利用实验教学培养学生的探究创新能力.doc

利用实验教学培养学生的探究创新能力作者：王淳良济宁市高新区柳行中学利用实验教学培养学生的探究创新能力实验是生物学科的基础，也是生物教学的基础。新课程尤其重视学生的亲身体验，注重培养学生的动手操作能力，培养学生的探究创新能力。江总书记指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。改进生物实验教学，培养学生的探究创新能力，是素质教育的基本要求，也是新课程教学改革的要求，我们研究性学习与学生实践能力发展研究课题组,为适应这一要求 ,为了贯彻新课程改革精神，激发学生学习兴趣，培养学生的探究创新能力，我们课题组在教学工作中做了大量的工作，下面是我们的一些体会和做法。一 启发学生在实验过程中不墨守成规，学会改进创新 传统的教与学，严重束缚了学生的探究创新能力，也严重束缚了学生的个性发展。新课程理念的核心之一就是鼓励师生会对“权威”说不，学会动脑、发明、创新。因此在教学时，当某些教材内容与实际不统一时，应启发学生大胆质疑教材，鼓励学生在实验过程中不能墨守成规，照抄照搬。如“鱼的呼吸”观察实验，教材介绍的方法是：“用吸管吸取一些墨汁或墨水，把墨汁或墨水直接滴在自由游泳状态鱼口的前方，观察墨汁或墨水的流动情况”，事实上按照这种办法难以见到成效，即使是水槽里的水刚好淹没鱼身也很难观察成功。 于是我们鼓励课题兴趣小组的同学开动脑筋、另想办法，学生通过多种不同办法的尝试，终于得到一个理想改进办法:第一步,用纱布轻轻抱住鱼身,第二步,用手抓稳包有纱布的鱼身并放入水中 ,第三步,把墨汁或墨水滴在鱼口前方,这样鱼就逃不掉,并且能够很清楚地看到鱼在呼吸时, 墨汁或墨水先从鱼口进入,再从鳃盖后缘流出。为了使实验结果更具说服力，学生有另外设计了一个对比实验，第一步第二步与前同，第三步稍作改变，把墨汁或墨水滴在鱼的鳃盖后缘处，结果并未出现墨汁或墨水先从鳃盖后缘进入，再从鱼口流出，由此极易证明鱼在呼吸时，水是先从鱼口进入，再从鳃盖后缘流出这一途径的正确性。 二 运用发散思维,举一反三, 培养学生的探究创新能力 在实验教学中,运用新思维，新方法，以教材为本，进行发散思维方式教学，启发学生将教材实验（即原实验）为原本实验，举一反三，设计出多组同一类实验，从而达到培养学生探究创新能力的目的。如“光对鼠妇生活的影响”实验（即原实验）。实验方案为：1材料用具：每个小组10只鼠妇、湿土、铁盘（或塑料盘，纸盒）、纸板、玻璃板。2实验装置：在铁盘内放上一层湿土，以横轴中线为界，一侧盖上纸板，另一侧盖上玻璃板。这样在盘内就形成了阴暗和明亮两种环境。3实验过程：(1) 全班分成6-8个小组进行实验。(2) 将鼠妇放入实验装置，两侧的中央放同样数目的鼠妇，静置2分钟（min）(3) 每分钟统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目，统计10次，仔细观察，认真记录。(4) 把实验得到的数据填入下表不同时间、不同环境下的鼠妇数 环境2min 3min4min 5min 6min7min8min9min10min11min 明亮阴暗 通过原实验为原本实验启发学生设计“土壤湿度对鼠妇生活的影响”实验，学生十分活跃，很快设计下列两套方案方案一1材料用具：每个小组10只鼠妇、干土、湿土、2个铁盘（或塑料盘，纸盒）、纸板。2实验装置：在一铁盘内放上一层干土，在另一铁盘内放上一层同样厚的湿土，分别盖上纸板。这样就形成了干和湿两种不同的环境。3实验过程：(1) 全班分成6-8个小组进行实验。(2) 放入实验装置，两盘的中央放同样数目的鼠妇，静置2分钟（min）(3) 每分钟统计一次干、湿两种环境中的鼠妇数目，统计10次，仔细观察，认真记录。(4) 把实验得到的数据填入下表不同时间、不同环境下的鼠妇数 环境2min 3min4min 5min 6min7min8min9min10min11min 干土湿土方案二为便于观察统计鼠妇数目，又考虑到尽量减小光对鼠妇生活的影响，把纸板换成了透光性较差的茶色玻璃板，其余同方案一。同学们设计的方案经过兴趣小组验证是可行的，得到了师生的肯定，学生学习生物的兴趣更浓了，热情更高了。接着又提出如何设计“温度对鼠妇生活的影响”实验，很快设计出许多方案，经过兴趣小组的筛选，选出下列四套可行性方案。