发散思维的培养。教师在对实验教学目标进行科学设计的过程中，需依据教材来提供实验主题，同时针对不同实验的教学目标与设计方案进行一定的纠正处理，通过此种方式尽可能地规避实验事故，让学生在探究过程中逐渐打破自身的思维定式。例如，在教学苏科版八年级上册“种子萌发的外界条件”相关实验内容时，教师可以为学生提前准备好绿豆、黄豆、红豆种子，经过一定的观察实验后选用绿豆种子为主要实验材料，因为此种种子的萌发所需时间最短，一般1～2天即可萌发，通过观察可以帮助学生在较短时间内感受到种子萌发的情况。在开展具体的栽培实验之前，教师需引导学生于课前做好资料的收集与分析，提前设计好栽培的方案，让学生在此过程中得到创新意识的激发。当学生观察完种子萌发的过程之后，教师还可以依据实验教学的目标设计出合适的实验活动，让学生的思维能力得到创新发展，比如“石灰水种子实验”（实验装置如图1所示），将萌发的种子置于瓶中，一段时间之后向瓶中注入清水。引导学生通过趣味实验养成持续探索、思考的重要习惯。并且可以通过实验了解到萌发的种子会因为呼吸作用对有机物进行分解，进而产生二氧化碳，使得澄清的石灰水变得浑浊。接着将萌发的种子换为煮熟的种子开展试验，不会出现石灰水浑浊的现象，因为煮熟的种子无法进行呼吸作用。此时，教师再对学生的理论知识进行一定的巩固，可以让学生深入理解该章节的内容。

图1 石灰水种子实验

（二）以合作性实践探究强化学生的创新意识

实验教学是构成初中生物学教学的重点内容，相关知识的探索均无法离开生物学实验，只有通过实践探索才能更好地培养学生的创新思维与能力。在日常生物学教学当中，想要激发出学生的创新意识，教师需为学生提供良好的实验平台，对初中学生的生物学实验探究需求进行有效满足，引导学生主动地参与到实验探究中，进一步激发学生的实验热情与兴趣。因此，教师需要提前做好教学内容的合理设计，让生物学实验与教学内容保持在紧密相连的状态，让学生成为实验教学的主体，充分发挥出学生的主观能动性。例如，在教学苏科版七年级下册“植物细胞的结构和功能”相关知识点的过程中，教师可以按照学生的不同学习情况，将其分为几个学习小组，小组内学生可通过互相帮扶的方式参与到生物学实验的不同操作环节当中。教师需为学生提供显微镜与洋葱表皮，引导组内学生通过协助与交流的方式将洋葱表皮制成临时装片，做好显微镜与临床装片的调整，依据教材内容与教师讲解来观察洋葱的表皮细胞，重点关注深色点状结构——细胞核，并且由专门的小组成员将成员总结出的观察结果详细地记录在实验报告当中。待完成实验操作之后，小组成员可派专人进行本组报告的汇报，并由教师对不同小组的成果进行整合与评价。此种实验探究将小组合作融入其中，一方面可以促进学生协作能力的提升；另一方面可以帮助学生在探讨过程中充分发散自身思维，提升学生的创新意识与能力。

（三）以生活化教学素材提升学生探究能力

生物学课程中所涉及的很多知识都与日常生活存在极为密切的联系，能帮助学生针对生活中的一些常见现象进行解释与分析，甚至可以为生活中的部分实际问题提供一定的解决方法。教师在开展初中生物学实验教学的过程中，需重点突破应试思维的禁锢，让学生认识到学习的主要目的并非应付考试，而是要将自己所学知识与生活实际结合在一起，将其应用于日常生活当中，让学生认识到生活中处处皆是生物学实验室，使其自主参与到探究活动中，有效培养学生的创新意识。教师在开展具体教学时，可结合教材内容与生活实际，发掘容易激发学生兴趣的生活化材料。比如，在开展苏科版七年级上册“绿叶在光下产生淀粉”相关实验教学时，教材以天竺葵为主要实验材料，但是该植物在日常生活中不常见，很难寻找到相应材料。鉴于此，教师可鼓励学生以生活中常见的绿萝、铜钱草等作为替代性实验材料。学生在开展生物学实验的过程中可以发现，脱色实验中使用较少酒精则脱色时间就比较短，进而显示出较好的显色效果。在本次实验中教师引导学生以生活化素材作为主要实验内容，可以通过改进实验材料的方式让学生在差异化的实验操作中产生新的情感体验与认知，实现学生学习视野、思维深度的有效拓展，进一步强化学生的思维创造能力与探究能力。依据生活实际来开展生物学实验教学，可以帮助学生于良好情境中积极发掘更加适合的实验材料，能在提升学生探究能力的同时实现真正的物以致用。

