1. 如何利用生物實驗教學培養學生的探究能力與創新精神
生物是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學可以激發學生學習生物的興趣，幫助學生形成生物概念。在生物實驗教學中，恰當地使驗證實驗變為探索實驗，能夠更有效地培養學生思維的探究與創新能力，使學生在實驗中探索，探索中實驗，養成實事求是、嚴肅認真的科學態度。如何利用生物實驗教學培養和提高學生的探究能力與創新精神呢？
1.在實驗教學中要創設科學探究情境，讓全體參與探究過程
讓學生了解科學家規范的探究過程對學生的探究性學習有榜樣示範作用，但如果只讓學生瀏覽科學探究的大致過程，而不將學生置身於探究學習的真實情境之中，讓學生動手「做」，則是難以實現探究目的的。生物實驗教學中，筆者以教材中的學生實驗為依託，盡量提供不同的實驗材料，讓學生不局限於課本的實驗方法，展開充分想像，靈活運用所給材料，全員動手自行設計實驗。一種設計方案失敗了，再去探索新的方案；一種方案成功了，再去探索最佳方案。生物學實驗不應該只是一個驗證生物學結論的過程，而更應該是一個探索、嘗試、體驗的過程。在實驗教學中，筆者大膽改革，變驗證性實驗為探究性實驗。以觀察植物細胞質壁分離與復原實驗為例，由學生自己配製不同濃度的蔗糖溶液，通過不同的實驗方案探索出能使細胞發生質壁分離和復原的濃度范圍，沒有簡單地按照教材中所給的濃度進行驗證。學生通過動手、動腦的親身體驗，不僅豐富了感性認識，還發展了理性認識；既提高了動手實踐的能力，又增強了觀察、記憶、思維等多種能力。學生通過探究，增強了對學習的興趣，增強了自信，改善了師生間的關系，學習互動更加協調，提高了學生的學習效率和效果。
2.實驗教學更要滲透思維的探索
2.1提出問題，引發思維。
在實驗前，教師根據實驗內容和教學目標，通過生產、生活中的實例，學生明確本節實驗的目標後，教師提出假設，學生產生好奇，帶著問題閱讀教材，了解實驗原理，熟悉操作步驟和方法；在教師的誘導下，提出某種假設和某種預言；對實驗中應注意問題和可能出現的意外，做到心中有數。
2.2實驗操作，發展思維。
學生進行實驗操作。教師巡視指導學生實驗的方法，幫助思考實驗現象產生的原因。該程序是實驗教學的中心環節。操作時應注意以下幾點：教師要及時解答學生的疑問和糾正學生的錯誤操作；注意發揮骨幹學生的「小先生」作用，讓他們在小組內做好示範；鼓勵中後生，多動手、動口、動腦，開發其非智力因素。
2.3設計實驗，探索創新。
首先讓學生重溫教材實驗，整理完成實驗報告。然後教師進一步引導學生從多方面掌握實驗方法，鼓勵學生運用所學過的知識技能，獨立設計類似的實驗。這樣不僅能活躍課堂氣氛，而且能培養學生的發散思維和創新能力。最後教師對學生的實驗方案進行評比、表彰。
3.實驗教學中要貫徹思維的創新
3.1鼓勵學生質疑，激活創新思維。
為了防止和克服學生在實驗中存在的滿足於簡單的機械操作或缺乏應有的思維廣度和深度等現象，教師要努力創設情景，激活學生的創造性思維。
3.1.1讓創新擁有適宜的「土壤」。生物實驗教學要有效地培養學生的創造能力，必須建立起一種民主、寬松、信任的教學氛圍，營造創新的「土壤」和「氣候」。在這樣的教學氛圍中，學生消除了膽怯和依賴的心理，不怕出錯和失敗，積極動手動腦，大膽嘗試，從而為培養創造性思維開辟了廣闊天地。為了使學生能自由自在地發表意見，課堂上筆者常說的一句話就是「大家七嘴八舌地說」。這樣有利於消除學生的心理障礙，學生在輕松自由的氛圍中就能無拘無束，各抒己見；在實驗過程中，有些學生因操作錯誤等導致觀察不到正確的實驗現象，教師應幫助學生進行分析，找出問題的症結所在；同時要以寬容的態度允許學生犯錯誤。
