中学生物实验教学中培养创造性思维的研究.doc

中学生物实验教学中培养创造性思维的研究1绪论：1.1创造性思维概念的阐述1.1.1创新是知识经济内在要求知识经济依靠的是智力与创新。江泽民主席 知识经济教程，中国人事出版社1999年版第23页1988年2月14日在北京指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”所以，在后天的教育中重要的是培养学生的创造能力，这已成为教育面向四个现代化的一个重大课题。知识与教育是密不可分的。知识经济的本质内在地决定了教育在知识经济的发展中具有极其重要的作用，处于关键地位，教育将构成知识经济的直接支撑点。教育发展决定了经济，离开了教育的发展和功能，知识经济就失去了现实的发展基础。当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已初见端倪，国力竞争日趋激烈。要迎接知识经济挑战，就要加大教育在科教兴国中的贡献力度。在未来知识经济时代，一个国家国民素质的高低、掌握知识的程度、拥有人才的数量，特别是知识创新和技术创新能力，将成为决定一个国家、一个民族在国际竞争和世界格局中地位的关键因素。而国民素质的提高、创造性人才的培养、知识创新和技术能力的开发主要将有赖于教育。但是，仅有以记忆存储知识的应试教育是不能适应知识经济要求的。发展创新能力的核心是发展创造性思维，只有这样才能使教育为知识经济培养创新人才。1.1.2“创新”概念的提出与发展创新教育的核心内容是培养创造能力，培养创造能力的核心是发展创造性思维。下面谈谈“创新”概念的提出与发展。早在二十世纪初，国际上就有人提出了“创新”这一概念。美籍奥地利经济学家熊彼得在1912年在经济发展理论中首次提出了“创新”的概念 辛自强等：创新教育的系统观，首都师范大学学报（社会科学版）2000年第2期 。他所谓的“创新”指建立一种新的生产函数，在经济生活引入新的思想、方法，实现生产要素新的组合。人们又把这种创新分为技术创新和制度创新两大类型。关于“国家创新体系”，最早是由英国人弗里曼在1987年提出的。1993年美国战略专家德波拉爱弥顿发表了知识创新：共同的宣言，认为知识创新就是指新思想产生、深化、交流并应用到产品中去，以使企业获得成功，国家经济活动得到增强，社会取得进步。但创 新不仅指为整个社会、整个人类文明带来变革的新质因素的产生，也包括对于自我具有提升生命质量的发现和开拓，马斯洛 钟启泉：学力创造型自我教育力，教学参考1999年第1期将前者称为“特殊才能的创造性”，后者称为“自我实现的创造性”。1997年底，中国科学院向中央提出了建设国家创新体系的报告，其主要内容包括技术创新工程、“211”工程、知识创新工程、三方面。建设国家创新体系的基础在教育，教育要培养学生的创新素质，造就创新人才。有关创新教育的理念,目前较有代表性的观点有：创造教育、创业教育、创新人才培养、创新教育。徐辉 徐 辉：创新教育的理论及其哲学、人类学基础，教育研究2001年第1期把创新教育的实质概括为：“创新教育是一种以开创个性为培养目标，以人的综合素质的全面开发为基础，以提升个体生命质量为宗旨，全面提高民族素质和竞争力的教育。”王益明 王益明：论实施创新教育的现实途径，教育评论2001年第1期把创新素质教育定义为：“在学校教育中对青少年学生进行创新精神、创新能力和创新人格的培养和教育。”在创新教育的系统观中，作者认为创新教育是为适应社会和时代发展的需要，以创新为基础，旨在培养学生创新素质的教育，是素质教育应有的内涵之一。创新素质是由创新的动力系统、认识系统、个性系统和行为系统构成的有机整体，培养创新素质是创新教育的目的。创新的动力系统包括创新的需要、动机以及通常所说的创新意识等；创新的认识系统涉及注意、感知、记忆、思维等，其中创造性思维是核心；创新的个性系统即创新的人格；创新的行为系统是由创新活动的各种外显行为和技能等构成的。我认为在这个创新教育的系统观中，创造性思维是重要的组成部分。它靠创新动机所激发，始终贯穿于创新的认识系统、个性系统与行为系统中。因为认识活动的过程、创新人格的形成、创新技能的培养，都离不开创造性思维。从一定意义上可以说，创新教育是素质教育的具体化和深入化，是统摄整个教育全局的教育发展的价值追求。创新教育并不简单地否弃知识教育，但它着眼于创新，力图改造知识教育。创造性人格的培养是创新教育的重要目标，离开了创造性思维的培养，就谈不上培养个性，也谈不上培养时代所需的人才。1.1.3创造性思维的概念与构成因素我们在对学生进行创造性思维培养时，先要弄清创造性思维的概念。创造性思维是一种具有开创意义的思维活动，即开拓人类认识新领域，开创人类认识新成果的思维活动，它往往表现为发明新技术、形成新观念、提出新方案和决策、创建新理论等。在创新教育的系统观中，把创造性思维定义为“根据一定的目的和任务，有效利用已知信息，开展能动的思维活动，创造出某种新颖独特的、有社会或个人价值的产品的智力活动。”我倾向于后一种观点。