初中生物实验教学中学生创新能力的培养
林幼端
福建省东山县西埔初级中学
初中阶段是学生思维发展的关键时期,学生思维活跃,具有较强的可塑性。生物学科作为一门以实验为基础的科学,实验教学是其重要组成部分。通过实验教学,学生不仅能够直观地观察生物现象、验证生物知识,更能在实践操作中锻炼动手能力,激发创新思维。然而,传统的生物实验教学模式存在诸多弊端,如实验设备陈旧、教学时间安排不合理、教学内容单一以及教师实验教学能力参差不齐等,这些问题严重制约了学生创新能力的培养。在教育改革不断深化的背景下,如何优化初中生物实验教学,有效培养学生的创新能力,成为教育工作者亟待解决的重要课题。
一、设计趣味实验,点燃创新热情
传统的生物实验教学往往按部就班,学生只是机械地按照教师的指导进行操作,缺乏主动性和创新性。为改变这一现状,教师应设计具有趣味性的实验,激发学生的好奇心和探索欲,从而点燃他们的创新热情。趣味性实验能够打破学生对生物实验枯燥乏味的刻板印象,让学生在轻松愉快的氛围中积极参与实验,主动思考问题,进而培养创新能力。
例如,在教学 “植物的呼吸作用” 这一知识点时,教师可以设计一个 “会呼吸的瓶子” 实验。首先准备两个相同的透明塑料瓶,分别装入等量的萌发种子和煮熟种子,密封后插入带玻璃管的橡皮塞,玻璃管另一端放入装有澄清石灰水的小烧杯中。学生通过观察会发现,装有萌发种子的瓶子连接的石灰水变浑浊,而装有煮熟种子的瓶子连接的石灰水无明显变化。这个有趣的现象会引发学生的思考:为什么会出现这样的差异?从而引导学生深入探究植物呼吸作用产生二氧化碳这一知识点。在实验过程中,教师鼓励学生思考能否对实验进行改进,比如改变实验装置、增加实验变量等。有学生提出可以在瓶子里加入不同种类的植物种子,观察呼吸作用的差异;还有学生建议在不同温度条件下进行实验,探究温度对植物呼吸作用的影响。通过这样的趣味实验,学生的创新热情被充分点燃,创新思维也得到了锻炼。
二、开展小组探究,拓展创新思维
小组探究实验能够让学生在合作交流中相互启发,拓展创新思维。在小组探究过程中,学生需要共同面对实验问题,提出假设、设计实验方案、进行实验操作并分析结果。这一系列过程需要学生发挥各自的优势,相互协作,从而碰撞出创新的火花。与传统的个体实验相比,小组探究实验为学生提供了更广阔的思维空间和交流平台,有利于培养学生的创新能力和团队合作精神。
以 “探究影响鼠妇分布的环境因素” 实验为例,教师将学生分成若干小组。各小组在讨论后提出不同的假设,如 “鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中”“鼠妇喜欢潮湿的环境” 等。然后,小组学生共同设计实验方案,选择实验材料和器具,如准备纸盒、湿土、干土、黑纸板等。在实验操作过程中,小组成员分工明确,有的负责放置鼠妇,有的负责控制环境条件,有的负责观察记录。在分析实验结果时,学生积极讨论,对实验中出现的问题进行反思和改进。有的小组发现实验结果与预期不符,经过仔细分析,原来是在放置鼠妇时没有随机放置,导致结果出现偏差。通过这次小组探究实验,学生不仅掌握了科学探究的方法,还在相互交流和讨论中拓展了创新思维。他们学会从不同角度思考问题,尝试用多种方法解决问题,创新能力得到了有效提升。
三、鼓励实验改进,提升创新能力
鼓励学生对生物实验进行改进,是培养学生创新能力的重要途径。学生在对实验进行改进的过程中,需要深入理解实验原理、实验步骤以及实验中存在的问题,然后运用所学知识和创新思维,提出合理的改进方案。这一过程能够让学生将理论知识与实践相结合,加深对知识的理解和掌握,同时提升创新能力。
比如在 “制作并观察植物细胞临时装片” 实验中,教材中的实验方法存在一些不足之处,如制作装片时容易产生气泡,影响观察效果。教师引导学生思考如何改进实验方法来减少气泡的产生。学生经过思考和尝试,提出了一些改进措施。有的学生建议在滴加清水时,用滴管从盖玻片的一侧缓慢滴入,同时在另一侧用吸水纸吸引,这样可以使清水充分浸润标本,减少气泡的产生;还有学生提出可以先将盖玻片的一侧接触水滴,然后缓慢放下另一侧,也能有效避免气泡的形成。在观察洋葱鳞片叶内表皮细胞时,学生发现细胞颜色较浅,不易观察到细胞核等结构。于是,有学生提出可以在染色环节进行改进,适当增加碘液的浓度或者延长染色时间。通过对实验的改进,学生对实验的理解更加深入,创新能力也得到了锻炼和提升。他们不再局限于教材上的实验方法,而是敢于尝试新的思路和方法,展现出了较强的创新意识和创新能力。
结语
初中生物实验教学对学生创新能力的培养具有不可替代的重要作用。然而,学生创新能力的培养并非一蹴而就,需要教师在教学过程中持续关注学生的发展需求,不断优化实验教学方法和策略,为学生创造更多创新实践的机会。同时,学校也应加大对生物实验教学的支持力度,完善实验设备,为学生创新能力的培养提供良好的硬件条件。只有这样,才能在初中生物实验教学中真正培养出具有创新精神和创新能力的学生,为他们未来的发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 王佳 . 初中生物实验教学中学生创新思维培养策略 [J]. 亚太教育 ,2024,(10):172- 175.
[2] 刘光双 . 浅析初中生物实验教学中学生自主探究能力培养策略[J]. 学周刊 ,2023,(16):65- 67.