3.1.2讓猜想充滿實驗過程。正如牛頓所說：「沒有大膽的猜想，就作不出偉大的發現。」在實驗教學中，鼓勵學生對實驗中可能出現的實驗現象和結果進行猜想和預測，並讓學生在此基礎上自己設計實驗方案，選擇實驗器材，再通過實驗去驗證自己的預測和猜想，這對於激活學生的思維，培養創新能力是非常有益的。例如，在學習水分的散失時，讓學生猜想植物吸收的水分主要用於哪些方面?有的學生認為絕大多數水分用於參與植物體內的各項生命活動；有的認為主要是通過蒸騰作用散失到大氣中。學生經過思考討論，設計出了「稱重法」實驗：剪取一根帶葉的健壯枝條，插入密封、盛有水的錐形瓶內，用一個透明塑料帶套扎在枝葉上，預先將塑料帶、盛水的錐形瓶分別在天平上稱重記錄。然後放到陽光下照射一段時間，再將兩者稱重，計算出錐形瓶內減少的重量即植物吸收的水與蒸騰作用散失的水（塑料帶增加的重量）兩者之間的比值。實驗驗證了學生的猜想，提高了他們的創新能力。
3.1.3創設科學探究情境，全體參與探究過程。讓學生了解科學家規范的探究過程固然對學生的探究性學習有榜樣示範作用，但如果只讓學生瀏覽科學探究的大致過程，而不將學生置身於探究學習的真實情境之中，讓學生動手「做」，則是難以實現探究目的的。生物實驗教學中，筆者以教材中的學生實驗為依託，盡量提供不同的實驗材料，讓學生不局限於課本的實驗方法，展開充分想像，靈活運用所給材料，全員動手自行設計實驗。一種設計方案失敗了，再去探索新的方案；一種方案成功了，再去探索最佳方案。生物學實驗不應該只是一個驗證生物學結論的過程，而更應該是一個探索、嘗試、體驗的過程。在實驗教學中，筆者大膽改革，變驗證性實驗為探究性實驗。以觀察植物細胞質壁分離與復原實驗為例，由學生自己配製不同濃度的蔗糖溶液，通過不同的試驗方案探索出能使細胞發生質壁分離和復原的濃度范圍，沒有簡單地按照教材中所給的濃度進行驗證。學生通過動手、動腦的親身體驗，不僅豐富了感性認識，還發展了理性認識；既提高了動手實踐的能力，又增強了觀察、記憶、思維等多種能力。學生通過探究，增強了對學習的興趣，增強了自信，改善了師生間的關系，學習互動更加協調，提高了學生的學習效率和效果。
3.2引導學生求知，培養創新品質。
3.2.1探索實驗代替驗證實驗，發展學生的創新思維能力。在中學生物實驗教學中，設計一些可行的探索性實驗是培養學生創新思維能力的有效措施，如「探究種子的成分」的實驗。關於探索種子是否含有水的問題，教師可以先讓學生進行預測，然後讓學生取一些曬乾的小麥種子，裝進乾燥的試管里，放在火上均勻加熱，然後烘烤試管底部。接著提問：「試管內壁出現了什麼現象？這個實驗檢驗了關於種子是否含有水分的哪一種預測。」在探索實驗過程中，學習氣氛非常活躍，一環扣一環的問題使學生不斷思考，不斷探索，他們通過觀察分析，加深了對知識的理解和掌握。
3.2.2營造寬松氛圍，培養學生的創新思維。在實驗教學中，教師應當調動各種教學資源，營造一種濃厚的創新情境，激發學生的創新意識。如在「觀察小魚尾鰭內的血液流動」時，如果小魚活動頻繁就會影響實驗的進行，筆者就啟發學生，如何使小魚處於昏迷狀態。其中有一個學生由人醉酒得到啟示，想出這樣一個辦法：先用濕紗布包裹小魚，然後用鑷子把蘸足白酒的小棉球送入魚口中，3分鍾後，魚就會安靜下來，這樣就有利於觀察。由此可見，學生的創新思維能力只有在創造性活動中才能被充分激發。
總之，作為教師，我們應該充分利用生物試驗課，充分挖掘學生的潛力，大力培養學生的各項綜合素質，為素質教育服務。
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（作者系安徽師范大學生命科學院2006級教育碩士）