因为我们培养学生的创造性思维，并不是让学生去发明创造，而是让他们修正或抛弃前人的见解，提出新颖的、有价值的观点。据斯腾伯格的观点，创造性思维包括元成分、执行成分和获得成分三个因素。元成分在创新活动中起计划、监控和评价作用；执行成分执行由元成分所设计的问题解决过程；获得成分是创造力中顿悟能力的主要组成部分。这是从分析问题、解决问题的过程来划分的。贺师礼从哲学认识论和心理科学的结合上对创造性思维的构成因素问题进行探讨 贺师礼：论创造性思维的构成因素，社会科学1988年第7期，认为创造性思维的构成有以下三个部分：（1）矛盾思维：包括在思维中形成矛盾的能力；善于选择对我们最需要、最有迫切意义、最有利用价值的矛盾的能力；揭示认识矛盾、推动认识矛盾发展的能力。（2）发现思维：包括观察与抽象能力（抽象包括概括与推理）。（3）创新思维：包括想象、直觉、发散、求异思维。在本文中采用这种观点。1.2在培养创造性思维方面已取得的成果人类社会的工业发展是由于手工操作到机器时代，由蒸汽动力机到电气时代，再跃进到电子信息时代。值此面临信息革命高潮的到来，知识、智力和信息遂成为生产力，科学技术和经济成效的决定因素，推动历史发展的重要动力。因此，开发人们的潜在智力创造力和培养创造性思维能力已成为今后教学改革的重要课题。自六十年代以来，美、苏、德、日等工业发展的国家都先后进行教育改革，加强智力投资，加速创造性人才的培养。美国的布鲁纳、苏联的赞科夫和巴班斯基、爱因斯坦等都曾经对培养学生的独立思考和判断能力发表了许多论著。十一届三中全会以来，我国多数中学理科教学中也注意了让学生在独立学习的过程中去发现、探索和获得科学知识的途径、方法和一些能力。近年来，许多教育工作者在各自的工作岗位上，写出了许多有价值的论文，总结了他们在培养学生的创造性思维方面取得的成果，有许多值得我们借鉴的地方。如：汤云亮 汤云亮：物理实验对培养学生创造性思维的探究，物理教学1992年第9期对培养学生创造性思维的探究（主要是在物理实验中加强设计实验的训练），马学超 马学超：在“中学化学实验研究”教学中培养创造型人才，化学教学1988年第3期对培养创造型人才的研究，侯俊荣 侯俊荣：浅谈化学教学中创造性思维的培养，教学月刊1997年78期在化学教学中对创造性思维的探讨（联想、质疑等方法培养学生的创造性思维）等。特别是黎世法的“六课型”单元教学法，许多中学教师在数学、语文、化学、物理等学科的教学中进行了教改实践，认为在培养学生的创造性思维方面有很好的效果。如：李益 李 益：结合中专学生学情，实施六课型单元教学，最优教学方式研究1990年第2期 在教学实践中认为，它有利于培养创造型人才；朱振邦 朱振邦：浅论启发课教学与创造性思维的培养，最优教学方式研究1987年第1期在启发课上采用“发现式”与“问题解决式”的方法，使学生的学习变被动为主动，符合学生学习心理的最佳接受原则。美国开放课堂教学 张海燕：浅谈美国开放课堂教学对小学生创造性思维的培养，外国教育资料1987年第2期对培养儿童的创造性思维方面，也取得了很大成果。他们的做法主要是：开放和扩大儿童的体验；强调发散性思维过程；增强儿童学习动机的强度；有效利用各种类型的课堂提问；采取能进行操作和探索的学习方法和学习活动，促使儿童去实验、探索、发现问题和解决问题等方法。这些都值得我国教育工作者学习。在中学生物实验中培养学生创造性思维的论文还较少，我想从自己的工作实践中总结一些经验，主要是如何培养学生的矛盾思维、发现思维及创新思维（主要是发散思维），并对如何评价学生的创造性思维能力进行了探讨。以供从事生物基础教育的教师参考。2生物学实验教学现状 生物学实验教学现状总的特点是：初中生物实验教学能据教学大纲要求完成大部分实验的学校较少；能充分发挥学生主体性的实验课较少；对学生严格进行实验技能训练的较少；开展探索性生物实验教学的较少。试对我校前几年生物实验教学情况分析如下：（1）由于某些领导不重视初中生物学课程，不愿花太多的钱购买一些实验材料，这样，生物教师只能开设部分实验课，另一部分实验课以知识内容形式传授给学生，因此，就不能按大纲要求完成生物实验课教学。（2）在实验课教学中，老师讲学生做的情况还很普遍。在实验过程中，真正让学生主体参与的较少，学生对教师的依赖还较大。学生参与到教师的准备工作中的几乎没有。在实验课上，教师代替学生的情况还很普遍。特别是在46人的分组实验，由于学生之间的互相依赖，不能发挥每个学生的主观能动性。（3）在实验课教学中，学生只注重实验的结果，只是把实验报告填满，教师不太注意实验过程中对学生进行严格的实验技能训练。因为教师把一些实验教学看成是课堂教学的简单重复。这样不利于培养学生严谨的科学态度。（4）实验教学不是课堂教学的简单重复还表现在实验教学有它自己的一套体系，如开展探索性实验教学。它同样可以发展学生的创造性思维，具有与生物课堂教学相等同的教学效果。我校开展了丰富多彩的生物兴趣小组活动，学生自己动手写小论文，还获得了全国性大奖。在这样的活动中，学生获得的动脑、动手能力比单纯接受课堂知识要强得多。