高中生物实验教学中学生创新能力培养策略探究

曾铃铃

摘 要：素质教育背景下，教育界要求教师不仅要重视学生的理论知识教授，也要注重学生核心素养的培育。高中生物实验教学中，教师进行学生创新能力培养，不仅可以满足时代发展要求，也符合学生全面发展的要求，有助于实现核心素养培育的目的。为此，文章从高中生物实验教学的角度，对学生创新能力培养提出一些思路与方法，旨在提升学生创新能力培养效果，达成核心素养的教育目标。

关键词：高中生物实验教学；培养；创新能力

在核心素养背景下，高中教学已经不再局限于传统教育模式，各科教师开始探索核心素养与学科教学融合育人的路径。以创新能力培养为例，其是高中生物实验教学的重点，尤其是一些具有创意性、趣味性的高中生物实验活动，可以有效培养学生的创新意识，锻炼学生的创新思维。教师不仅需要基于课程教学目标和内容设计教学方案，还需要从学生创新能力培养的角度设计方案，让学生在生物实验课程的学习中逐渐形成敏锐的观察力、丰富的想象力，实现对学生创新能力的培养目标。从国家发展的角度来看，研究学生创新能力培养具有非常重要的价值，笔者将结合自身教育经验和一些先进案例，对高中生物实验教学中学生创新能力培养进行详细阐述，希望提供给读者有价值的参考。

一、高中生物实验教学中学生创新能力培养的必要性及可行性

（一）必要性

1.时代发展的要求。时代在发展，科学技术也日新月异，在高中生物实验教学中培养学生的创新能力，符合时代发展要求。以往教育都重视学科成绩、理论知识的掌握程度，而对能力素养培育重视不够。虽然学生学科成绩屡现高分，但对于社会发展、国家发展来说作用不大。只有始终将创新纳入教育的第一要义，不断推进创新能力培养与学科教学结合，才能助力国家繁荣、民族复兴，保障落实“科教兴国”战略。因此，高中生物实验教学中关注学生创新能力培养尤为重要。

2.教育改革的要求。我国教育一直处于不断革新、更新的阶段，虽然一些好的教育方法与模式有不错功效，但随着时代不断发展，具有实效性的教学方法与模式会不断出现，这需要教师始终秉持终身教育学习观念，积极吸纳有效的教学方法，积极引入当下教育政策理念，以打造符合教育改革要求的高效课堂。可以说，教育改革过程，对高中学生创新能力培养十分必要。

3.学生全面发展的要求。当下时代竞争激烈，对人才的要求更高，需要人才掌握更多能力与技术，只有这样才能适应竞争要求。高中生物实验教学中学生创新能力培养可以突显学生的主动探究意识，有助于促进高中学生的各方面发展。

4.教师专业化发展的要求。从新时代教育发展来看，对教育工作者提出越来越高的要求，尤其是一些新的教育理念、新的教育技术开始普及与推行，需要教师不断学习，不断推进教育模式革新，只有这样才能满足新时代教育要求。而高中生物实验教学中学生创新能力培养可以拓宽教师的育人思路，让教师能从创新的角度看待教学，有助于提升高中生物实验教学的成效。

（二）可行性

1.现实可行性。生物学科是人们对生物学研究的知識精华，其中很多生物实验都是来自众多生物学家的研究与探索的成果，在高中生物实验中培养学生的创新能力，有完备的生物实验流程、生物实验材料及生物实验设备的辅助，可以提升高中生物实验教学的成效，有助于学生创新能力培养。

以“使用高倍显微镜观察几种细胞”相关实验教学为例，本实验的目标是让学生能够了解高倍显微镜的结构，了解各个部分名称，并能熟练利用高倍显微镜观察细胞。从现实可行性的角度来看，一般的生物实验室环境就可以满足学生对相关实验知识的探究需求，教师只需结合课程目标和培养学生创新能力的目标，设计针对性的教学方案，就可以达成生物实验的育人效果。比如，在预习阶段，教师可以利用现实素材与网络素材，制作预习视频课件，主要介绍显微镜的结构特点、结构名称、使用方法以及注意事项等，让学生在课前就能对显微镜有所了解。为了达成培养学生创新能力的目的，教师还可以设计思考型话题，如“如何使用显微镜观察细胞”“你想用显微镜观察哪些细胞”等，以此激发学生对后续实验课程的兴趣，为培养学生创新能力打下基础。在课程教学环节，由于有了课前的预习准备，学生对显微镜方面的知识有了一定的认识，这时候教师就可以直接带领学生在实验室进行实验，包括先让学生对照课前预习结果流畅说出显微镜的各个结构功能，并能说出使用显微镜的方法与注意事项。之后教师再配合多媒体教学手段，展示观看细胞的操作流程，让学生在小组合作的过程中通过视频引导观察细胞。在观察的过程中，教师可以让学生从创意、创新的角度对观察细胞的流程与内容进行优化，并由教师进行评审，以调动学生的学习积极性。课程结束之后，教师可以布置实践动手任务，让小组学生模仿显微镜的原理制作简易的显微镜，这不仅能增强学生对显微镜等器材的了解，也能锻炼学生的观察能力、思考能力以及创意能力[1]。