2. 如何有效提升初中生物實驗教學中學生創新能力
要讓學生明白，要想學好一門學科，首先必須要對這門學科有足夠的興趣，並培養學生實踐與創新能力。要增強生物實驗的趣味性，這樣才能夠對學生有更大的吸引力。在實驗課堂中，老師盡量將演示實驗交給學生們自己做，這樣不僅可以加深學生們的印象，還會讓學生體驗自主操練的樂趣，從而對生物實驗科目更加感興趣，在實驗中，要多提出一些討論題目讓學生分組進行討論，引導學生積極思考，這是培養學生們創新能力的一個重要環節。
3. 如何培養中學生生物實驗技能
本文闡述了在實驗教學中如何培養學生的各項實驗技能，通過實驗目的的明確，科學的實驗方法和態度的培養來培養學生的觀察能力，通過實驗的基本過程的規范和訓練來培養學生的思維能力，通過學生自己的動手實驗來培養學生的綜合實驗能力。關鍵詞：觀察能力、思維能力、綜合實驗能力、培養生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發學生探索興趣，培養創新精神的重要窗口。初中生物實驗包括觀察能力、思維能力、綜合實驗能力。一、 觀察能力的培養觀察是學習生物學的重要手段，也是獲得生物學知識的首要步驟。科學研究中，問題的提出和假設是通過仔細觀察產生的，結論也是從實驗過程中的精細、系統的觀察中獲得的。即使是學習課本上大量的，早已驗證的生物學事實時，也同樣要重視觀察。１、明確觀察目的和任務觀察是人對客觀事物的一種生動的感性認識形式，它往往通過多種感覺器官的聯合活動，並在思維的參與下進行的。在觀察時，必須對觀察者預先提出一定的目的或任務，擬定一定的計劃，按計劃仔細地觀察，提出問題，尋求某種答案，這樣才能保證注意力集中在所要觀察的事物中。例如：觀察洋蔥表皮細胞的實驗，實驗目的是要求學生在觀察中認識細胞壁、細胞質、細胞核和液泡。觀察前教師應強調細胞膜緊貼在細胞壁內壁上不易辨認，有些細胞核也不太清楚，要調好光圈，光線強弱要控制適當。使學生按照老師提出的目的要求去觀察。觀察的結果好壞，可由教師檢查，檢查方法可採取教師提問學生回答，也可讓學生繪制觀察的標本圖示，這樣一定能達到觀察的目的。2、培養學生科學的觀察方法和求實態度觀察能力的提高，有賴於正確的觀察程序和方法，教會學生用正確的方法進行觀察，對培養學生觀察力是很必要的。（1）先整體觀察後局部觀察教師要指導學生全面進行觀察，抓住事物的各個方面及其發展變化的全過程，這樣才能達到認識事物的目的。例如：觀察根毛和根尖的結構，先用肉眼觀察認識根的形態，掌握直根系、須根系、主根和側根的形態特徵，進而用放大鏡、顯微鏡觀察根毛的位置，根尖的結構，認識和掌握根冠、生長點、伸長區及根毛區的細胞結構特點。（2）對比觀察運用縱橫比較進行觀察，同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現象中發現不平常的東西，從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。例如：在觀察單子葉植物與雙子葉植物形態、結構時，首先向學生強調兩種植物顯著區別，一是葉脈的結構：平行脈與網狀脈；二是莖的結構：有無形成層；三是種子胚的結構：一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處，這是因為它們都屬於綠色植物，葉序相似之處是因為光合作用的緣故。這樣通過對比觀察，學生對各科、種的生物特徵就易掌握。二、思維能力的培養1、啟發學生的思維積極性 興趣是思維活性的觸發劑，求知的需要是學習動機的基礎。當學生對某個問題發生興趣時，就會圍繞著這個問題積極地思考起來。