文档介绍：实验教学中如何培养学生的创新能力
生物科学是一门以观察和实验为基本研究方法的科学,许多知识是通过实验数据、实验现象和实验结果证实来的。生物实验不仅能培养学生学习生物这门学科的兴趣,激发学生的求知欲望,并转化为一种热爱科学的素养和志向,同时,也是培养学生创新能力的重要途径。因此教师在日常的教学活动中应当积极创造各种条件开展实验教学,将学生获得的知识技能与培养创新能力统一起来。
一、通过经典实验来培养学生的科学素养
高中生物教材中的一些经典实验教学很值得教师重视。经典实验蕴藏了很重要的科学实验思想和巧妙的实验设计方法,在教学过程中可以作为培养学生的科学思维能力和科学素养的载体。例如“基因的分离定律”一节中,孟德尔在发现基因的分离定律的过程中,不仅体现了科学家探索自然、追求真理锲而不舍、无私奉献的科学精神,而且实验中所展现出来的科学素养和技巧更是令人叹服。正是由于他的这种锲而不舍精神才为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔名垂后世的重要原因。
在经典实验的的引入方面一般有两种教学形式:一是使经典实验融入教学过程中。有选择性的选用一些与课程有关的典型事例进行讲述。例如,介绍科学家的故事,可以感染和教育学生。二是让学生自己进行研究性的学习。通过资料的查阅,专题讨论等方式了解一些经典实验背后科学家所展现出来的人格魅力和科学精神,提高意志力和认知水平,从而提高自身的科学素养。
二、使用多种实验方法来增强学生的基础知识
实验贯穿生物教材,由“演示实验”、“学生探究实验”、“模型建构”、“实践活动”等组成。教师可以通过多种实验方法的组合来增强学生的基础知识。
例如,通过演示实验与学生实验相结合的方式,来加深对概念的理解。在高中生物教材必修二《DNA分子的结构》一节中,教师就可以先通过模型演示DNA分子的空间结构让学生形成DNA分子结构的初步印象,再通过模型建构让学生参与到制作DNA双螺旋结构的过程中,使学生在思考与动手实验中获取、理解知识,将更有利于学生对知识的巩固和提高。
通过演示实验和课外实验相结合的方式,来加强学生对知识的深化理解。如在高中生物教材必修三《生态系统的稳定性》一节中教师可以通过视频演示各种生态系统在遭受破坏的情况下如何自身恢复的过程,使学生对生态系统的自我调节能力有了直观的体验。再通过让学生课后设计并制作生态缸,观察其稳定性,并对生态缸里的生物种类和数量进行追踪记录,不仅锻炼了学生的观察能力和操作能力,又体现了学生的主体性,使对知识的理解更加深刻。
另外结合实验,老师可以鼓励学生自制教学实验仪器,有助于增强学生设计实验的能力,还可以用于一些探究实验。通过师生共同参与,可以把学生自制的仪器作为实验室仪器的有益补充。不仅培养了师生的动手技能,又将学生所学的知识运用到解决实际问题方面。更能够培养学生的创新能力。
三、使用系统的科学方法来激发学生的创新思维
创新思维,即不受固有模式束缚而进行的有创见性的心理反应,就是教师鼓励学生以创新的态度来对待学习,促使学生在学习的过程中想得多、想得新、想得巧。教学方法的改变,便是培养学生创新思维的策略之一。在实验教学中教师应以实验技能训练为切入口来指导学生掌握科学的实验方法。这包括实验之前的准备工作,实验进行中的指导工作和实验结束后的总结工作。
实验之前的准