創(chuàng)新是人類生存和發(fā)展的基石。正如江澤民同志所說：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力?！鄙飳W是以實驗為基礎的自然科學，不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學生探索興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的切入點。在教學中，生物實驗教學對學生進行探索創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新潛能，是每一位教師肩負的歷史責任，也是生物實驗教學的根本任務。
一、 生物實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的基礎。
著名美籍華裔物理學家、諾貝爾獎得主教授曾經(jīng)指出：“對人類來說，畢竟百分之九十的科學活動是實驗，而且科學中最重要的基礎是實驗。” 只有在實驗中，學生的實驗操作技能，科學探究技能才能得到提高，才能形成良好的思維能力和思維習慣。在探究實際問題的經(jīng)歷中發(fā)展他們比較、分析、判斷、推理分析和綜合等思維能力，并逐步形成批判性思維和創(chuàng)造性思維的品質(zhì)。那么，在生物實驗過程中，如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？
（一）激發(fā)興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
楊振寧也指出：“成功的真正秘訣是興趣?！迸d趣是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的“催化劑”，是學生掌握知識、發(fā)展智力、形成創(chuàng)新能力的重要條件，也是學生不斷探索真理的情緒意向，是學生萌生創(chuàng)新意識和展開創(chuàng)新思維最原始、最直接、最強勁的動力。生物實驗形象生動，富有動手操作和探索因素，非常適合學生的心理特征，是學生吸收信息最有效的一種形式。學生對生物發(fā)生了興趣，就會積極主動地學習，就會張開想象的翅膀，積極思考，教學才能達到事半功倍的效果。在生物實驗教學中，我主要是從這幾方面培養(yǎng)學生的學習興趣的：
1、建立民主和諧的師生關系。所謂“親其師，信其道”，良好的師生關系，可以使學生對教師所教學科產(chǎn)生積極的影響，有利于培養(yǎng)學生的學習興趣，啟動學生的創(chuàng)新思維。2、完善評價機制，對學生在實驗中表現(xiàn)出來的進步要及時鼓勵表揚，使學生有成就感，從而培養(yǎng)學生對生物實驗的持續(xù)興趣和探索生物學奧秘的沖動，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。3、關注生物學成就，激發(fā)學生的生物實驗興趣和使命感。結(jié)合現(xiàn)代生物學的發(fā)展成就和我國目前的發(fā)展狀況，激發(fā)學生的愛國熱情和使命感，使學生自覺地做好生物學實驗。4、創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生的學習興趣。例如：在“觀察葉的結(jié)構(gòu)”的實驗之前，教師可讓學生先對葉進行觀察，然后提出這樣兩個問題：
（1）葉的正反兩面顏色是否一致？為什么上面比下面深些？
（2）許多葉子在落地時為什么往往是腹面朝下？
學生平時對司空見慣的葉子不怎么注意，經(jīng)這一問，學生的興趣馬上被激發(fā)起來。然后，組織學生通過顯微鏡觀察葉的結(jié)構(gòu)，通過觀察，分析思考最終得出結(jié)論。在這一過程中，問題情境持續(xù)地激發(fā)著學生的探索熱情，從而培養(yǎng)了學生的觀察能力、動手實驗能力和創(chuàng)新思維能力。
（二）引導質(zhì)疑，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
愛因斯坦指出：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要”。這表明了質(zhì)疑對學習和創(chuàng)新的重要性。疑是創(chuàng)新的前提，是思維能力的動力，是創(chuàng)新能力形成的基石。引導學生質(zhì)疑和釋疑的過程即是學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程。因此，鼓勵質(zhì)疑問難和求新求異，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關鍵問題。在生物實驗教學中，要適度設疑，適時設疑，科學設疑，鼓勵學生在實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。