但是，單純由「實驗」表面的「魅力」所引起的，只是直接的興趣，如果沒有更深層次內涵的吸引，維持不了多久。要想保持學生持久的興趣，就要善於「創造」種種誘因。配合教材內容，補充與生活實際相關的實驗；增加實驗內涵，拓展實驗外延；變演示實驗為分組實驗；讓學生自己設計實驗……這些都是行之有效的措施，能打破按部就班進行實驗操作的傳統觀念，充分發揮學生的主觀能動性，較好的滿足他們的求知慾。例如：根據七年級生物教材中光對鼠婦的影響教學內容，增加了一個設計實驗，讓學生自己選材，自己設計實驗方案和操作步驟，學生們的積極性被大大地調動起來了。他們絞盡腦汁，展開想像的翅膀，設計實驗方案，尋找實驗材料，自己操作。再以小組為單位進行交流評比，評出最佳設計獎，最佳效果獎，最佳創意獎……。又如：學習了植物分類之後，讓學生自己查找資料，動手為校園內的植物掛牌。讓學生一走進校園就能看到自己的勞動成果，一種自豪感由然而生。2、幫助學生掌握科學研究的基本過程 科學思維方法的首要問題是明確科學研究的基本過程，即解決問題的程序。 例如，《觀察鼠婦活動》的實驗設計思路。 首先，通過觀察發現問題。為什麼在花盆下、石塊下等處容易找到鼠婦？這些地方有什麼特點？ 其次，提出假設（對發現的問題大膽提出猜測和解釋）。 1.鼠婦的活動可能與光照條件有關。 2.鼠婦的活動還可能和水分，以及其它外界因素有關，等等。 第三步，設計實驗，驗證假說。在這個階段，實驗的目的任務、方法、材料、裝置等等都是根據假設來確定的。所以，實驗的理論依據主要是假設（當然還有賴於學生對有關科學知識的掌握情況）。 1.先檢驗「光照」對鼠婦活動有無影響。 2.為了消除無關變數的干擾，突出自變數，找出自變數和因變數的因果聯系，必須創造一個除「光照」以外其它條件均相同的、只有明暗兩處相通的場所。把一定數量的鼠婦放在其中，觀察鼠婦在明暗兩處的數量分布情況。 第四步，分析、討論實驗結果，推導結論驗證假設的真偽。 通過「鼠婦實驗」，要幫助學生感受和理解科學研究的基本過程：問題→假設→實驗→結論需要說明一點，科學的「假設」絕不是無根據的憑空捏造，而是要有科學根據的。這種根據來源於頭腦中已有的知識，或者來源於別人的研究成果，或者來源於對客觀實際的觀察。例如，在研究「種子萌發的環境條件」的實驗里所提出的假設：「種子的萌發需要水、空氣、適宜的溫度」 這個假設的理論根據是：①許多作物是在春天播種的，天寒地凍不適於播種；②在播種前往往要在地里澆一些水，是土壤潮濕，如果剛下過一場小雨，不用澆水就可以播種了，但是過於潮濕又容易使種子霉爛；③播種前往往要鬆土，使土壤中有充足的空氣。通過生物實驗使學生理解科學研究的基本過程，經過反復訓練，完全可以把這種思考問題的程序內化為學生的思維習慣。3、訓練學生的思維操作技能 思維操作技能包括分析、綜合、比較、抽象和概括等幾個步驟。在生物實驗中要實現對某生命現象的本質和規律的認識，就要對實驗中的感性材料進行一系列的思維操作才能實現。首先，是對要研究的事物進行分析。根據系統論的觀點，任何一個生命體或一種生命現象都是由部分、層次、要素組成的開放的有序整體。對於這樣一個整體如果囫圇吞棗地研究是無法進行的。只有將其分解，才能一部分一部分地研究，深入其內部，發現其本質。在頭腦中把整體分解為部分而進行逐個研究的過程就是分析。比如，在研究「影響鼠婦活動的外部條件」時，必須先把「外部條件」分析成光、水、化學物等單個因子， 然後逐一考查和鼠婦活動的關系；在研究「光合作用」時，也是將其分解為原料、條件、產物幾部分，而這每一部分又是由次一級的成分組成。為了便於研究還須進行更深層次的分解。所有的科學實驗都離不開分析。