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【关键词】 生物实验 创新意识 创新思维 创新精神 创新操作能力
邓小平提出："科学技术是第一生产力。" 江泽民主席在1995年全国科技大会上的讲话指出："创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。"朱鎔基总理也提出："教育和科技事业要走改革创新之路，全面提高全民族的素质和创新能力。"
初中的生物实验由"演示实验"、"学生实验"、"动动手"、"实践活动"等组成,其中观察和实践是生物科学基本的研究方法。初中生物实验孕育着大量的培养学生创新素质的各种因素。在实验时，丰富的生物事实作用于感官，为学生创新思维提供了感官刺激；各种需要回答的课题，为学生创新意识提供了源泉；各种实验器材使用功能的改进革新，为学生创新操作活动提供了条件；各种自然生物规律应用于实际，为学生创造想象提供了成功的机会；不断出现的各种错误、失败，为学生创新精神增添了动力。存在的这些因素都为学生创新素质的培养提供了素材，再者随着我国实验条件的不断完善，更为学生创新素质的培养提供了机会，也提出了挑战。因此，教师应把生物实验教学作为培养每个创新素质的重要目标之一，这样才能使每个学生具有创新意识、创新思维、创新精神和创新操作能力，才能昂首迈入21世纪的知识经济时代，才能成为21世纪的优秀人才。
1. 从第一个实验起，培养学生的创新意识
初中生物的第一个实验是探究光照或水对植物生存的影响，课本只提到选择同种生长状况相仿的4株幼苗分别载种在庭院同样的花盆里。我们把1号花盆和2号花盆的幼苗作为第1大组探究光照对植物生存的影响；把1号花盆、3号花盆、4号花盆的幼苗作为第2大组探究水对植物生存的影响.然后，将花盆放在课本要求环境下，每天定时观察花盆中幼苗的生长状况，幷做好记录。连续观察、记录7……10天。请同学们回答："试比较1号花盆和2号花盆的幼苗，它们有那些相同点？又有哪些不同点？"学生们都能准确地回答："相同点：是幼苗相同、花盆相同、花盆中的泥土相同、浇的水相同；区别是：1号花盆光照充足，2号花盆光照不充足。"请同学们继续思考："试比较1号、3号、4号的幼苗，它们又有那些相同点？有哪些不同点？" 学生也都能回答："相同点：是幼苗相同、花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足；区别是：1号花盆适量浇水，3号花盆不浇水，4号花盆大量浇水。"那么请同学们回忆上面的两个实验想一想："我们在设计上面两个生物探究实验时每个探究实验有几个条件相同，又有几个条件不同呢？"同学们很快会回答出："只有一个条件不同，其它条件都相同。"再请同学们仔细考虑一下"1号花盆在整个探究实验起什么作用？"有一些聪明的学生想了想就会说："起对比作用。"然后教师纠正说："起对照作用" ，"这个1号花盆能不能省略？"，学生们回答："不能"。现在老师想要你们设计一个探究实验："探究温度对植物生存的影响，你们怎样设计这个实验呢？"由于有上面两个探究实验的经验，其中的一部分人回答是："2株幼苗相同、2个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把另一个花盆放在温度高的地方。"另一部分人回答说："2株幼苗相同、2个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把另一个花盆放在温度低的地方。"于是我接着说"究竟哪一组设计实验好呢？怎样才能使你们设计探究方案达到最佳效果呢？"同学们立即陷入了沉思，过了一会儿，有人窃窃私语，马上就有人大声地说："3株幼苗相同、3个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把一个花盆放在温度高的地方，把一个花盆放在温度低的地方。"这样一个完整的探究实验在学生们的集体智慧就诞生出来了。
这样从第一个實验起让所有的学生深度理解科学探究的本质，让每个学生都在思考问题、分析问题、解决问题，既锻炼了学生解决问题的能力，又培养了每个学生的创新意识。