但是，在许多实验课上教师只注重讲解实验步骤，学生只满足“照方抓药”完成实验，获得全班统一的结果，不做深入探究。学生学习生物后仍然不会自己设计小实验解决现实生活中与生物学有关的小问题。3 生物学实验教学中培养学生创造性思维能力要培养学生的创造性思维能力，学生首先必须具备一定的观察能力、实验操作能力、实践能力等。 3.1对学生进行能力的培养几乎在每一个实验中，学生都必须用肉眼（或借助显微镜等）观察实验现象，很多实验还必需一定的实验器材。下面对培养学生观察能力和实验操作能力提出一些具体要求，对培养学生实践能力谈一些具体作法，把培养学生观察能力的过程结合到培养学生创造性思维能力的具体作法中加以论述。3.1.1对观察能力培养的要求观察是知觉的高级形式，它是有目的、有计划、比较持久的知觉，思维在其中起重要作用，所以观察也叫“思维的知觉”。观察在人的学习、实践中具有重要的作用和意义。观察是获得知识的门户，一切科学实验，一切科学的新发现、新规律，都是建立在周密的、精确系统的观察基础之上的。巴浦洛夫一直把“观察、观察、再观察”作为座右铭。他从狗吃食流唾液这一简单的生理现象，不断进行深入的观察和研究，终于发现了高级神经活动的规律。在生物学实验教学中，培养学生敏锐的观察力，是学生获得感性知识，形成生物学概念，发展能力的基础。特别是对于刚升入初中的学生来说，因为他们未接触到物理、化学等实验，更应当让他们通过生物学实验教学培养观察能力，为将来的实验教学奠定科学的观察能力的基础。对学生进行观察能力培养的要求是：（1）进行选择性观察 教师帮助学生从错综复杂的现象中有选择地进行观察，对那些属于本质的、主要的方面就要进行仔细观察、重点观察，而对那些非本质的现象就可以排除它。如在探究种子的成分这个实验中，把晒干的种子装在干燥的试管中，放在火上均匀加热。教师应该让学生观察试管壁在加热前后有什么变化（干燥的试管在加热后，内壁上出现了小水珠），加热前种子是否干燥，而不是去注意酒精灯燃烧的火焰等其它现象。（2）进行全面观察探究种子的成分这个实验中，要验证小麦的种子中是否含有淀粉与蛋白质时，把面粉包在纱布内，在水中揉挤，不仅观察到水变浑浊（这是淀粉），而且会感觉到纱布内的物质变得很有粘性（主要是蛋白质）。因此，在生物实验中要调动各种感官去进行全面的观察。（3）边观察、边思考，让学生不断提出问题几乎所有的生物实验都离不开观察。欲取得良好的实验效果，还必须观察与思考相结合。如在叶绿体色素的提取和分离这个实验中，要把绿叶进行迅速充分的研磨。研磨到什么程度算是充分呢？这就要观察滤液的颜色。滤液呈浓绿色，同时滤渣呈糊状，说明研磨较充分，在滤纸上才能看到清晰的四条色素带。为什么研磨要迅速呢？研磨时可以闻到加入的丙酮的气味，说明丙酮是有挥发性的，所以研磨要迅速。用层析液分离这些色素时，为什么会有四条色素带呢？应想到四种色素在滤纸上扩散的速度不同。所以，在实验过程中，不断进行观察的同时，又要不断地启发学生找出原因。（4）进行实验观察时，要培养学生实事求是的态度，独立进行观察，决不可包办代替。例如：观察洋葱表皮细胞的实验中，让学生用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片后，要把观察到的细胞真实地描绘下来，不能生搬硬套书本上的图。3.1.2对实验操作能力培养的要求生物学教学过程，不仅要遵循生物科学的基本规律，而且要遵循教育科学的基本规律。语言媒体是最基本的媒体之一，但若仅具有单一的一种媒体，教学过程必然显得单调乏味。教学媒体的多样化，可以大大调动学生的学习积极性。实验的过程，在某种意义上来说，也是一种媒体，它有着其他教学媒体无法比拟的优点，因为它是最真实最可信的教学信息载体，具有不可替代的地位。在教学过程中，有很多新知识，只要条件允许，如果通过实验操作来获得，学习效果要比观看录象和教师讲述好得多。所以实验作为一种媒体手段，它刺激学生感官的能力很强，产生的兴奋性也很高，从而大大地提高教学效果。在实验过程中，需要借助一定的仪器进行观察，使用一定的仪器进行实验操作，实验技能训练是必要的。教学大纲明确规定：“要加强实验教学，要切实对学生进行生物学的基本技能训练。”由于实验能吸引学生，在实验中对学生进行实验操作能力的培养是不难的，而且实验技能的训练又是保证实验顺利完成的必要前提。结合厦门市初中实验考查，谈谈对初中学生实验操作能力培养的要求。厦门市初中毕业会考生物实验考试是对初中生物实验基本操作是否达到大纲要求的操作性考试，考试以实验操作为主。考查的目的是防止教学中重讲授、轻实验；重练习、轻操作；有利于培养学生科学的方法论。考试成绩的评定分合格与不合格两个等第。物理、化学、生物三门实验有一门不合格者，在中招时不能被第一批录取志愿的中学录取。厦门市教育学院对实验考查作了具体的培训计划，对实验考查的考场纪律做了具体规定，其严格程度不亚于中考的要求。可见厦门市对于初中毕业会考生物实验考试的重视程度。初中生物大纲对学生实验的教学要求分为三个层次：练习、初步学会、学会。