在“光合作用”這一實驗中，先啟發(fā)學生：為什么要預先讓天竺葵“饑餓”？加入酒精的目的是什么？為什么葉的遮光部分不變色，而曝光部分變成藍紫色？讓學生思考能否用其他方法來驗證光合作用。有些學生在實驗過程中因操作錯誤等，導致觀察不到正確的實驗現(xiàn)象。此時，教師應幫助學生進行分析，找出出現(xiàn)錯誤的癥結(jié)所在。通過親身實踐，學生對實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象感到很好奇，教師要利用這一因素，激發(fā)他們對實驗現(xiàn)象進行分析、推理、綜合等，總結(jié)成功的經(jīng)驗，分析失誤的原因。
發(fā)現(xiàn)問題，大膽懷疑，探奇索引，尋根問底是創(chuàng)造的開端，也是創(chuàng)造型人才的重要品質(zhì)。要培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，就要鼓勵學生敢想、敢懷疑、敢問。即使某些問題是可笑的，某些發(fā)現(xiàn)是錯誤的，某些探索是失敗的，教師也要從積極的方面加以鼓勵，并幫助分析錯誤、失敗的原因，使學生產(chǎn)生的創(chuàng)造火苗得以燃燒和發(fā)展，養(yǎng)成創(chuàng)造型人才的思維品質(zhì)。
如介紹種子萌發(fā)時，課前向?qū)W生提出問題：種子萌發(fā)需要那些條件？是否需要光和氧氣？萌發(fā)時是先發(fā)芽，還是先出根？學生平時并沒有注意這些現(xiàn)象，不清楚，便爭論起來，誰也不服輸。我趁熱打鐵，要學生回去設置幾個種子萌發(fā)的對比實驗，親自動手做，并觀察做好記錄?？凑l設置的實驗最合理，結(jié)果最準確。學生都想爭做最好，肯動腦筋，積極思考。上課時，教師在充分肯定學生的實驗設置和方法后，引導學生分析每一種方法產(chǎn)生的探索結(jié)果，評定出設置最佳者。通過設疑，激發(fā)學生的思維興趣，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維。
（三）改進實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。
中學生物實驗大致可封為兩類：一類是驗證實驗，一類是探究實驗。驗證實驗是通過實驗來驗證所學知識的正確性，加深學生對知識的理解和掌握，學生在做實驗時往往主動性不強，缺乏獨立思考的創(chuàng)新意識。教師在組織學生做這類實驗時，要注意向?qū)W生提出一些具體的問題，激起學生的興趣，讓學生根據(jù)實驗內(nèi)容、步驟進行試驗，并對實驗現(xiàn)象進行分析、討論，以達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。也可以把一些驗證性實驗改進為探究實驗。探究實驗是先提出假設，然后通過觀察和實驗來驗證假設的正確性與否，這是科學創(chuàng)新的一般過程，因而更能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
如講莖的輸導作用時，教材上是先講“水分和無機鹽是由導管由下向上運輸?shù)摹?，然后用一個實驗進行驗證。我是這樣做的，課前布置學生剪取一些小段樹枝，全班分成幾個小組，各組分別對自己的材料作不同處理：
（1）將枝條插在稀釋的紅墨水中；
（2）將環(huán)割部分樹皮的枝條插在稀釋的紅墨水中；
（3）將除去葉的枝條插入稀釋的紅墨水中；
（4）將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。
上課時，讓學生先對比觀察不同處理枝條的外觀，并切開莖觀察莖內(nèi)部顏色變化，提出啟發(fā)性問題：（1）莖的顏色是否發(fā)生變化？發(fā)生變化的位置？（2）正常枝條、環(huán)割枝條、除去葉的枝條、倒插枝條現(xiàn)象是否相同？分析產(chǎn)生原因的可能因素。學生根據(jù)已學知識，并通過對親自動手制作的實驗材料觀察到的現(xiàn)象，各抒己見，提出問題，在討論和爭議中解決問題，得出結(jié)論。
實驗中，只有不斷“設疑--動手--觀察--結(jié)論--質(zhì)疑--討論--解疑--歸納”，才可能激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，達到培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的目的。
（四）課內(nèi)外結(jié)合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