2. 在生物实验过程中不断培养学生的创新精神和思维
通过开展生物实验，让学生在真实的结论中理解记忆新知识；在生物实验过程中体验创新获得知识的乐趣；在实验过程中理解实践出真知的道理；在实验中体验科学家从实验中创造巨大发现的过程；特别强调在实验过程中不要过分盲从权威，在实验教学中让学生发现了一些书上安排的不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，敢于创新的精神。
例如在学习科学家是怎样进行科学探究的时，首先介绍:19世纪中叶，人们仍不知道细菌是从哪里来的。当时一些著名的科学家认为细菌是自然发生的，例如，肉汤里就会自然形成细菌，使肉汤变质。法国科学家巴斯德（Louis Pasteur，1821—1895）设计了一个巧妙的实验，证明了肉汤的腐败是来自空气中的细菌造成的。1864年7月14日，在法国科学院的报告厅中，巴斯德演示了他的实验，作了精彩的说明，向世人证实了细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在的细菌产生的。巴斯德对肉汤腐败的原因解释是：桌上瓶中的肉汤，因为空气中的细菌可以进去，几天就腐败了。而鹅颈瓶中的肉汤虽然与空气相通，但细菌只落在鹅颈瓶的弯曲处，因此四年都没有腐败！细菌是由原已存在的细菌产生的。巴斯德还发现了乳酸菌、酵母菌（真菌的一种），提出了保存酒和牛奶的巴氏消毒法以及防止手术感染的方法，后人称他为"微生物学之父"。我接着分析巴斯德进行科学探究的过程，最后分析说："同学们要想把其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲是非常困难的，那么你还有什么更好的方法来探究这个问题呢？"学生们想烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲的目的就是让空气中的细菌无法进入瓶中的肉汤中，那么我们选择两个带盖子且能耐高温的瓶子即可，实验的其它过程都相同，这个问题不就很好的解决了吗。通过著名科学家的故事让所有的学生在实验过程中不要过分盲从权威，在实验教学中让学生发现了一些书上安排的不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，培养了每个学生创新的精神和思维。
3.通过生物实验过程培养学生创新操作能力
例如在做"鱼鳍在游泳中作用"实验时，在城市的市场上很难买到很小的活鲫鱼，买到的大约四两重的鲫鱼。教师在课前准备好的是大约四两重的鲫鱼和一些大小相仿的小金鱼，实验时先出示鲫鱼让学生做"鱼鳍在游泳中作用"的实验，由于课本中的提示：虽然鱼鳍可以剪掉，但因不珍爱生命，这种方法不可取，所以大多数学生采取不剪鱼鳍的方法。于是不同的小组用了不同的方法，有的用模型作对比，有的用线和塑料片绑尾鳍的，有的剪掉鱼鳍，但由于鱼体太大放在大的鱼缸里也做不出好的效果。那么有的学生就问："为什么我们按照课本上的步骤和方法去做实验时，鱼还能在水中比较好地游泳呢？"请同学们想一想："我们的问题究竟出在什么地方？"有同学就想到了"我们的实验中最可能出错的地方可能是鱼有问题"，我就及时问："选用什么样的鱼做实验效果较好呢？"这时学生的大脑就像开足马力发动机快速运转起来了："是大鱼好呢？还是小鱼好呢？"、"鱼太大效果不好，这种鱼必须要鳍，而且个体小，又能买到，这几个条件加在一起究竟是一种什么样的鱼呢？"刚开始还是小声窃窃私语,后来声音越来越大，终于有人说出："金鱼"于是我就将准备好的金鱼拿出来让学生们继续做实验，不同的小组用了不同的方法，有的用模型作对比，有的用线和塑料片绑尾鳍的；有的用小皮筋束小金鱼的尾鳍的；有的纱布和线缠小金鱼的鳍.总结自己的实验结果时，学生认为剪掉鱼鳍的效果最明显，但因不珍爱生命，这种方法不可取,其次用线捆小金鱼的鳍效果较好，但注意要用细棉线，并且要捆的圈多些、牢些。通过改变实验中的生物材料，提高实验的效果，有利于学生得出科学的结论，更有利于培养学生的创新操作能力。