新课改背景下高中生物实验如何创新探讨

　　新课改背景下高中生物实验如何创新探讨

　　——培养学生的创新思维

　　李文英（湖北省仙桃中学 湖北仙桃 433000）

　　摘要：湖北省现已全面贯彻新课改，在新课程标准的大背景下，高中生物实验对于培养学生的创新意识和创新精神，开发创新潜能，培养创新能力有重要作用。在高中生物实验中，教师应挖掘素材，创设“自主探索，小组合作学习”模式，培养学生的创新思维。本文基于新课程标要求，结合具体生物实验教学案例，阐述了高中生物实验教学重在培养学生的创新思维，提高学生的探究能力，从而促进新课程背景下生物创新实验教学有效性更好的实现。

　　关键词：生物创新实验，合作学习，创新思维

　　1 引言

　　高中生物新课标的理念是：提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。生物新课标准在实验上的要求是：在态度上，要求学生养成实事求是的科学态度，初步具有勇于探索，不断创新的科学精神和合作精神；在实验能力上，要求学生能够正确使用显微镜等常用工具和仪器，掌握采集和处理实验材料等操作技能；学会科学观察的方法，能够记录，整理观察结果并得出结论；初步学会生物实验方法，能够提出问题，作出假设，设计实施，分析和解释实验中产生的现象和数据并得出合理的结论。

　　新课改更强调对学生的素质教育，在发挥学生的主体作用的前提下，强调学生的能力和创新意识的培养。素质教育的关键是能力的培养，而能力是在实践中形成和发展的。认真落实实验的教学，是培养学生能力，树立科学素养的一个重要措施。生物学实验不应该只是一个验证生物学结论的过程，而更应该是一个探索、尝试、体验的过程。现行的高中生物教材中，实验大多都以验证、观察实验为主，忽视了对学生创新思维的培养。

　　因此，我认为把验证性实验变为探索实验，让学生利用主动去思考、改变、分析实验，能充分发挥学生的自主探索和合作学习的能力，更能体现素质教育的目的，能让学生从做中学，从做中思，从思中发展，取得教学相长、师生平等互动的教学效果。“头脑风暴法”能真正激发学生的兴趣和强烈的问题意识，做到化难为易，使课堂充满了生命活力和智慧挑战。

　　2 方法

　　为了培养学生的创造力，教师应组织学生分小组，进行集体讨论，相互启发，相互激励相互弥补知识缺陷，引起创造性设想的连锁反应，借助竞争气氛充分调动每个人的智能潜力。要求学生畅所欲言，自由想象，不要过早进行评价，使新的设想有充分发展的机会。

　　学生在实验课前以学习小组(约5人)为单位，自行确定讨论时间，进行讨论，综合各人的意见，设计好实验方案，然后分工合作，交流分析实验结果，最后提交含创意内容的实验报告。由于学生的知识面较窄，教师要注意引导学生从实验材料和用具的改进、实验方法的拓展、实验操作步骤的设计、实验结果分析等内容进行分析讨论。有需要时，教师要结合各种材料和信息为学生提供学习的情景，可以通过提供相关的图文信息资料、数据，或呈现生物的标本、模型、生活环境，或从学生的生活经验、经历中提出探索性的向题，或从社会关注的与生物学有关的热点问题切人等。

　　3过程

　　学生分小组讨论中，首先要提出问题，再落实实验方案，最后分析实验结论。在此过程中，让学生亲自体验研究的过程，培养科学素养。此“自主探索，小组合作学习”的具体模式为：提出问题→小组讨论→合作探索→汇总→教师评价反馈。

　　把教材中验证性实验变为探索性实验，让学生分组讨论，得出实验方案，通过小组的通力合作，在实践中进行探索。小组成员交流分析实验结论，再以实验报告的形式汇总，经教师审阅后，向学生反馈实验中有创意的，并切实可行的部分，并把优秀作品进行张贴展览。探究性实验的方案不是惟一的，给学生充足的思维空间，及时地给予学生肯定及表扬，能增强学生创新的自信心及科学探索的积极性。

　　案例：“观察植物细胞的质壁分离与复原”。

　　实验可调整安排在“植物对水分的吸收和利用”一节的教学内容前，教师可作简单的引导，如：若对植物施肥过量，会出现“烧苗”现象，即改变细胞外液浓度时，细胞内部水分会随之发生改变。然后展示出下列提示：

　　材料的选择；

　　外界溶液的浓度，能否用其他浓度替代；

　　操作步骤的改善

　　可作哪些方面拓展。教师要求学生预习后，针对上述提示自行分组讨论。

　　要求在轻松和谐的气氛中进行讨论，允许畅所欲言，小组长注意调整讨论气氛，鼓励发言，并负责把各人的建议做好记录，然后经讨论选出合理的建议，如：材料、用具、操作步骤及可能的拓展，再作分工安排。例如：某小组讨论出下列几点改进：

　　①材料：紫色洋葱表皮，无色洋葱表皮，根尖细胞，其他有颜色的叶子的表皮——紫色鸭跖草；采用不同浓度蔗糖溶液，如：10%,30%,50%,60%等；或其他溶液，如：雪碧、可乐、椰子汁、牛奶等；