知識的積累只是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的起點，但知識不等于能力。創(chuàng)新能力不是靠老師的“教”和學生的“學”得來的，而是必須通過學生的“練”和“做”養(yǎng)成。因此，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，就必需加強對學生的實驗訓練和實踐。除做好大綱要求的實驗外，要因時、因地、因人制宜地開展豐富多彩生動活潑的生物課外活動，讓學生到大自然中去，到社會中去，到日常生活中去，引導他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去體驗、去應用、去創(chuàng)造。例如：如何區(qū)別單葉和復葉；互生葉序、對生葉序和輪生葉序？假如課堂上觀察了，就很容易分辨出來。在教學中，我除了在課堂上讓學生辨認外，還布置了一個課外作業(yè)：讓學生調(diào)查校園內(nèi)的所有植物，分辨它們的葉的類型和葉序類型。
老師應鼓勵學生在課外活動中設計實驗（特別是趣味性實驗）。
例如：根據(jù)初一植物教材中根的向水性、向肥性教學內(nèi)容，增加了一個設計實驗，讓學生自己選材，自己設計操作步驟，把植物的根培養(yǎng)成各種幾何圖形。學生們的積極性被大大地調(diào)動起來了。他們絞盡腦汁，展開想象的翅膀，設計實驗方案，尋找實驗材料，精心護理。各式各樣的根培養(yǎng)出來之后，再以小組為單位進行評比，評出最佳設計獎，最佳效果獎，最佳創(chuàng)意獎……。
二、生物實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的必要途徑
學生通過發(fā)現(xiàn)問題，搜集材料，提出問題，進行假設，設計試驗，分析試驗，完善試驗，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論等一系列活動，使學生的手、腦都得到科學的鍛煉，從而發(fā)展學生的能力，培養(yǎng)學生的學習方法，工作方法，形成良好的科學素養(yǎng)。
（1）生物實驗能培養(yǎng)學生的實驗能力。
生物實驗能力，具體來講，包括：1．觀察能力。在培養(yǎng)觀察能力時，教師要引導學生學會有目的重點觀察，還要讓學生知道怎樣進行仔細的觀察。在生物實驗教學中，有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是系統(tǒng)觀察法，它包括順序觀察；分步觀察和角度觀察。2．實驗操作能力，主要培養(yǎng)學生正確使用基本儀器，獨立完成實驗等。3．分析綜合能力，要求學生有能力對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并得出結(jié)論。
（2）生物實驗能培養(yǎng)學生的科學作風。實驗本身是嚴謹?shù)?，實驗過程中要讓學生尊重事實，忠于數(shù)據(jù)，明白那種湊實驗結(jié)果，弄虛作假的作風是不容許的，要寬容的對待學生在實驗中所出現(xiàn)的錯誤，鼓勵他們找出錯誤的原因，這有利于學生創(chuàng)新人格的形成。
科學是老老實實的學問，在尋找客觀規(guī)律的過程中，需要嚴密的和實事求是的科學態(tài)度，需要及時分析試驗過程中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象，哪怕是極偶然的一個發(fā)現(xiàn)，否則就會與即將獲得的新成果擦肩而過。例如：貝特森和潘耐特用香豌豆作雜交實驗材料，首次出現(xiàn)F1測交結(jié)果不遵循1∶1∶1∶1的盂德爾遺傳規(guī)律，而是親本組合明顯多，重組合明顯少。這似乎是一個意外，但他們還是以實事求是的科學態(tài)度肯定了這一“意外”。摩爾根在果蠅雜交實驗中極偶然地發(fā)現(xiàn)了一只白跟雄果蠅，對此摩爾根沒有因其偶然而放過，而是設計回交實驗，從而成為第一個將基因定位于染色體上的人，并進一步發(fā)現(xiàn)了遺傳的連鎖互換規(guī)律。
（3）生物實驗能培養(yǎng)學生的合作意識。
實驗是培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作精神的有效方法。隨著社會工業(yè)化、現(xiàn)代化、信息化的高速發(fā)展，社會分工越來越細，團結(jié)協(xié)作精神已經(jīng)成為社會生存的基礎。同樣，實驗的復雜化，多元化，也需要同學們之間的分工與協(xié)作。無論是實驗設計，實驗操作，實驗的完善、結(jié)論的得出等，都需要大家集思廣益，團結(jié)協(xié)作，互相完善，以求精益求精。
總之，生物實驗課是中學生物學教學的重要組成部分，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的基礎，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的必要途徑。隨著素質(zhì)教育的推進，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為素質(zhì)教育的重中之重，在生物教學中，要重視實驗教學，創(chuàng)造條件，多做實驗，使學生的創(chuàng)新能力真正得到提高，為中華民族的偉大復興造就更多的棟梁之才。
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