例如在做"测定植物的蒸腾作用"时，选取两枝粗细相近的枝条，一枝将叶片去掉，一枝保留叶片，分别插入两个锥形瓶内，枝条要插到瓶底。枝条露在瓶外的部分用塑料袋罩住，袋口扎紧。两瓶内水的液面高度一样，液面上加适量食用油，防止水分的蒸发，然后在瓶壁上做标记。将它们放到有阳光的地方，大约3h后。请同学们看一看发生什么变化？另外，教师不让学生看见把锥形瓶改成细管的实验。同学们立即回答："原来两个塑料袋里都没有小水珠，现在有叶片的塑料袋里有小水珠，而没有叶片塑料袋里没有小水珠，小水珠是由叶片散发出来的水蒸气凝结而成的。"接下来请同学们比较一下两个瓶内水的液面高度是否发生了变化？学生经过认真细致的观察后说："两个瓶内水的液面高度变化不明显或一样高。"又有学生要说"肯定有叶片那个锥形瓶液面降低了。"我接着说"为什么变化不明显？请同学们想一想：我们的问题究竟出在什么地方呢？"学生马上就会想到："可能锥形瓶比较大不容易观察到明显的现象，能不能选用一些较小的器材？什么器材又比较小呢?"由此就可能联想到了"细管"，最后终于有学生大声地说出："是细管"，教师出示课前用细管做的这个实验，于是学生很容易得出结论。这样通过实验中出现的问题让学生们想方设法改变实验器材，从而达到较佳的观察效果，有利于学生更好地得出结论，培养了学生创新操作能力。
丰富的生物试验所展示的事实作用于感官，为全部学生的创新思维提供了感官刺激；各种需要回答的课题，为全部学生创新意识提供了源泉；各种实验器材使用功能的改进革新，为全部学生创新操作活动提供了条件；各种自然生物规律应用于实际，为全部每个学生创造想象提供了成功的机会；不断出现的各种错误、失败，为全部学生创新精神增添了动力。
4、结论
在生物实验教学中通过教师精心设计问题，激发学生思考，勇于质疑，教师加以适当点拨，使每个学生的知识和能力都得到很大的提高。从生物实验教学的各个环节……从第一个生物实验做起，培养每个学生的创新意识，在生物实验教学过程中特别强调不要过分盲从权威，让所有学生发现课本中一些安排不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，敢于创新的精神，使每个学生的学习积极性和主动性以及创新意识，创新精神、创新思维、创新操作能力都得到了较大提高。
邓小平提出："科学技术是第一生产力。" 江泽民主席在1995年全国科技大会上的讲话指出："创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。"朱鎔基总理也提出："教育和科技事业要走改革创新之路，全面提高全民族的素质和创新能力。"
初中的生物实验由"演示实验"、"学生实验"、"动动手"、"实践活动"等组成,其中观察和实践是生物科学基本的研究方法。初中生物实验孕育着大量的培养学生创新素质的各种因素。在实验时，丰富的生物事实作用于感官，为学生创新思维提供了感官刺激；各种需要回答的课题，为学生创新意识提供了源泉；各种实验器材使用功能的改进革新，为学生创新操作活动提供了条件；各种自然生物规律应用于实际，为学生创造想象提供了成功的机会；不断出现的各种错误、失败，为学生创新精神增添了动力。存在的这些因素都为学生创新素质的培养提供了素材，再者随着我国实验条件的不断完善，更为学生创新素质的培养提供了机会，也提出了挑战。因此，教师应把生物实验教学作为培养每个创新素质的重要目标之一，这样才能使每个学生具有创新意识、创新思维、创新精神和创新操作能力，才能昂首迈入21世纪的知识经济时代，才能成为21世纪的优秀人才。
1. 从第一个实验起，培养学生的创新意识
初中生物的第一个实验是探究光照或水对植物生存的影响，课本只提到选择同种生长状况相仿的4株幼苗分别载种在庭院同样的花盆里。我们把1号花盆和2号花盆的幼苗作为第1大组探究光照对植物生存的影响；把1号花盆、3号花盆、4号花盆的幼苗作为第2大组探究水对植物生存的影响.然后，将花盆放在课本要求环境下，每天定时观察花盆中幼苗的生长状况，幷做好记录。连续观察、记录7……10天。请同学们回答："试比较1号花盆和2号花盆的幼苗，它们有那些相同点？又有哪些不同点？"学生们都能准确地回答："相同点：是幼苗相同、花盆相同、花盆中的泥土相同、浇的水相同；区别是：1号花盆光照充足，2号花盆光照不充足。"