2.理论可行性。近年来，生物科学不断发展，对人们的生产、生活起到关键性作用。我国教育政策中提到在高中生物实验课程中应倡导探究性学习，引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，在这个过程中要突出创新精神和实践能力的培养。从课标解读来看，培养学生创新精神和实践能力是必要的，同时需要扎实的理论根基。

3.应用可行性。生物学科与日常生活息息相关，它关系到学生的衣食住行，可以有效激发学生对相关知识的探索兴趣，学生的课堂知识学习很多都可以应用于现实生活，有助于学生创造力的发展。

以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”相关实验教学为例，本实验教学的要点在于帮助学生掌握检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的实验原理与方法步骤。从应用可行性的角度考虑，糖类、脂肪和蛋白质在日常食物中比较常见，结合本次实验培养学生创新能力，可以增强学生学习的积极性，有助于提高学生的创新能力。在课程准备环节，教师需要将本次实验所用的材料准备好，并结合课程教学目标和创新能力培养目标设计实验教学方案，帮助学生在实验探究中逐渐形成创新思维与创新能力。在课程预习环节，教师可以让学生自行了解生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质方面的知识，并明晰生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质检测的原理与步骤。在课程教学环节，教师可以基于学生主体性的角度，设计自由实验方案，提供豆浆、花生等不同实验材料；纸，滴管，试管，试管架，试管夹，大、小烧杯，小量筒等不同实验用具；斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂等不同实验试剂，让学生以小组合作的方式自由选择实验材料、实验用具以及实验试剂，并设计具体的探究目标，引导学生利用不同实验方案进行实验探究，这不仅可以帮助学生认识斐林试剂和双缩脲试剂的区别及使用方法，也能提高学生动手实践能力，锻炼学生的创新思维，实现学生创新能力的培养。实验课程结束之后，教师还可以借助作业任务来巩固培养效果，让学生记录实验过程、分析实验过程以及总结实验结果，学习进度较快的学生还可以提出假设来探究对其他实验材料的实验结果，这不仅可以加强学生对本课程知识的了解与掌握，同时也能达成人才培育目标[2]。

二、高中生物实验教学中学生创新能力培养的原则

（一）启发性原则

启发性原则是指教师在学生进行生物实验过程中，从启发引导的角度帮助学生掌握课程知识点，让学生可以在启发引导中自主探究课程知识，不断地提高分析问题和解决问题的能力，实现培养学生创新能力的目标。

以“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验教学为例，本实验教学的要点在于帮助学生了解相关实验原理，掌握使用高倍显微镜的方法，并能制作临时装片。本次实验教学，教师可以用启发性原则培养学生的创新能力，使启发引导能够成为学生实效性学习的保障。课程准备阶段，教师需要做好实验准备，包括实验材料准备、实验用具准备等，并结合启发性原则，明确教学方法，以提升学生创新能力的培养效果。课程预习阶段，教师可以让学生回顾之前使用显微镜的经历，明确显微镜使用的一些方法与功能，并结合本次实验内容思考如何用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。在课程教学环节，实验流程包括取镜与安放、对光、低倍与高倍镜头观察、显微镜收存、制作临时装片等流程，教师可以从启发性的角度设计流程任务。如选取恰当实验材料这一探究任务，帮助学生了解不同植物的结构特点；低倍与高倍的观察任务，让学生记录不同倍数下观察的特点。通过启发引导可以帮助学生更好地掌握显微镜的使用方法，并能在小组合作探究中培养观察能力、思考能力。之后教师还可以设计创意任务，让学生制作不同植物的临时装片，锻炼学生动手实践能力的同时，也能培养学生创意思维，提高学生的创新能力[3]。

（二）因材施教原则

因材施教是指教师根据学生的实际学情，制订差异性的教学方法，以满足不同学生的学習要求。高中生物实验教学中学生创新能力培养过程，由于学生之间存在一定的差异，如果采用相同的教学方法，无疑会影响创新能力的培养效果，不利于学生健康成长。需要教师在设计生物实验教学方案时遵循因材施教的原则，以提升高中学生创新能力培养效果。