因此，厦门市2001年初中毕业会考生物实验考试说明中规定了具体操作要求，包括使用用具（显微镜、放大镜、解剖用具、酒精灯、温度计等）的技能；实验操作技能（显微镜观察装片或切片，达到较好的观察效果；制作较简单的观察材料的临时装片；练习植物徒手切片的制作；初步学会使用对照方法研究问题；练习使用解剖用具解剖小型动物的技巧等）。考试说明中还规定了对实验能力的要求，包括观察能力、实验理解能力、实验报告能力和养成良好的实验习惯。本次考试抽考的生物实验有：显微镜的使用、观察菜豆种子和玉米种子的结构、制作人的口腔上皮细胞临时装片、观察小肠绒毛。对于这四个实验制定了严格的操作评分标准，还有实验记录要求学生填写。这些试题突出初中生物实验的基本操作和基本技能的考查，同时兼顾观察能力和创新能力的培养，虽然也有一些不足之处，但确实有值得我们学习的地方。3.1.3对实践能力的培养学生的学习过程本身就是一个认识真理的过程，而实践则是其中一个必要环节。实验教学最根本的功能，就是为学生提供一个实践的过程，所以它是生物学教学环节中一个必不可少的环节。学生在校学习的知识，多是以学习间接经验为主，获得直接经验的实践非常少。更何况是对于初一新生来说，他们所学必修课中，只有生物学科提供给他们一个实践的机会。由于实验次数不多，现有的实验机会更值得珍惜。因此，作为教师，在教学中应努力克服各种困难，坚持开足开好各种演示实验和分组实验，最好还要开设学生课外实验，为学生创造尽可能多的实践机会。我针对我校生物实验教学的不足之处，对学生实践能力的培养提出几方面的作法，并进行实践：（1）在不增加生物课总课时数的情况下，适量增加实验课时间，用所增加的实验课来训练学生的实验基本操作技能。实验课的内容要依据学生实验操作技能的薄弱环节和知识教学的需要。（2）将教材中有些操作方便，安全可靠的演示实验，改为由学生上讲台操作，这样既比单纯由教师个人操作生动活泼，印象深刻，又可以增加学生动手实践的机会。（3）开放实验室，让学生自己动手做实验。对于学生在分组实验中效果不好的实验（如在阴天进行光合作用的实验）；课堂上未观察清楚，需重新“验证”的演示实验；作了改进的实验；学生自己设计（经教师审核）的实验，允许学生利用课余时间到实验室，在教师的指导下实验。另外，通过开展生物兴趣小组活动的形式，由教师精心安排一些富有探索性的生物实验，使学生的操作技能、实验能力在有趣的课外活动中，在解决实际的问题中得到提高。（4）在实验课上，教师允许学生不完全按照课本所提供的实验材料，而由学生自备的实验材料进行实验，然后对实验结果进行分析。如在观察叶片的结构这一实验中，教师提供的是菠菜叶，同时允许学生自带其他绿色开花植物的叶进行切片观察，这样能让学生明白，是否不同形态的叶片，在结构上是相似的。教师在课前要求学生做好有关知识的复习和实验方案的设计，上课时还允许学生按照自己设计（经教师审核）的不同方案进行实验分析，并就实验成败的关键、方案的优劣及实验结论的准确性等问题展开讨论，以充分体现学生的主体作用。3.2创造性思维培养的过程如何通过生物学实验教学，为学生手脑并用创造条件，以利于更好地培养学生动眼、动手、动脑的实验能力，探索能力与敢于创造的精神，真正发挥生物实验对培养学生的创造性思维的积极作用呢？根据本人的教学实践，谈谈自己的一些作法与体会。3.2.1在实验的观察中增加创造性思维成分在初中生物学课本中，大部分是观察类实验。在这些实验中增加创造性思维成分，就可以利用大部分实验教学时间去启发学生的创造力。（1）针对初一学生，在进行创造性思维培养时，首先应注重培养学生的矛盾思维。据矛盾发展的不平衡性原理 哲学原理，经济科学出版社1999年版，要分析事物的主要矛盾和非主要矛盾，分析矛盾的主要方面和非主要方面。因此，在培养学生的矛盾思维时，要让他们学会抓住主要矛盾或矛盾的主要方面解决本质的问题。要进行创造性的活动，首先必须揭示认识上的矛盾，这种能力即矛盾思维，是创造性思维的基础。在探究种子的成分这个实验中，把晒干的小麦种子装进干燥的试管里放在火上均匀加热后，学生都会观察到试管内壁出现了小水珠。我让学生进行讨论：水珠是从那里来的？有些学生认为是种子内的水分受热后散发出来的水蒸气凝结而成的；有些学生认为是来自加热的试管；有的学生认为是来自空气中的水蒸气凝结而成的。我就提问学生：能否用科学的试验方法来验证水蒸气究竟是来源于种子还是试管？有些学生也想出了一些办法。我进一步启发学生：你能设计一个对照实验来证明吗？有几位学生就提出了自己的看法：可以加热一个空的试管进行对照。接着，我让学生自己操作得出结论：小水珠确实是来自干燥的种子，而不是来自试管的。这个小实验中，水珠来自干燥的小麦还是试管，是客观存在与人的主观认识之间的矛盾。要揭示这个矛盾，就要让学生积极思考，提出解决问题的方案，自己亲身进行实践，才能推动认识的发展。学生通过这个小实验，能初步了解科学的实验方法，为将来的学习打下基础。在观察洋葱表皮细胞与番茄果肉细胞后，学生对细胞的结构（细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核）有了初步的认识。