创新技法在《生命科学》实验改进中的应用

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1、创新技法在《生命科学》实验改进中的应用上海市莘庄中学  贺伟摘要：以往有关生物学实验改进的研究，多是实验改进个案的说明，有目的性的运用科学方法改进实验的做法则很少。本文介绍了运用创新技法改进《生命科学》教材实验的一些尝试，并对实践中的经验进行了总结。关键词：创新技法生命科学实验改进生物学作为一门实验科学，实验对于生物学教学十分重要。它不仅能提高学生学习生物学的兴趣，激发学生学习生物学的积极性，同时对于提高学科教学质量，全面落实培养科学素养的目标，具有其它教学内容和形式所不可代替的作用。因而，现行的《生命科学》教材增加了实验数量，实验形式也从过去侧重模仿性实验和验证

2、性实验转变为以探究性实验为主。这使得学生的动手能力、观察能力、知识的运用及自主探究能力有了更大的提高，充分体现了“以学生发展为本”的教育理念。但是，教材不是“王法”，教师只有根据具体情况对生物学实验进行不断的改进和创新，才能使生物学实验更切合教学实践和创新教育的需求，最大限度的发挥其在生物学教学中的作用。创新技法是指导人们进行发明创造的方法，是根据创造性思维发展规律和大量成功的创新实例总结出来的一些有规律性的原理和程序，具有很强的方法论意义[1]。运用创新技法使得实验的改进更具目的性和可操作性，有助于克服习惯性的思维定势，提高实验改进的效率。1创新技法的选择与实验

3、改进的方案目前，科技创新活动中流行的创新技法多达300余种，本文所涉及的主要是在实验改进过程中较实用的组合法、强化法、缺点列举法和希望点列举法等。1.1组合技法的运用组合创新是按照一定的规律或某种关联因素特征将一些相关的生物实验进行组合，构成新的实验方案的实验创新技法[1]。其实只要能够将已有的生物实验进行合理组合，使其具有某种新的功能，也就是对原有实验的创新。例如：“实验4.2探究影响光合作用的因素”。原实验方案主要观察了光照和CO2对光合作用的影响，将温度对光合作用的影响放在了课后的“进一步探究”中，这样安排容易让学生忽略温度对光合作用的影响。但实验证明，温度

4、对光合作用的影响很大。因为三个因素相对独立且都对光合作用具有明显的影响，所以在实验改进时考虑运用组合技法将三者有机整合。将原方案实验方法修改为：杯号 光照 温度 CO21 光照 高 －2 光照 高 ＋3 光照 低 ＋4 黑暗 高 －5 黑暗 高 ＋6 黑暗 低 ＋注：负号表示不含CO2的冷开水，正号表示含CO2的NaHCO3溶液。温度的高低相对而言，温度高一般不可高过25℃，因为温度过高水中CO2含量会降低[2]。新的实验方案在没有增加实验使用的烧杯数量，不增加步骤的情况下增加了原方案中忽略的温度一项的探究，并对光照一项加大了对比力度。组合创新技法的应用非常广泛，

5、在实验创新中占有相当大的比重。再比如，针对“实验7.1探究植物激素对植物生命活动的调节作用”中提出的“如何提高测量的准确性”的问题，有学生设想将显微测微技术与本实验结合，从细胞水平上对生长素的作用予以量化，这一想法恰与当年的高考试题吻合。当然，组合技法并不只是将几个生物实验的简单联接和共同演示，在运用时应注意：首先，组合应该是在对原先实验进行变形的基础上再将它们进行有机整合；其次，经过组合的实验应具有原先实验所不具有的教学功能；第三，组合的实验应易操作，仪器装置应简单明了，避免因实验繁杂影响教学效果和重点。1.2强化技法的运用强化技法是指增加关键的需感知部分的强度

6、，以突出研究对象[1]。《生命科学》教材中部分实验由于外界条件、实验材料的选择及实验设计本身等原因导致实验现象不明显。这样不仅无法达到实验的目的，甚至会给学生带来一些负面影响，因此就需要对实验结果加以强化。例如在“演示实验小麦胚芽鞘的向光弯曲”中：用刀片在小麦胚芽鞘纵向浅切一条实线作为标记。一段时间培养后，胚芽鞘尖端标记仍是实线，下端的实线变为虚线。经过这种强化可形象的显示出胚芽鞘尖端不生长，胚芽鞘下端生长，使得实验结果更直观可信。1.3缺点列举技法运用缺点列举法是指积极挖掘现有实验的缺陷，把实验的缺点一一列举出来，然后提出改进或革新方法的一种技法[1]，在实践中

7、最易普及且行之有效。任何事物都不可能尽善尽美，同样许多生物实验方案都会因为实际情况的不同而表现出一定的局限性。而这些实践中产生出的新问题往往很容易引起学生的好奇，教师如果能给予正确的引导，那么这种好奇就可以转化为实验创新的动机，进而产生新的课题。实践中运用缺点列举法可以遵循以下步骤。确定与实验有关的各种信息--根据确定的信息列举缺点--针对缺点的改进性设计--新的实验成果例如，实验“通过膜的扩散”，在演示过程中失败的次数较多。分析原因主要是因为按照教材提供的装置，淀粉溶液容易渗入烧杯所致。针对实验中的问题，我们组织学生在课堂上尝试运用缺点列举法进行实验改进。在逐项

8、分析实验的