綜合，在頭腦中把生命體的各部分，把生命現象的各個方面和屬性聯合起來，形成對生命體和生命現象整體的認識，這就是綜合。比如在了解了細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核等構造之後，再把它們聯合起來就形成了一個完整的生活的細胞的概念。分析和綜合是相反相成、緊密聯系的對立統一的關系。它們是思維活動的基礎。比較，是把生物各部分構造、功能和某些屬性加以對比，並確定它們之間的異同點。這就為進一步認識生命的本質和規律、進行抽象和概括打下基礎。例如，比較各種細胞在形態構造、功能等方面的相同點和不同點，比較各種種子的構造，比較澱粉酶在不同條件下對澱粉的作用情況，等等，這些都是比較的過程。抽象和概括，是找出各種生物體或各種生命現象中共同的本質的屬性，或找出各部分構造之間，功能與構造之間，生物與環境條件之間的因果關系，而拋開次要的、非本質屬性和非因果的偶然聯系。並且，把抽象出來的本質屬性，必然聯系加以綜合形成概念和判斷，達到對生物現象的本質和規律的認識。比如，在研究了植物的各種花之後，捨去顏色，形狀等次要屬性而抽取出都有「花蕊」及擔負「有性繁殖」功能這兩個最本質的 特徵，形成花的一般概念，這就是對花的抽象和概括。 分析、綜合、比較、抽象和概括等在同一次思維活動中都是共同參與，緊密結合。一般說來，分析、比較 、綜合是抽象和概括的基礎，而抽象和概括是思維的核心。只有通過抽象和概括才能認識事物的本質和發展規律，形成概念和原理，從而達到對事物理性的認識。 三、綜合實驗能力的培養實驗是驗證、探索、發現新東西最重要、最可靠的手段。綜合實驗能力不僅局限於實驗的操作能力，更重要的是心理素質方面的實驗能力。它包括：通過實驗獲取知識的能力；自行設計實驗的能力；記錄、分析實驗結果的能力；通過實驗尋求解答疑難問題的能力等等。通過實驗課能夠使學生逐步掌握這種手段。在教學中應該盡可能增加學生的動手機會，在動手過程中促使學生動腦。例如：學生在學習了心率的有關知識之後,從運動能夠使心率加快，聯想到當自己緊張恐懼時也會心跳加速，老師進行啟發：「是否還有其他因素影響到心率呢？可以做哪些測定心率的比較呢？」學生七嘴八舌地講開了，在老師的引導下，學生經過討論列出許多比較項目。例如：飲食前後的心率比較、不同情緒下的心率比較、煙酒對心率的影響……。教師在肯定了學生的回答之後，再稍加啟發：哪些不同狀況的人可做心率方面的比較呢？學生在經過交流討論後，又提出一系列可比較項目，如不同年齡段或不同性別人的心率比較等。最後集中列出幾個比較項目：1、 清晨清醒和平常狀況心率的不同。2、 體育特長生和一般學生心率的不同。3、 同齡男生和女生心率的不同。4、 不同年齡段的人（老、中、青、幼）心率的不同。5、 吃飯前後心率的不同。6、 飲酒前後心率的不同。7、 喝可樂前後心率的不同。8、 吸煙前後心率的不同。9、 考試前後心率的不同。10.安靜狀態和劇烈運動時心率的不同。11.健康人和心臟病人心率的不同。12.身材高和身材矮的人心率的不同。13.肥胖的人和瘦弱的人心率的不同。而後將全班學生分成若干小組，每個小組認領一個項目，將其轉變為實踐性的研究課題，分工合作進行檢測，並分析差異造成的原因，得出結論，寫出實驗報告。所有的工作必須在規定的時間內完成。完成後，召開答辯會，匯報研究成果，並回答其他學生的質疑。整個過程從實驗課題的提出，設計方案到完成課題全由學生完成，教師只是一個啟發者、引導者，而學生才是整個過程的實踐者，體現了他們較強的綜合實驗能力。在實踐階段，小組成員相互合作，分工明確。整個課題的完成，凝聚著全班每個學生的汗水，使學生親身體會到在學習和生活中合作精神的重要性。