然后让学生观察黑枣胞间连丝的永久切片，许多学生会把厚厚的细胞壁认为是细胞壁、细胞膜与细胞质三个部分，把中间的细胞膜、细胞质与细胞核看成是一个细胞核。这时教师要引导学生正确理解胞间连丝的概念，才能进行正确的判断。这是主观认识的内在矛盾，解决好了这个矛盾，也能推动认识的发展。（2）在观察类实验中，要让学生学会观察与抽象，也就是让学生自己去“发现”知识，甚至提出不同于课本的见解。初中生物实验教学中，培养学生敏锐的观察力，是学生获取感性知识，形成生物学概念，发展能力的基础。要使观察力强于他人，使观察更仔细、更深刻，才能有所“发现”。创造性的观察，要从多方面多角度去“发现”，既要仔细琢磨，又要全面把握，同时要具备不同于常人的观察敏锐性和深刻的思考。因此，培养学生的观察能力是培养创造性思维的关键。培养学生观察能力，可以通过观察能力的训练阶段、形成阶段、巩固与发展阶段来实现。在观察能力的训练阶段，要让学生学会捕捉观察对象。要充分发挥演示实验的作用，每次演示实验都要先向学生讲清实验内容，确定观察目标而后进行演示。如：种子萌发条件的演示实验。甲、乙各有三粒种子的装置分别放在温暖与寒冷的地方。每个装置中各有一粒种子放在空气中，一粒种子浸没在水中，一粒种子只接触到水面。几天后，为什么只有放在温暖地方的接触水面的那粒种子萌发了，其余的五粒种子都没有萌发呢？这个实验中首先要让学生明确研究的是哪几个外界条件，由学生提出后进行讨论，教师归纳出三个条件：水分、空气、温度。然后由学生列出表格进行比较。 种子 外界条件 甲 装 置乙 装 置1 23123水 分无 有 有 无 有 有空 气 有 有 无 有 有 无温 度 适宜 适宜 适宜不适宜不适宜不适宜这样可以得出结论，种子萌发的外界条件是水分、空气、适宜的温度。这个实验的关键是让学生从许多外界条件中正确选择我们所研究的对象。学生提出的对象有：水分、空气、光照、温度、湿度等。能提出光照这个外界条件，也是学生细心观察的结果。因为他认为甲装置放在明亮温暖的实验室里，乙装置放在冰箱里，所以才会提出光照条件。我给学生解释：确实某些种子的萌发与光照有关，烟草种子的萌发需要光，光对某些种子的萌发还会产生抑制作用。教师不能因为课本中未提到光照条件就立即排除它而不加以解释，甚至否定光照是某些种子萌发的条件，只是大部分种子的萌发与光照无关而已。教师应鼓励学生善于观察，这是一种多么可贵的品质。从这个小实验中，教师可以培养学生定向观察能力，使学生获取深刻的感知。这样，在教师的引导下，就可以对学生进行有目的、有计划的观察训练。在观察能力的形成阶段，学生已经初步具有一定的观察能力。这时教师应指导学生据实验要求，在学生明确实验目的的基础上，由学生写出实验观察提纲。实验前由教师检查，实验完毕后检查学生的观察记录，及时纠正学生的片面性。教师也可以据实验的重点或容易忽视的现象进行提问。在绿叶在光下制造淀粉的实验中，可提出以下几个问题：A。实验前为什么要把天竺葵放到黑暗处一昼夜？B为什么用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来？C叶片为什么要放入盛酒精的烧杯中隔水加热？直接放入水中加热可以吗？ D为什么用碘酒来检验叶片制造的有机物？ E用银边天竺葵的叶（边缘是白色的，不含叶绿体，其余部分是绿色的）做这个实验，还要用黑纸遮光吗？实验中要引导学生观察本质的现象，注重操作程序，而不应重视无关的其他现象。如果学生觉得实验现象不太理想（如在阴天时做这个实验，效果不好），可以允许学生再做，再观察。这个实验中，学生通过多方面、多角度的观察，抽象出绿叶在光下可以制造淀粉的结论，为培养学生全面、仔细、系统的观察品质打下基础。为学生进行抽象达到“发现”打下基础。在观察能力的巩固与发展阶段，学生能应用自己编写的提纲进行观察。学生的观察能力初步形成了，此时教师应要求学生脱离观察提纲，应用自己的思维活动进行有效的观察，能提出自己的见解。 如在观察鱼的各种鳍在水中的作用这个实验中，我发给学生每组三条金鱼进行实验。有些学生观察到剪掉胸鳍和腹鳍的金鱼、剪去尾鳍的金鱼在水中游泳姿态和速度与保留全部鳍的金鱼相比，除运动速度与平衡性差一些外，鱼在水中照样游得很好。因此学生对课本中“鳍是鲫鱼的运动器官”这句话有不同的见解。我鼓励他们自己去查找资料，下一节课再继续讨论。学生在查找资料后进行讨论：排列在鱼体两侧的肌肉是鱼体运动的主要器官和动力来源。利用鳍的摆动而产生运动的鱼类，其动力源于肌肉，只不过仅限于鳍基的局部肌肉而已 生物学教学，1997年第5期。有的学生进行补充：鳃孔的喷水除了在进行呼吸作用外，也是使鱼体前进的一种运动形式。再让学生观察一下水缸中游动的金鱼，就很容易观察到鳃孔向后喷水的现象。最后我进行总结：在鱼的运动中，肌肉收缩、鳍的运动、鳃孔喷水这三种方式是交替使用的，有时也能协同进行。教材中所指的“用鳍游泳”，主要是指鱼类与其他水生脊椎动物之间的区别，而不是指鱼类的运动动力来说。课本中还有一句话：“鲫鱼的游泳，主要靠尾部和躯干部的左右摆动而产生前进的动力，各种鱼鳍起着协调作用。”