方案三1材料用具：每个小组10只鼠妇、湿土、2个铁盘（或塑料盘，纸盒）、纸板、小水箱、热水。2实验装置：在两个铁盘内放入同样的一层湿土，一铁盘放在小水箱上并不断加入热水保持温度（30度左右），另一铁盘放在实验台上（室内温度23度左右）。这样就形成了温度高和温度低两种不同的环境。3实验过程：(1) 全班分成6-8个小组进行实验。(2) 放入实验装置，两盘的中央放同样数目的鼠妇，静置2分钟（min）(5) 每分钟统计一次温度高和温度低两种环境中的鼠妇数目，统计10次，仔细观察，认真记录。(6) 把实验得到的数据填入下表不同时间、不同环境下的鼠妇数 环境2min 3min4min 5min 6min7min8min9min10min11min 高温低温方案四把纸板换成茶色玻璃板，其余同方案三。方案五1材料用具：每个小组10只鼠妇、湿土、2个铁盘（或塑料盘，纸盒）、纸板、。2实验装置：在两个铁盘内放入同样的一层湿土，一铁盘提前一小时左右放在窗台阳光下，因本实验按教材内容应在阳历九月上旬或中旬进行，这时阳光下温度应在30度以上，另一铁盘放在实验台上（室内温度23度左右）。这样就形成了温度高和温度低两种不同的环境。3实验过程：同方案三 方案六把纸板换成茶色玻璃板，其余同方案五。学生通过做自己设计的实验，观察更细致，思维更深刻，想象更活跃，记忆更牢固，从而培养了学生的钻研精神，也培养了学生探究创新能力。三 引导学生进行实验设计，培养学生的探究创新能力学生进行实验设计，是培养学生实验探究创新能力发展的主要途径，实验设计需要学生运用所学的知识和技能，符合实际设计的基本原则，而且还要根据设计的实验方案进行实验的操作，并对实验方案进行优化选择 。在实验过程中，常常遇到实验教材或器材缺乏的问题。遇到类似情况时，我们课题组的做法是，让兴趣小组的同学与老师一道设计或变通实验教具，这样既可以解决实验设施不足的问题，又可以让学生在思考和设计实验教具，实验过程中有所发明，有所创新。如“学习测定肺活量的方法”实验，因我校在搬迁生物学实验室时，损坏了肺活量计，一时难以购进，为做这一实验，发动兴趣小组的同学利用替补实验材料和变更实验过程设计了下列几套简便可行的方案：方案七1实验材料：气球、度量烧杯、小水桶、笔。2实验过程：（1）用度量烧杯量水1000ml于小水桶中；（2）测量者深吸气后向气球内深呼气，然后扎紧气球口；（3）将气球全部按入水中，用笔画出水面上升的界线，然后用曹聪称象法测出气球所占体积的水，即为实验对象的肺活量。方案八1实验材料：圆形小水桶、直尺、塑料袋、笔。2实验过程：(1) 用直尺测出圆形小水桶的直径，算出圆形小水桶的底面积，向圆形小水桶内注入1000ml的水；(2) 测量者深吸气后向塑料袋内深呼气，然后扎紧塑料袋口；(3) 将塑料袋全部按入水中，用笔画出水面上升的界线，然后取出塑料袋放出气体尽量不带水，量出水面上升的高度，算出上升水的体积，即为实验对象的肺活量。方案九实验材料增加了一个圆形木棍，用以卷起塑料袋，其余同方案八。 兴趣小组的同学经过一番激烈的讨论，认真地思考，多次的验证，一致认为：方案七的气球有弹性，向气球内吹气要克服气球的弹力，方案八塑料袋的气体不易全部赶出，方案九误差小，较准确对于同一实验，每个学生设计的实验方案也不尽相同，新颖独特的实验方案，体现了学生思维的创造性，也培养学生实验探究创新能力。 四 在锲而不舍解决问题的过程中培养学生的探究创新能力爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。很多教材实验做一次两次不一定成功，要经过多次失败、摸索，方能成功。如兴趣小组的同学在做“细胞质流动实验”时，按照教材介绍的，用新鲜南瓜幼苗的茎尖上的绒毛作实验材料，很难观察到细胞质的流动，后来换用生命活动旺盛的萝卜根尖上的根毛来作材料，用尽所有方法，也没有结果，这时大部分学生开始表现得很烦躁。于是便鼓励学生学会寻找反省失败的原因，学生们经过认真思考、讨论、总结，找来各种生命活动旺盛的嫩绿叶、花等有颜色的实验材料，发现颜色鲜艳的雄蕊花丝绒毛，和尤其是刚从光下采摘到的生命活动旺盛的只有一层细胞的藻类植物-水王荪的幼叶，其观察效果最好，可清晰见到叶绿体随细胞质的流动而环绕液泡流动。但是如采集快凋谢的花蕊或颜色发黄