如何在生物实验教学中培养学生的创新能力3篇(初中生物实验教学中学生创新思维的培养)

时间:2022-10-06 18:06:01 综合范文

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如何在生物实验教学中培养学生的创新能力3篇(初中生物实验教学中学生创新思维的培养)

如何在生物实验教学中培养学生的创新能力1

论文摘要】实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素养和创新能力的培养。鉴于当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差。为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践。

  拓展教学,明确实验设计原理

  着名教育学家布鲁姆认为决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质。它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理。

  挖掘教材中的实验设计理论知识在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握学实验设计的理论知识。例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计科学性原则――设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计准确性原则――设立多因子变量。通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤。

  补充经典实验,优化实验设计理论知识分析教材中的实验,发现实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的。因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验设置的实验条件的目的。这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的。强化实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路

  学生在明确了实验设计的基本原理后,只有通过必要的实验设计训练,才能真正掌握实验设计的方法,提高实验设计能力。

  课本实验的重新设计树立实验设计的信心进行实验设计的初期,学生对实验设计方案的思路模糊,存在畏惧心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略,帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识,教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件,让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计,使学生从中获得成功感,增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”过程中训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的正确思路,为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。

  典型习题的剖析——理顺实验设计的思路加强学生实验能力的培养,不但要重视分析和解释实验现象和结果,以及推导实验结论能力的培养,更应重视培养设计实验方案的能力。无论哪种类型的生物实验设计,其本质都是根据实验题目所提出的问题,运用已具备的生物知识或生物技能,有时甚至是根据实验题目所给出的信息或提示,构思出解决问题的方案,这有助于培养学生思维的发散性,综全知识和解决实际问题的能力。提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计师的理论知识,更重要的是应让学生掌握学生实验设计的正确思路。实验设计的基本思路为:①明确要求和目的→②联系理论原理→③确定实验思路→④设计实验步骤→⑤实验结果的预期、分析和讨论。由于实验设计题常常开放度较大,设计的实验步骤甚至在方法上可能不统一,但只要是科学的、合理的、可行的,都应给予认可。

  专题训练——深化实验设计的理解“实践出真知”,学习的目的在于应用,只有将知识应用于实践,才能加深对知识的理解和巩固,从而形成相应的技能。学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后,一定数量的设计练习是必要的,它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等,提高实验设计题的应答准确性。为了使学生更好地掌握实验设计的方法,提高运用知识解决问题的能力,可以按照实验设计题的类型采用专题训练的做法。专题训练的内容有:①设计实验方案:如观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响,这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件,确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理,构思相关的生物情景,而后再设计便于操作的实验方案。这有利于培养学生想象能力、设计能力和创造能力。②设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的,设计或补全实验步骤。③设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握,并以此为媒介,引导解决问题的思路方法,进一步培养学生的科学素质和实验思维能力。

  交流点拨——提高实验设计的能力由于实验设计题具有开放性的特点,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结果是多种多样的,设计水平高低不同。所以,在进行了一定数量的设计训练后,教师要及时给予点拨或引导学生交流设计成果,总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准,从而使学生巩固实验设计方法,提高实验设计的能力。另外,通过学生对实验设计方案的讨论,可以互相取长补短,完善设计方案,丰富设计内容。同学的启示和教师点拨丰富了解题的思路,启迪了思维,通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入,实验设计能力从本质上得到了很大的提高。

如何在生物实验教学中培养学生的创新能力2

  在生物实验教学中如何培养学生的观察能力

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  左光巧

  初中生物新教材学生课堂实验共37个,这充分体现了生物教学大纲指出的“生物学是一门实验科学,观察和实验是学习生物科学的基本方法。”努力创造条件,结合学生心理、生理特点,克服困难,完成新课标、教材规定的课堂实验教学,培养学生的能力,发展智力,提高学生素质,提高生物教学质量,是我们生物教师的责任,其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生的观察能力。

