提高生物学实验能力培养学生创新精神

创新人格，主要包括创新责任感、使命感、事业心、执著的爱、顽强的意志、毅力，能经受挫折、失败的良好心态，以及坚韧顽强的性格，这是坚持创新、取得成果的根本保障。
4实验教学中创新神遵循的途径
4.1增强实验的趣味性，激发学生的学习兴趣和创新动力
“兴趣”是最好的老师，是学生萌生创新意识和开展创新思维最原始、最直接、最强劲的内驱力。在这种动力的驱使下，学生的自主性和积极性、学习与实践的热情才能被充分地激发。例如，鼓励学生设计趣味性实验：利用植物的向性运动原理，使幼苗的主根呈多种几何图形；利用纸层析法探寻四种色素带在滤纸条上的位置、颜色、宽度和间距等；用光合作用原理在一片叶子上印出自己的头像等等。浓厚的兴趣，诱发了探索的欲望和创新的动力。
4.2课内外结合，扩展创新空间
现行生物教材虽然增加了大量的实验，但同理论部分相比，所占总课时还是偏少。另外，分散的实验课时破坏了某些实验的连续性和完整性，也一定程度地削弱和限制了学生的创新思维的流畅性以及实践和创新的机会，所以开展课外活动，扩展实践和创新的空间势在必行，例如，结合高二新教材中“生长素的发现”这部分内容，带领学生不仅重复达尔文等科学家的经典实验，还在实验过程中引导和鼓励学生发现、解决新问题。如向光性与胚芽鞘的关系，胚芽鞘尖端以下部位明显伸长的划线实验，精确测量出胚芽鞘尖端的长度，又如：通过家养宠物，了解动物行为的研究方法，并加深对动物行为的种类和特点的认识。这些都是对课本知识的突破，培养了学生的创新精神和实践能力。但这不是课堂上所能完成的，而是通过课内外结合实现的。
4.3关注社会热点问题，关心自身健康发展，以需求促创新
实践活动中教师应引导学生用所学知识去创造性地解决实际问题。例如，针对校园内秋天的纷纷落叶，环卫工人的办法是清扫、堆集和燃烧，而燃烧之后带来的却是更严重的空气污染。那么，如何解决落叶问题？引发了学生各种各样的奇想，有的同学提出使落叶变废为宝，成为培养食用菌的培养基的主要成分，成功地培育出平菇。这一创新实践，不仅净化了环境，还获得了经济效益和社会效益。
关心自身和他人健康，引导学生做教室细菌监测实验，引导学生关注当代人类自身的疾病，如艾滋病、非典、禽流感、AH1N1糖尿病、肥胖等疾病病因、诊断、治疗和预防措施等。学生自己设计方案、实验操作、观测记录、对比分析、得出结论、提出解决方案和建议，最后改善了环境，也培养了学生的实践能力和创新精神。
4.4创设创新的情境，培养学生的问题意识
创新从问题开始，培养学生的创新精神，首先要培养学生的问题意识。教师不论课上、课下都要创设民主、和谐、平等和宽松的氛围与情境，自始至终鼓励学生不断地发现问题、思考问题和解决问题，使学生在宽松的情境中敢于质疑，并引导学生会质疑、善质疑和解释质疑。在质疑和释疑及设计实验的过程中发展学生的创新思维。例如，在做胚芽销的向光性实验中，采取了在玉米幼苗早期环割掉外部的胚芽鞘，只留胚芽，放在单侧光照下实验观察。结果发现：环割后一定时间内胚芽既无明显的生长又不向光弯曲。由此推论：幼苗的向光性与胚芽鞘有着直接关系。又如：在做DNA的粗提取与鉴定实验中，在对DNA进行观察的基础上提出问题，如何确定生物的染色体数目、如何对不同的生物DNA分子进行比较，以确定它们的亲缘关系。在实验中培养了学生的问题意识和思维的新颖性与独特性等创新思维的品质。
5实验教学中创新精神培养的尝试
5.1实验材料的创新
生物实验材料的适当选择是实验成败的关键。在实验中引导学生根据本地实际情况，探究、发现新的实验材料，培养学生的创新精神。例如：在渗透作用实验装置中，可用鱼鳔、葡萄果皮、鸡蛋卵壳膜等替代玻璃纸、动物肠道黏膜层等，实验效果也很好。又如，学生在探索实验中还发现用韭菜叶和萝卜叶取代教材中的实验材料——菠菜，因为韭菜叶中含丰富的叶绿素a和叶绿素b，萝卜叶中含丰富的叶黄素和胡萝卜素，因此在“叶绿体色素提取”实验中层析后出现四条明显的色素带，利用新材料取得了新效果。
5.2实验条件的创新
实验条件的改变与实验材料的选择相关，也是影响实验现象是否明显、反应速度快慢的重要因素。例如，在“酶的专一性”实验中，由于用市场上购买的纯淀粉酶代替了学生提供的唾液做实验，不仅改变了过去学生提供唾液的不雅观、不卫生状况，而且由于淀粉酶可配制成一定浓度的溶液，便实验由定性变为了定量研究，这样大大加强了实验的科学性。更重要的是实验条件可改变，温度由37℃提升到60℃，加快了反应速度缩短了反应时间，使教学更主动，教学过程更连贯。
5.3实验方法的创新
验证动物激素对动物生命活动的调节作用的实习实验——“动物激素喂养小蝌蚪”的实验。该实验有以下缺憾：1.城市学校实验材料采集难。2.蝌蚪变态缓慢，约需一个月时间。3.在喂养蝌蚪过程中必须常换水(内含蝌蚪所需营养），若以自来水代替，并喂养蛋黄等食物则常使水变臭，造成蝌蚪未及变态而身先死，使该实验失败。所以鼓励学生大胆尝试，变甲状腺激素为胰岛素，变蝌蚪为鱼，因而探究出新的实验方法：由向水中加入甲状腺激素喂养蝌蚪变为在鱼鳃部注射适量的胰岛素。由于鱼的血糖浓度急剧降低影响了神经系统的功能，约15分钟鱼昏厥，显示了动物激素对动物生命活动的影响。那么是否是由于胰岛素致使血糖浓度降低而导致的昏厥呢？验证方法是：再向鱼鳃部注射适量的葡萄糖溶液，鱼很快复苏。
5.4完善原有的课本实验
如在“生长素的发现”探究实验中，针对科学家所做的经典实验，学生重复时有同学提出伸长部位为胚芽鞘何处的质疑。为了搞清这个问题，学生提出了很多方案，在教师的引导下分析比较，选择了最佳方案：在胚芽鞘上画竖线标记后继续培养。经过多组实验结果的观察，发现尖端的实线依然很清晰，表明尖端没有伸长；尖端以下部位变为虚线，表明其已明显生长，这个实验的设计是对经典实验的补充与完善，是学生创新能力的体现。
5.5变验证性实验为探究性实验
设计探究实验是发现与创新的手段。例如，高中生物教材中，先讲述叶绿体的形态及细胞质的流动，然后安排实验加以验证。不妨先由学生实验观察，去探究发现叶绿体的形态及细胞质的动态。这似乎是仅仅将讲课与实验的顺序颠倒，但实质是将验证性实验变为了探究性实验。学生亲自参与了知识的建构过程，其心理体验是前者无法相比的。
以上所述，是笔者在教学过程中对学生进行创新精神培养的肤浅认识和初步尝试。作为21世纪的教师在培养民族创新精神和培养创新性人才，再造中华民族的辉煌方面，肩负着重大的历史使命，还需广大同仁务必对创新教育进行更深入的探究。

参考文献：

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