通过讨论，学生就不会认为它与“鳍是鲫鱼的运动器官”这句话是矛盾的。经历了这样一个提出问题、分析问题、解决问题的阶段，可以培养学生开动脑筋、查找资料、解决问题的能力，进一步培养学生敏锐的观察能力。在对学生进行观察能力的培养时，要注意处理好教师的主导作用与学生的主体作用之间的关系。发挥生物实验对培养学生的创造性思维的积极作用，首先要靠教师的引导。教师先要针对学生实际，进行正确方法的引导，把它转化为学生的知识、能力和观点，因此他是教育活动的组织者和引路人。中学生物学实验教学过程中，教师指导学生掌握中学生物实验基本技能，发展能力和智力，并进行思想教育，因此，在实验教学活动中，教师始终起主导作用。学生虽然以学习间接经验为主，但是也要学习观察、实践及探索等直接经验。随着生产、科学技术及教育事业发展的趋势，直接经验不仅是掌握间接经验所必需，尤其为发展智力、培养创造力所必需。生物学教学中应引导学生通过观察、实验等，培养学生的创造性思维，让学生去“探索”、去“发现”，把生物学研究过程渗透到教学过程中去。在培养学生创造性思维，进行探索性实验的过程中，由于学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律具有不成熟性，决定了他们还不能成为完全独立的探究主体，探究活动还需要在教师的组织引导下有目的、有计划地进行。教师的作用是引导和启发，引导学生独立思考、主动探索。当学生的思考和探索出现困难时，及时给予启发、提示、点拨，使学生真正成为探索活动的主人。教师的教育对象是具有主动性积极性的学生，肯定教师的主导作用并不意味着否定学生在教育过程中的主观能动性。相反，学生的主动性、积极性是教师有目的、有计划、有组织的精心培育的结果，也是创造性思维培养过程中必须具备的良好素质。实验教学的重要任务之一，无疑是使学生获得和掌握知识成为开创创造性思维能力。学生的创造力是在教师的启迪下，通过本身的实践进行智力活动过程发展起来的，创造力不是外加赋予的，而是潜在能力的发掘和发展起来的。因此，在创造性思维培养的过程中，教师不能将自己的知识、观点移植给学生。因为学生作为教育的对象，在任何时候对客观世界的反映都是能动的。教师无论是把人类的认识成果转化为学生的知识、智力，或是把知识转化为学生的思想、观点、情感、意志，都要通过学生自己的思考和实践活动，也都需要学生的主动性和积极性。所以，教育归根到底可以说就是学生在教师引导下转化的过程。我们既要发挥教师的主导作用，又要充分调动学生的主动性、积极性；既要把学生看成教育的客体，又不断激发学生自我教育的要求，使学生成为自我教育的主体，促进学生创造性思维能力的发展。3.2.2从验证性学生实验过渡到探索性学生实验，培养学生创造性思维。我省今年高考实行理科综合考试，试卷对实验的考查已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的了解上，重在考查学生的实验设计能力与综合分析能力。但在平时的生物教学上，许多生物教师都不同程度地只重视理论知识的讲授与解题能力的培养，学生对这些理论产生与发展的过程并不了解，并且忽视了在生物实验课上对学生动手能力的培养。当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变的过程中，我们应从验证性实验入手，逐步过渡到探索性实验，培养学生创造性思维。在探索性实验教学过程中，生物学问题的提出和解决是以实验探索的途径和手段进行的，实验过程中充分发挥学生的实验能动性，让学生通过自主地参与知识获得的过程，掌握科学研究所必须具备的科学方法，探究性地获得科学概念，并逐步形成探究能力和科学态度。这种实验教学形式，不仅注重自主性、探究性和观察、实验操作等方法，更强调科学概念的掌握、探究能力的形成和科学态度的培养在探究过程中的统一。 3.2.2.1培养学生独立实验能力 由于学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律具有不成熟性，决定了他们还不可能完全成为独立的探究个体。逐步培养学生独立实验的能力应从初中学生抓起。对于刚升入初中的学生来说，更应该先在教师的指导下，经过一段时间的训练，让他们基本上能独立完成教学大纲中规定的实验内容后，才能实行探索性实验教学。 培养学生独立实验能力可以下方式进行： 初一学生好奇心强，喜欢动手却不认真操作，良好实验习惯的养成需要一定的时间。教师在讲解实验时，要边要点边示范，学生跟着教师一步一步地操作，逐个纠正不规范的实验方法。这样有利于培养学生认真、细致、严谨的科学态度，规范学生的实验操作。实验过程中要求学生的实验操作一致，不要求全体学生的思维方法是一致的，允许他们提出自己的某些想法，教师要给予适当的鼓励。一段时间后，教师在实验课时可以先讲操作要点，作示范，然后学生独立操作、观察。学生独立操作时，教师巡回辅导，分阶段完成实验。各阶段完成后，教师让学生叙述观察到的现象，填写好实验报告。