请同学们继续思考："试比较1号、3号、4号的幼苗，它们又有那些相同点？有哪些不同点？" 学生也都能回答："相同点：是幼苗相同、花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足；区别是：1号花盆适量浇水，3号花盆不浇水，4号花盆大量浇水。"那么请同学们回忆上面的两个实验想一想："我们在设计上面两个生物探究实验时每个探究实验有几个条件相同，又有几个条件不同呢？"同学们很快会回答出："只有一个条件不同，其它条件都相同。"再请同学们仔细考虑一下"1号花盆在整个探究实验起什么作用？"有一些聪明的学生想了想就会说："起对比作用。"然后教师纠正说："起对照作用" ，"这个1号花盆能不能省略？"，学生们回答："不能"。现在老师想要你们设计一个探究实验："探究温度对植物生存的影响，你们怎样设计这个实验呢？"由于有上面两个探究实验的经验，其中的一部分人回答是："2株幼苗相同、2个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把另一个花盆放在温度高的地方。"另一部分人回答说："2株幼苗相同、2个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把另一个花盆放在温度低的地方。"于是我接着说"究竟哪一组设计实验好呢？怎样才能使你们设计探究方案达到最佳效果呢？"同学们立即陷入了沉思，过了一会儿，有人窃窃私语，马上就有人大声地说："3株幼苗相同、3个花盆相同、花盆中的泥土相同、光照充足、适量浇水；一个花盆放在温度适宜的地方，把一个花盆放在温度高的地方，把一个花盆放在温度低的地方。"这样一个完整的探究实验在学生们的集体智慧就诞生出来了。
这样从第一个實验起让所有的学生深度理解科学探究的本质，让每个学生都在思考问题、分析问题、解决问题，既锻炼了学生解决问题的能力，又培养了每个学生的创新意识。
2. 在生物实验过程中不断培养学生的创新精神和思维
通过开展生物实验，让学生在真实的结论中理解记忆新知识；在生物实验过程中体验创新获得知识的乐趣；在实验过程中理解实践出真知的道理；在实验中体验科学家从实验中创造巨大发现的过程；特别强调在实验过程中不要过分盲从权威，在实验教学中让学生发现了一些书上安排的不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，敢于创新的精神。
例如在学习科学家是怎样进行科学探究的时，首先介绍:19世纪中叶，人们仍不知道细菌是从哪里来的。当时一些著名的科学家认为细菌是自然发生的，例如，肉汤里就会自然形成细菌，使肉汤变质。法国科学家巴斯德（Louis Pasteur，1821—1895）设计了一个巧妙的实验，证明了肉汤的腐败是来自空气中的细菌造成的。1864年7月14日，在法国科学院的报告厅中，巴斯德演示了他的实验，作了精彩的说明，向世人证实了细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在的细菌产生的。巴斯德对肉汤腐败的原因解释是：桌上瓶中的肉汤，因为空气中的细菌可以进去，几天就腐败了。而鹅颈瓶中的肉汤虽然与空气相通，但细菌只落在鹅颈瓶的弯曲处，因此四年都没有腐败！细菌是由原已存在的细菌产生的。巴斯德还发现了乳酸菌、酵母菌（真菌的一种），提出了保存酒和牛奶的巴氏消毒法以及防止手术感染的方法，后人称他为"微生物学之父"。我接着分析巴斯德进行科学探究的过程，最后分析说："同学们要想把其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲是非常困难的，那么你还有什么更好的方法来探究这个问题呢？"学生们想烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲的目的就是让空气中的细菌无法进入瓶中的肉汤中，那么我们选择两个带盖子且能耐高温的瓶子即可，实验的其它过程都相同，这个问题不就很好的解决了吗。通过著名科学家的故事让所有的学生在实验过程中不要过分盲从权威，在实验教学中让学生发现了一些书上安排的不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，培养了每个学生创新的精神和思维。