　　② 方法：除教材介绍的外界溶液引流的方法外，尝试把盖玻片掀开，直接滴加外液；

　　③ 实验拓展：测量细胞液浓度；证明是活的细胞；细胞壁与原生质层收缩速度比较；不同浓度的透明溶液的鉴定。

　　分工操作的方案：

　　探究不同的植物细胞失水和吸水现象；

　　探究紫色洋葱表皮细胞的细胞液浓度测定。

　　探究不同溶液(如：雪碧、可乐、椰子汁、甘油、酒精等)处理植物细胞后发生的变化。

　　④ 探究不同浓度的透明溶液浓度大小的测定；

　　⑤ 探究细胞壁与原生质的收缩速度及能力差别。

　　根据上述五组的分工，让小组各成员在实验中进行操作，记录实验结果。课后小组自定时间讨论，然后以小组为单位，上交一份实验报告。教师审阅后，及时把实验报告中出现的创意反馈给学生，及时肯定和表扬这些同学，并把实验结果联系到课堂的教学中，把优秀的实验报告张贴展览以示鼓励。

　　探究过程的关键在于小组各成员的友好合作，小组长的组织领导作用功不可没。在策划和实施的过程中，教师要注意以下问题： 小组讨论后要及时把实验所需材料、用具上报给教师，让教师做好实验前的准备工作；实验期间要提醒学生注意安全问题，要遵守课堂纪律； 实验课期间，教师要多巡视，以备辅助解决实验中出现的各种问题；督促实验小组尽快讨论分析实验结果，上交实验报告。当学生熟悉具体的操作过程后，学生对探索性实验的开展自然会形成一种习惯，解决各种问题的能力也会得到提高。以下是学生开展探究性实验中有创意的点滴小结。

　　【实验一】“生物组织中可溶性还原糖，脂肪，蛋白质的鉴定”：

　　探究植物种子中的化学成分；

　　探究番石榴更适合糖尿病患者食用；

　　探究几种植物种子含脂肪量的比较；

　　探究双缩脲试剂能否代替斐林试剂；

　　⑤ 探究配制双缩脲试剂或斐林试剂时，改变加入NaOH和CUS04的顺序。

　　【实验二】“使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”

　　探究几种植物(如水绵、黑藻、葫芦鲜等)细胞的叶绿体和细胞质的流动情况；

　　探究光照对细胞质流动速度的影响；

　　探究温度对细胞质流动速度的影响；

　　④ 探究切伤后植物组织细胞中细胞质流动速度的影响；

　　⑤ 探究同一植物不同部位，细胞内叶绿体分布及细胞质流动速度。

　　【实验三】“观察植物细胞的有丝分裂”

　　探究不同的培养方法(如：细沙、粗沙、泥土、湿纸巾、水浸等)培养蒜(洋葱或葱均可)的根生长情况；

　　探究不同的处理(如：置于冰箱普通冷藏室内数小时；用奈乙酸浸泡过；用生长素浸泡过等)对蒜长根的影响；

　　探究剪取根尖的时间和部位不同，所观察的细胞分裂情况；

　　探究容易把根尖细胞分散的方法；

　　⑤ 探究用亚甲基蓝溶液培养的根尖，直接用于观察有丝分裂。

　　【实验四】“比较过氧化氢酶和Fe'+的催化效率”

　　探究放置时间不同(长、短)的肝脏研磨液与Fe 3+的催化效率；

　　探究块状肝、肝脏研磨液与Fe 3+的催化效率；

　　③ 拓展实验：探究外界环境条件(不同温度、不同pH值)对酶活性的影响，做法：把H2O2直接滴在经处理过(不同温度或不同pH值)的马铃薯片上，观察马铃薯片上产生的气泡速度及数量。

　　【实验五】“叶绿体色素的提取和分离”

　　探究不同植物叶片中色素的含量；

　　探究色素提取的其他方法：可采用有机溶剂四氯化碳、酒精等；

　　探究提取色素时加入Si02或CaC03较多或没有时，所得提取液的颜色及色素分离的效果；

　　④ 探究色素分离的其他方法，如：在圆形的滤纸中央，先滴几滴滤液，然后往中心滴一滴层析液；用粉笔代替长滤纸条，距一端约I cm处画上一圈滤液，再放人层析液中；

　　⑤ 探究层析液的替代品，如酒精、93号汽油等。

　　实验能全面提高学生的科学素养，如思维的严密性、创新性；能考查学生基础知识和实验技能的掌握情况，如实验原理的理解、实验材料用具的使用；能提高学生的文字表达能力，如条理性、准确性等。可以预见，随着我国生物教学改革和高考改革的深人，实验的地位越来越重要。

　　在利用实验教学互动过程中，教师应要求学生注意以下几点：准确地理解实验目的；细心地弄清设计要求；精心地策划实验方法。此模式在实践应用的过程中，仍存在着一些问题，主要有：占用的时间较长，学生未能及时上交精炼的实验报告；个别责任心不强的学生，在实验中胡混过去，未能认真协作；限于学生知识面较窄，较难在原实验基础上有广阔的拓展空间。

　　以上便是我对高中生物实验如何创新的一些浅显的认识，但课堂教学具有动态生成性，灵活性，选择性和创新性，教师还应根据教学目标，学校条件，精心选择设计，充分运用多媒体课件辅助教学的优势，为学生提供丰富的感性材料，调动学生多种感官参与活动，使学生学习的积极性和主动性得到充分发挥，做到了融基础性、科学性、直观性、实践性、教育性于一体，真正做到了追求最优化教学效果的目的。最大限度的挖掘学生的创新潜能，让学生在创新实验中不断提高，以实现高中生物新课程标准的有效教学目标。

　　参考文献：

　　[1] 林凤珠. 营造融知识性和趣味性为一体的生物课堂 教学与实践 2010,05. 79-80

　　[2] 尹惠芳 对新课程高中生物探究式教学的几点思考 教育实践与研究 2010,08-B

　　[3] 李修桂. 新课程课堂教学评价的关注点 研究前言 2010,08

　　[4] 张恒泽. 浅谈生物课堂教学中的研究性学习 理科教学探索 2010,08