这样不仅给学生操作的机会，初步培养学生独立操作能力，而且在教师指导下，使学生逐渐学会观察实验现象，收集实验资料，归纳总结得出结论的方法，从而主动获得知识。接下去，教师讲解时间逐渐缩短，学生做实验时间逐渐延长。让学生在教师的指导下，认真预习实验目的、方法、步骤、实验所需药品、材料。教师在实验课上提出要求，讲清要点，然后让学生独立操作。教师在学生操作过程中巡回指导。最后总结实验，指导学生完成实验报告。 学生在独立完成实验的过程中，不可避免地会提出一些问题。有的是不同于课本的观点，有的是对实验步骤或实验器材提出自己的改进意见。通过以上的训练，学生不但能比较熟练地掌握仪器的使用方法，而且产生了探索性实验的萌芽。3.2.2.2培养学生的发散思维，为探索性实验的培养打下基础针对高中学生，在平时的实验教学中，让学生对实验步骤等进行多方面的思考，提出不同的解决方案并起到温故而知新的作用，也有利于思路开阔，想象丰富，使创造性思维得到进一步的激励和培养。如：在叶绿体色素的提取与分离的实验中，除了课本上的方法之外，利用一张圆形的滤纸，可以做这个实验吗？能用几种实验方法说明植物细胞吸水与失水的条件？等等。让学生把自己设计的两、三个实验方法加以比较，比较其优劣，而比较又是进一步启发创造性思维的方法，比较促进了分析与综合，可以训练创造性思维的品质。鼓励学生的最优化思维，寻找最佳实验方案。改进高中生物实验，培养学生创造性思维。通过改进生物实验，才能逐步过渡到脱离课本，进行探索性实验的教学。在观察植物细胞有丝分裂的试验中，按课本上的步骤制作临时装片将用去2530分钟，学生用于观察装片的时间太少了。如果按照课本上的步骤进行操作，解离后酥软的根尖不易用镊子从玻璃皿中取出；解离后酥软的根尖放在玻璃皿中漂洗时会四分五裂，无法进行染色；根尖放入玻璃皿中染色后，染液太多时根本无法找到根尖；染色后弄碎根尖不如弄碎后染色效果更好；1%的龙胆紫溶液太浓，在显微镜下观察效果不好。为缩短制片时间，提高实验效果，引导学生在临时装片制作方面进行改进。解离时切取洋葱根尖23毫米，放在载玻片上，加一滴10%的盐酸，手持载玻片在酒精灯上晃动加热810分钟。然后用吸水纸吸去盐酸，再用盖玻片边缘将根尖轻压几下至扁（根尖可粘在发热的载玻片上，既利于漂洗又减少了漂洗时间），但不要弄散。把解离完的根尖连同载玻片，一端放入盛有清水的培养皿中，另一端搭在培养皿边缘上，以水没及根尖为准，漂洗56分钟（若根尖离开载玻片，待漂洗完毕，可用吸管吸起，在放回载玻片上）。漂洗完，将吸附着根尖的载玻片从培养皿中取出，把载玻片上多余的水分檫净，不可将吸水纸与根尖接触。先弄碎根尖，然后滴加一滴0.1%的龙胆紫溶液于根尖，染色11.5分钟。制片时，先将根尖周围的龙胆紫溶液用吸水纸吸去，然后加一滴清水，盖上盖玻片，再进行压片，将细胞分开。经过改进后，避免使用镊子，不会导致根尖分生区被镊子夹碎而丢失的可能；解离与漂洗的时间均缩短，有充分的时间观察装片；实验效果好，显微镜下洋葱根尖有丝分裂各期细胞清晰可见；提高了实验效率。顺便用这个实验让学生思考：如何清除容器中的龙胆紫溶液？因为本实验用的盐酸与龙胆紫溶液会发生中和反应，因此可将实验用剩的10%的盐酸倒入装龙胆紫溶液的容器中，再用试管刷刷洗。3.2.2.3将验证性实验改为学生设计实验，培养学生创造性思维教师可以将传授知识与培养能力有机地结合起来，改革实验课的教学方法，把实验作为研究的中心环节，让学生紧紧围绕设计实验去发现规律，掌握概念与理论，正确而深刻地领会生物学基础知识。如：让学生设计根对矿质元素离子的交换吸附实验。教师提出实验问题，提供实验器材让学生进行选择（为什么选蒸馏水而不选自来水？为什么选浓度为0.01%的亚甲基蓝溶液而不选1%的亚甲基蓝溶液）。教师指出实验的关键是：观察根与周围溶液中矿质元素离子的交换吸附后溶液的颜色变化。分组让学生设计实验步骤。实验第一步：根细胞表面的氢离子与亚甲基蓝阳离子发生交换吸附，学生设计正确。实验第二步：用蒸馏水冲洗被染成蓝色的根，有的学生忽视了“反复冲洗”，“直到洗掉根上的浮色为止”这一点，从而影响了下一步实验的效果。实验第三步：关键是用等量的氯化钙溶液和蒸馏水分别浸泡分成等量的根。否则实验现象不清晰，甚至不能解答要研究的问题。经过讨论，学生大多数都能正确说明设计的思路以及用蒸馏水作对照实验的道理，然后按设计的方案进行实验，效果很好。3.2.2.4开展探索性实验教学，培养学生创造性思维。开展探索性实验教学之前，应先确定探索的问题。提出一个新的问题，需要有创造性的想象力。生物实验探索问题是实验探索的目标，规定了探索的方向和内容，是进行实验探索的首要步骤。（1）确定探索问题探索实验问题应控制在一定的范围内，便于学生实现探索目标，得出正确的结论。这并不意味着不能培养学生的发散思维。因为发散思维是指获得创造目标的答案的途径和方法是多种多样的，最后解决的是同一个问题。实验探索问题在内容、方式、方法和探索的程度等方面要符合学生的认识规律、知识基础和能力水平，不能太难或过于简单，超出学生的能力所及。