3.通过生物实验过程培养学生创新操作能力
例如在做"鱼鳍在游泳中作用"实验时，在城市的市场上很难买到很小的活鲫鱼，买到的大约四两重的鲫鱼。教师在课前准备好的是大约四两重的鲫鱼和一些大小相仿的小金鱼，实验时先出示鲫鱼让学生做"鱼鳍在游泳中作用"的实验，由于课本中的提示：虽然鱼鳍可以剪掉，但因不珍爱生命，这种方法不可取，所以大多数学生采取不剪鱼鳍的方法。于是不同的小组用了不同的方法，有的用模型作对比，有的用线和塑料片绑尾鳍的，有的剪掉鱼鳍，但由于鱼体太大放在大的鱼缸里也做不出好的效果。那么有的学生就问："为什么我们按照课本上的步骤和方法去做实验时，鱼还能在水中比较好地游泳呢？"请同学们想一想："我们的问题究竟出在什么地方？"有同学就想到了"我们的实验中最可能出错的地方可能是鱼有问题"，我就及时问："选用什么样的鱼做实验效果较好呢？"这时学生的大脑就像开足马力发动机快速运转起来了："是大鱼好呢？还是小鱼好呢？"、"鱼太大效果不好，这种鱼必须要鳍，而且个体小，又能买到，这几个条件加在一起究竟是一种什么样的鱼呢？"刚开始还是小声窃窃私语,后来声音越来越大，终于有人说出："金鱼"于是我就将准备好的金鱼拿出来让学生们继续做实验，不同的小组用了不同的方法，有的用模型作对比，有的用线和塑料片绑尾鳍的；有的用小皮筋束小金鱼的尾鳍的；有的纱布和线缠小金鱼的鳍.总结自己的实验结果时，学生认为剪掉鱼鳍的效果最明显，但因不珍爱生命，这种方法不可取,其次用线捆小金鱼的鳍效果较好，但注意要用细棉线，并且要捆的圈多些、牢些。通过改变实验中的生物材料，提高实验的效果，有利于学生得出科学的结论，更有利于培养学生的创新操作能力。例如在做"测定植物的蒸腾作用"时，选取两枝粗细相近的枝条，一枝将叶片去掉，一枝保留叶片，分别插入两个锥形瓶内，枝条要插到瓶底。枝条露在瓶外的部分用塑料袋罩住，袋口扎紧。两瓶内水的液面高度一样，液面上加适量食用油，防止水分的蒸发，然后在瓶壁上做标记。将它们放到有阳光的地方，大约3h后。请同学们看一看发生什么变化？另外，教师不让学生看见把锥形瓶改成细管的实验。同学们立即回答："原来两个塑料袋里都没有小水珠，现在有叶片的塑料袋里有小水珠，而没有叶片塑料袋里没有小水珠，小水珠是由叶片散发出来的水蒸气凝结而成的。"接下来请同学们比较一下两个瓶内水的液面高度是否发生了变化？学生经过认真细致的观察后说："两个瓶内水的液面高度变化不明显或一样高。"又有学生要说"肯定有叶片那个锥形瓶液面降低了。"我接着说"为什么变化不明显？请同学们想一想：我们的问题究竟出在什么地方呢？"学生马上就会想到："可能锥形瓶比较大不容易观察到明显的现象，能不能选用一些较小的器材？什么器材又比较小呢?"由此就可能联想到了"细管"，最后终于有学生大声地说出："是细管"，教师出示课前用细管做的这个实验，于是学生很容易得出结论。这样通过实验中出现的问题让学生们想方设法改变实验器材，从而达到较佳的观察效果，有利于学生更好地得出结论，培养了学生创新操作能力。
丰富的生物试验所展示的事实作用于感官，为全部学生的创新思维提供了感官刺激；各种需要回答的课题，为全部学生创新意识提供了源泉；各种实验器材使用功能的改进革新，为全部学生创新操作活动提供了条件；各种自然生物规律应用于实际，为全部每个学生创造想象提供了成功的机会；不断出现的各种错误、失败，为全部学生创新精神增添了动力。
4、结论
在生物实验教学中通过教师精心设计问题，激发学生思考，勇于质疑，教师加以适当点拨，使每个学生的知识和能力都得到很大的提高。从生物实验教学的各个环节……从第一个生物实验做起，培养每个学生的创新意识，在生物实验教学过程中特别强调不要过分盲从权威，让所有学生发现课本中一些安排不恰当的地方，通过认真细致观察、分析、理解和判断，勇于怀疑前人和书本提出结论，敢于创新的精神，使每个学生的学习积极性和主动性以及创新意识，创新精神、创新思维、创新操作能力都得到了较大提高。