以“探究植物细胞的吸水和失水”相关实验教学为例，本实验教学的目标是让学生在生物实验中了解植物细胞吸水和失水现象。教师在开展教学之前，需要做好课程教学准备，了解学生现阶段的学习情况，为不同学情的学生设计针对性的实验教学方案，帮助其能够在生物实验课程中逐渐提升创新能力。同时，为学生准备实验所需要的材料及用具。在课程预习环节，教师可以依据因材施教的原则，设计不同难度的预习任务，让每个学生都能在预习中有所收获，以此激发学生对后续课程学习及探究兴趣。在课程教学环节，教师可将学生按照不同学情划分小组，并为每个小组布置对应的探究任务。小组实验探究环节，教师可以从问题情境设计出发，提出思考问题，引导学生举一反三，在实验探究与问题思考中逐渐提升创新能力[4]。

三、高中生物实验教学中培养学生创新能力的方法

（一）趣味教学法

开展趣味教学可以激发学生的探究兴趣，使学生在趣味实验中形成创新意识，养成创新思维，并锻炼创新能力。

以“绿叶中色素的提取和分离”实验教学为例，本实验教学的目标让学生掌握提取叶绿体中色素的方法，并能通过实验的方式理解药剂在实验中的作用和对实验结果的影响。在课程教学准备环节，教师需要从趣味教学的角度设计教学方案，并准备好实验材料与用具，确保后续实验课程的顺利开展。在课程教学环节，教师可以从趣味教学的角度设计教学活动，比如教师可以带领学生合作进行实验，在教师引导下，学生可以在实验中逐渐掌握绿叶中色素的提取和分离方法，同时教师也可以让小组之间通过合作的方式进行实验，设计积分制，对每个小组的实验表现及实验过程打分，通过这种方式可以激发学生学习的积极性与趣味性。在实验过程中，教师还可以将教学与现实生活进行联系，提出一些生活话题激发学生的想象力，以实现培育学生创新能力的目的[5]。

（二）任务教学法

任务教学是指将课程学习目标与内容分解成不同的任务，让学生能够在任务驱动中逐渐掌握实验课程的重难点知识，并提升创新能力。

以“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验教学为例，本实验教学的目标是学生了解影响光合作用的环境因素。在课程准备环节，教师需要做好课程目标以及内容的分析，设计成不同的学习任务，利用任务驱动的方式提高学生的学习积极性，使其在实验探究中形成创新意识与创新思维。在课程预习环节，教师可以设计一些思考性话题来引导学生探究，如蔬菜大棚为什么要用透明的薄膜而且要适当通风、冬季温室种植蔬菜光照不足为何要添加红蓝补光灯等，并让学生在预习阶段回归以往生物课程中学过的知识，包括光合作用的原理以及影响因素等。通过任务驱动的预习，可以激发学生对课程的预习兴趣，这有助于达成本课程的预习目标。在课程教学环节，教师可以结合实验课程教学目标，设计项目任务，引导学生以小组合作的方式进行探究，帮助学生掌握影响光合作用强度的因素和实验中变量的控制方法，并能在实验探究中提升创新能力[6]。

结束语

在新课改教育指导下，高中生物教师必须重视学生创新能力的培养，让学生能够在生物课程学习中逐渐形成创新能力，达成核心素养的教育目标。为此，本文提出实验教学需要遵循启发性原则、因材施教原则，并结合趣味教学方法、任务教学方法等策略，以提升高中生物课程的教学实效，帮助学生掌握实验课程知识的同时，也能培养学生的创新能力，助力学生全面发展。

参考文献

[1]陈有兰.高中生物实验教学中学生创新能力培养策略探究[J].当代家庭教育，2023（8）：111-113.

[2]叶国莲.浅谈高中生物实验教学中学生创新能力的培养策略[J].当代家庭教育，2023（8）：152-154.

[3]杨银致.高中生物学实验教学中学生创新能力培养研究[J].中学课程辅导，2023（3）：111-113.

[4]边疆.高中生物实验教学中学生创新能力培养策略探究[J].求知导刊，2022（19）：62-64.

[5]曹丽娜.高中生物学科教学中学生创新能力培养策略探究[J].现代盐化工，2021，48（5）：181-182.

[6]吴可语.高中生物实验教学中学生创新能力培养策略探究[J].科学咨询（教育科研），2021（5）：232-233.