  培养学生的观察能力,首先必须使学生明确实验的目的,激发学生学习动机。心理学告诉我们,目的是人采取行动的结果,而动机则是激励人去行动的动力。学生明确实验目的,自觉地产生动手实验的内部动机,实验效果就会很好。但是初一、二年级学生好奇、好动,对实验陌生。有的学生认为上实验课好玩,缺乏科学态度,有的学生认为升学不考,学习目的不明确,这些都给实验课组织教学带来一定困难。因此实验前除要求学生明确教材上的实验目的外,还要明确该实验在生产、生活等方面的实际应用。如上显微镜使用一课时,提出医生对贫血、癌症等疾病的诊断,除看、问、查以外,还要通过化验,用显微镜、电子显微镜等对病人患病部位的细胞组织等进行病理诊断,才能得出结论。没有科学手段会使病人误诊,严重时会危及生命,造成不可弥补的损失。同时介绍显微镜在工、农、医学方面的广泛应用,以此激发学生学习动机,树立科学态度,提高学习兴趣,这样有利于克服组织教学难的问题。

  其次,要注重培养学生科学的观察方法和求实态度。观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。

  先整体观察后局部观察:教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候

  会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。

  对比观察:是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。

  重复观察:为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。

  通过一年的生物实验课教学实践,我体会到生物实验课对提高生物学科的教学质量能起到很大的促进作用。自己决心将实验课的改革,继续深入进行下去,全面提高学生素质,提高生物教学质量。

如何在生物实验教学中培养学生的创新能力3

  小学科学实验教学中如何培养学生创新能力

  摘 要:只有在教师的指导下,让学生精心地设计、选择和组织,才能更好地发挥学生的自主意识,让学生在主动参与实践探究活动中,学会多角度思考问题。只有按教材要求,多考虑几种不同形式的实验方法,学生才会越学越新鲜,越兴奋,同时也能调动学生从多角度思考问题,学会多种解决问题的方法,培养创新精神和实践能力。

  关键词:实验;创新;提高能力

  中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)08-250-01

  综合实践活动是为了改革现在教育弊端而提出来的一种新型的课程,它不同于原有课程结构中的学科课程,是一种基于学习者的直接体验,密切联系儿童、生活、社会,在以学生自主活动为特征的实践操作中体现对知识的综合运用和实践科学结论、发现新知识的课程形态。综合实践活动着眼于每一个学生全面而有个性的发展。根据我教学小学《科学》课实验方面的实践活动,我谈谈自己的浅显认识,小学科学实验教学是综合实践活动非常普遍的活动课程,每一个实验都广泛涉及到学生的生活、社会以及劳动与技术等方方面面科学知识,通过具体的实验过程,逐步培养学生对知识综合应用能力。教学实践使我们认识到:小学科学实验教学在培养、开发学生创新意识与创新能力方面,具有独特作用。就具体的实验内容,结合实际情况,我从以下几点谈谈:

  一、选择结构材料标准具有求异性

  实验器材的选择,既要能揭示与教学内容有关的一系列现象,体现所要学习的概念、规律,具有科学性;又要符合学生年龄特征和知识水平,使他们有能力通过动手来发现问题,认识问题,具有可接受性;还要具有从多种途径去进行支配的求异性。在形成概念需要的基础上,努力使材料之间具有多种相互作用,而这种相互作用的结构往往来源于学生的身边。因此,只有在教师的指导下,让学生精心地设计、选择和组织,才能更好地发挥学生的自主意识,让学生在主动参与实践探究活动中,学会多角度思考问题。例如:在讲《导体和绝缘体》时,要求学生运用电池、电珠、电键组装成串联和并联电路,并认识两种电路的性能。我认为这些材料学生身边到处可见,不如让学生自带材料进行实验。我在课前要求同学们准备电池、电珠、开关、导线。上课前,我检查材料时,惊奇地发现:人人都准备了电池、电珠、开关、导线,但在开关上却大不相同,有的是从实验室借来的开关,有的是用两个“按扣”代替开关,有的是用2片铜片做成的开关,还有的是用2个回形针代替开关。在固定导线上有的是用透明胶,有的是用纸卷成筒,用棉线捆??。这一切不正是学生自主学习,灵活思维的体现吗?方法虽“土”,却迸发学生创造的火花。