（2）设计与实施探索性实验教学探索性实验设计是教师对所提出的问题在课堂结构上进行总体规划过程，或者是学生根据自己所学的生物学知识和技能，独立地在教师的启发下，灵活创造性地对所提出的问题制定解决方案。它是进行实验探索的关键一步，决定着探索的问题能否顺利解决。探索性实验设计可以是学生解决了课本上的实验内容后，教师引导他们在原有实验的基础上，去设计新的实验，解决新的问题。如在高二课本中有唾液淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖的实验。做完这个实验后，教师可以进一步启发学生，唾液淀粉酶的催化作用与哪些外界条件有关？你能设计一个实验来证明吗？先让学生写出所要探究的外界条件有哪些，然后自己选择所需实验器材与设计实验步骤，经过小组讨论后进行实验。教师把讨论后的实验内容与实验步骤投影出来。做完实验，学生讨论后，再投影实验现象与结论。投影：实验内容：探究唾液淀粉酶的催化作用所需的外界条件（温度、酸碱度）实验步骤：取四支试管，分别注入2ml浆糊，并编号。在1、2号试管内注入2ml清水，在3号试管内注入2ml 10%的盐酸，在四号试管内注入2ml 10%氢氧化钠溶液，然后在四支试管内分别加入2ml唾液。振荡四支试管，将1、3、4号试管的下半部浸在摄氏37度的温水中约5分钟，将2号试管放入沸水中约5分钟。同时取出四支试管，分别滴入一滴碘液。实验现象：在1号试管中碘液不变蓝。在2、3、4号试管中碘液均变为蓝色。 实验结论：唾液淀粉酶的催化作用与温度、酸碱度有关。教师根据实验的结论，进行科学的抽象，让学生讨论为什么发烧时人的胃口就不好，要吃易消化的食物？胃液进入小肠后能继续起消化作用吗？为什么感冒时医生会开一些多酶片给患者服用？学生从许多生活例子中归纳出所有酶的催化作用的发挥不是无限度的，而是需要特定的外界条件这个结论。在讨论酶的应用时，可以提问学生：奥妙洗衣粉的广告中所说的污渍搜索因子指的是什么呢？其实就是加入的酶。脂肪酶可去除油渍，蛋白酶可去除血渍等。使用加酶洗衣粉时，就不宜用热水来浸泡衣服了。这样，教师引导下的探索性实验教学，用问题讨论实验讨论归纳科学抽象结论应用等环节组织教学，学生亲自参与实验过程，发挥学生的实验能动性，引导学生据实验现象，探究生命的本质与规律。3.3非智力因素与创造性思维能力的培养我们过去的教学中，往往存在这两种错误倾向：一种是不顾学生学情而就智力抓智力的教学方法，产生了不分教育对象的“高难度”，不讲实际的“填鸭式”，造成学生学习的逆反心理；另一种是形式主义的所谓发展学生个性的教学方法，课堂上“热闹式”的教学，学生并未学到真正的知识。这两种片面的教学方法，都使学生的学习心理失去平衡，既不能发展学生的智力，又不能发展学生的个性。所以，我们的教学应在促进智力发展的同时，有意识地对各种非智力因素加以培养。越来越多的统计资料证实，非智力因素的优劣直接影响着学生的学习水平，甚至是学生发展的决定因素。非智力因素是伴随着知识经验的掌握、观念的形成以及内部智力的成熟而发展起来的，它对外部智力的形成和创造能力的发挥起着决定性作用。因此，不注意非智力因素的培养，那么培养创造性思维能力就成了一句空话。湖北大学黎世法教授创立了“六课型单元教学法”，以科学理论为指导并采用最佳方法成功地对学生的非智力因素加以培养，许多教师在教学实践中取得了良好的效果，席家焕、熊顺新就“六课型”教学中非智力因素培养的科学方法进行探讨 席家焕、熊顺新：“六课型”教学与非智力因素培养，最优教学方式研究1987年第1期，有许多值得我们借鉴的地方。我认为，在生物实验教学中培养学生的非智力因素应明确以下几个问题：（1）学生主体作用的发挥是培养创造性思维能力的前提，而非智力因素是学生主体作用充分发挥的条件，同时也是学生主体作用充分发挥的必然结果，因此，在培养学生创造性思维能力的过程中，应充分体现主体性教育思想。（2）非智力因素的核心成分是情感，因此，在生物学实验教学中，教师应注意师生的情感交融。可以有以下几种具体做法： 通过多媒体等教学手段，充分表现生物体的美感，如生物体的结构是如何与功能相适应的、生物界的各种有趣的现象是生物适应环境的结果等，使学生在欣赏生物美的过程中得到积极的情感体验。 注重愉快教学，使学生在教学活动中获得良好的情感渲染。 在生物实验教学中，要恰当介绍生物学发展史与最新的生物学成就，使学生对生物学的发展充满美感。如1997年英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆出一只多利羊、人类基因组计划完成后将给我们带来怎样美好的前景等。（3）非智力因素的触发点是兴趣与好奇，因此，教师针对生物学实验教学特点，激发学生的学习兴趣。在实验教学中可以有如下几种方法： 实验前让学生充分预习，课前启发引导，联系生活生产实际激发求知欲和思维火花。 实验课中充分挖掘实验中的趣味因素，使学生在乐趣教学中充分进行创造性思维。 实验课结束后，应留给学生思考余地，以悬念结尾，激发学生的探求欲。3.4对学生创造性思维能力的评价我们一般以学习成绩代表学生的知识，并不能反映他的智力能力的