（四）以模型式教学实践强化学生理解能力

初中生物学实验课程的主要目标即引导学生于操作实践中探索专业的生物学知识，以此种手段来提升学生的专业素养。教师在开展生物学实验教学过程中，可以通过构建生物学实验模型的方式开展探究性实验，让初中实验教学的广度得到一定深化。以往的教学材料多由教师提供或学生自行收集，以现成材料为主，将模型式教学模式应用其中，可以指导学生自己尝试制作相应模型，此种创新模式不仅可以帮助学生更好地理解相关知识，同时能实现知识的拓展，让学生明确生物学实验中所涉及的生物学问题，方便在后续学习中遇到类似问题可对其进行更加灵活的处理，进一步强化学生的理解能力与记忆能力。比如，教师在对苏科版八年级上册“观察肾脏的结构”相关实验课进行教学时发现，学生对肾脏内部结构的认识不够深入，显示出较大的理解难度，容易影响学生对该实验内容的兴趣。鉴于此，教师可以通过创新实验教学模式，对学生进行分组，以小组作为单位开展实验教学，让学生结合教材的描述与自身的理解来发挥出自身的创新思维。学生可以利用红色毛绒线、小漏斗、橡胶管等材料制作肾脏模型，由教师对不同小组制作的模型情况给予点评，并且要结合实验目标给予一定的意见与建议，并选取小组中最佳模型作为教学教具，借此来对肾脏的不同组成部分进行介绍与分析，充分调动学生的发散性思维，引导学生结合肾脏结构情况进一步探析尿液形成、排泄等相关知识点，强化学生对相关知识点的理解与记忆。

（五）以自主性实验设计增强学生创新精神

在开展初中生物学实验教学过程中，教师需重点关注学生的学习热情，引导学生利用知识与经验来冲破条框，对实验方案进行创新设计。这不仅可以对学生的知识积累情况进行检验，还可以发挥出学生的主观能动性，培养学生的创新精神。但因初中生思维方式尚存在一定局限性，实验方案设计对学生而言尚存一定难度，因此需要教师积极启发学生思维，对学生的设计思路进行拓展，对其创新精神进行强化。比如，在教学七年级下册“哪种表面比较适合蚯蚓的运动”相关实验课的过程中，教师可将学生划分为不同小组，为学生发放大小相同的毛玻璃、光滑玻璃及蚯蚓等实验材料，由教师引导学生针对蚯蚓的外形特点进行仔细观察，同时引导学生以蚯蚓的爬行运动状态作为依据来大胆进行相应假设，然后以假设为前提来开展实验方案的设计。某小组的设计方案如下：让蚯蚓先在毛玻璃板上爬行之后，再放置于光滑玻璃板上，对蚯蚓在不同材料上的相同爬行距离所用时间进行记录，并且要注意增加实验次数，提升实验精度。实验之后可看出，蚯蚓在毛玻璃上的爬行速度较快。教师在对实验小组学生的实验设计给予一定肯定后，接着引导其他小组再次进行该实验。但是部分学生观察到了不同的实验结果：蚯蚓在光滑玻璃上的爬行速度略快于毛玻璃，与先前小组实验的结果不同。教师需引导学生探索此种现象出现的原因：可能是先将蚯蚓置于毛玻璃上开展实验，使得蚯蚓身上沾染杂质，造成了实验结果不准确的问题。在此种现象下，教师需引导学生关注实验因素对实验的影响，重视实验设计的完善性，降低外在因素的影响。此种教学方式能引导学生对实验方案做出自主设计并持续完善、优化。这不仅可以进一步深化学生对教材的认识与理解，也能在潜移默化中实现学生创新精神的培养，为学生的综合发展打下良好基础。

（六）以激励性教学评价营造良好的学习氛围

在开展生物学实验教学过程中，需对教学评价体系的合理化构建多加关注。一般是在完成生物学实验之后，由教师针对不同学生的具体学习情况来实施综合性评价，评价的主要方面包括学生的课堂表现、实验操作能力、创新能力等，同时，教师教学评价工作中需以客观性、鼓励性态度来实施相应评价，不可掺杂较多的主观因素，以此来帮助学生逐步形成自信心，进一步激发学生的学习兴趣。此外，学生自我评价也是一项非常重要的内容，需要教师积极组织相关工作，引导学生认识自身不足并及时改进。比如，在进行苏科版八年级上册“种子萌发的环境条件”相关实验探究时，教师可以提前为学生发放相应的实验表格与报告，并且着重关注部分实验现象不够明显或者实验失败的小组，以鼓励性的评价来帮助学生做出反思，找出自己失败的原因，如注水量过大、种子受到损坏等，并且要引导学生将具体原因记录在实验报告当中。当学生针对自身实验存在的问题进行一定的反思后，可为其未来的实验探索提供一定的经验，不仅可以对日常的生物学实验流程进行优化，同时可以有效提升学生的生物学实验操作能力，促进其创新能力的发展，让初中生物学实验教学的整体水平可以得到有效提升。

三、结语

总之，生物学实验教学作为初中生物学学科教学的重要组成，其中蕴含着培养学生综合能力的多种因素，多样的生物学实验会对学生感官产生较大刺激，为其创新提供一定条件，在培养学生动手、创新能力方面均显示出重要的作用。初中教师需要重点关注实验教学在日常教学中的占比情况，不断探索出实验教学的实践策略，将创新能力的培养作为关键，采取多种手段打造出良好的教学环境，激发学生的学习兴趣，努力挖掘生物学教学的创新因素，为培育初中生创新能力注入鲜活能量。