  二、指导实验过程,方法具有多样性

  实验操作是实验教学的主体。当学生明确了实验目的后,是否乐意主动地参与实验操作,是否能顺利的解决问题,获得新知,这就要看选择的实验方法是否多样化。只有按教材要求,多考虑几种不同形式的实验方法,学生才会越学越新鲜,越兴奋,同时也能调动学生从多角度思考问题,学会多种解决问题的方法,培养创新精神和实践能力。

  1、同一实验,方法多样化。即在同一个实验中,鼓励学生改进操作方法。在改进过程中,培养创新精神和创新能力。如四年级有关《磨擦产生电》一课的“同种电荷相斥,异种电荷相吸”实验中,要求把橡胶棒吊在铁架台上,操作中发现吊起的橡胶棒有些摆动,于是,我鼓励学生能否借助“磁铁性质实验”的方法来改进吊橡胶棒的方法。学生通过回忆思考:有的继续悬吊,但缩短绳子;有的改用支架悬放;有的用两支圆形铅笔平行评论在桌面当轮子,铅笔上放胶棒。不管那种方法,都能达到实验目的,活跃了课堂气氛,锻炼了学生创造能力。

  2、同等实验方法多样化。即同一课要解决几个问题,设计了几个实验,对这样的实验必须采取多种方法进行。如《物体传声》一课,教材中要求同时解决三个问题:①声音在固体中传播;②声音在液体中传播;③声音在气体中传播。对这三个同等实验我采用三种形式进行引导。

(1)分组合作实践,获得固体传声的结论。我让每个学生把耳朵贴紧桌面,用手轻挠桌底,静听挠的声音;接着我让每组派一个人轻挠桌脚,其余人把耳朵贴紧桌面静听挠的声音;最后我在教室一个角落轻敲水泥地面,学生把耳朵紧贴桌面静听敲击声。三次实践,学生很容易得出固体是可以传声的结论。

(2)独立设计实验,解决液体传声。固体可以传声,液体能不能传声呢?我让学生根据提供的材料(金属棒、石块、水槽、水、闹钟、电子表)自己设计实验证明。学生沿着这样线索思考着:现有材料中,哪些物体可以发声哪些物体可以不露出水面发声听物体在水中是否发声,必须耳朵紧贴液面(水槽壁)。于是,用石块在水中碰击发声,用闹钟在水中发声,用电子表在水中发声,耳贴水槽壁听等实验油然而生,液体可以传声的结论水到渠成。

(3)教师演示实验,分析推理得出空气可以传声。在知道固体、液体可以传声后,我在纸屏中心吊一个小球,在离纸屏左右的地方敲小鼓,每敲一次小鼓,纸屏上的小球就跳跃一次。为什么小球跳跃?我引导学生推理:鼓锤一敲鼓皮振动,振动在鼓和纸屏间的空气中传播产生声波,声波又推动纸屏,使纸屏产生振动,引起小球跳跃。通过以上的分析,得了空气传声的结论。

  三、发现实验现象,观察具有多向性

  寻求发现是实验教学的最终目的。发现实验现象离不开观察:观察要认真、仔细、准确、系统;观察要全方位,具有多向性。对问题善于提出多种不同的设想,沿着不同的设想去寻找多种不同的发现。不要去猜测和人云亦云,坚持自己的主见,是培养创造精神的主要基础。例如:在讲《水蒸气的凝结》时,我引导学生做“白雾”形成实验。要求学生假想“白雾”是水蒸气遇冷而形成的,再分析在实验装置中,哪些地方接受酒精灯的热,哪些地方是具备冷的环境,观察冷环境的地方有没有“白雾”形成。实验中,我发现大部分小组都是试管内的水慢慢地向上冒气泡,试管口外逐渐有“白雾”产生,当水沸腾时,试管口外“白雾”较多。只有一个组持有不同见解:水受热后开始向上冒泡,试管口内开始有“白雾”,当水沸腾后,“白雾”产生的部位渐渐外移到管口外约3cm处。这就是一个创造性发现。在汇报观察结果时,我鼓励该小组同学大胆地说出自己不同的发现,并鼓励其他组再次实验,结果都与之相同。

  参考文献:

[1] 殷 骥.徐 菊.小学生科学素养培养漫谈[J].科学大众(科学教育).2013(06)

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