“NB生物实验”在培养中学生创新能力中的应用初探 论文.doc

“NB生物实验”在培养中学生创新能力中的应用初探

——以“脱色装置的创新”为例

摘要：生物科学是一门以实验为基础的学科，实验在培养学生的创新能力、科学实践能力及动手操作能力等方面有着不可替代的作用，如今生物实验加入中考，它的地位再次得到了巩固，然而在现实的生物实验教学中却存在很多问题，随着虚拟软件技术的不断发展，虚拟实验在初中生物教学中的辅助作用也日渐成熟。本文主要结合教学实例，初步探索虚拟实验在培养初中生创新能力中的应用。

关键词：初中生物；实验教学；虚拟实验；创新能力

众所周知，初中生学习生物学主要是建立在实验基础上的，但以往的一些生物实验教学中，有一定危险性、效果不明显、实验过程太久、实验仪器繁琐、昂贵等原因使教师对学生实验直接改为演示实验，甚至直接放弃不做，让学生看视频，这样就降低了学生的参与度和体验度，对发展学生的创新能力非常不利。“NB生物实验”是初中生物实验模拟软件，包含观察类、演示类、动手操作、探究类、自创实验等，是初中生物实验教学的有利辅助工具。

在光合作用这一课题中，有3个实验需要用到脱色装置，在进行“验证绿叶在光下合成淀粉”教学准备时，我发现其中的脱色装置存在很多问题，只能将这一学生实验改为演示实验，课后我积极引导学生大胆创新，现在我以“脱色装置的创新”为例浅谈NB虚拟实验在初中生物实验教学及培养初中生创新能力方面的应用，力求与大家共同探讨，共同进步。

1基于创新理念的教学设计

1.1教学目标

表1：“脱色装置的创新”实验教学目标

三维目标

具体教学目标

知识目标：了解脱色原理和脱色步骤

能力目标：通过对经典实验的回顾和迁移，培养学生观察能力、语言表达能力，养成善于探索的思维品质。通过实验创新的过程，培养学生分析问题，解决问题能力。

情感目标：通过体验光合作用的经典实验，培养学生科学的态度及创新、合作精神，进而进行热爱科学、献身科学的科学思想教育。

1.2学生活动

活动1：课前预习---结合虚拟实验找脱色装置的缺点

活动2：温故知新---虚拟实验导入新课

活动3：小组汇报装置缺点并对装置改进提出建设性意见

脱色装置的创新各组综合本组设计的优缺点确定脱色改进装置雏形

活动4：查阅资料，判断创新装置的具体材质

活动5：根据虚拟实验确定装置尺寸，确定改进后的脱色装置设计

活动6：联系合适厂家生产加工

2课堂教学实录

活动1课前准备：学生课前利用“NB生物实验”虚拟软件熟悉脱色装置并找出装置的优缺点前面一节课我在上“验证绿叶在光下合成淀粉”这部分内容时用做的是演示实验，这样就不利于发挥学生的主动性，而课下由于这个实验比较危险，学生也不能大规模的到实验室亲身体验，所以我利用“NB生物实验”软件，让学生进行实验，并提出问题：回顾脱色装置的原理和步骤分别是什么？加深学生对这一装置和原理的认知。

设计意图：根据维果斯基的最近发展区理论，在深度学习开始前，应了解学生现有知识储备，充分发挥学生主体性，加深原有知识、技能和思维水平的基础上，学生才能更容易理解和接受更高水平的学习。

活动2：温故知新，结合“NB生物实验”导入新课

师：哪位同学愿意上台来利用虚拟实验为大家演示“绿色植物在光下合成淀粉”这一实验？学生上台操作（图2），并为同学们讲解实验的步骤和原理。

设计意图：查看学生对知识掌握情况的同时提高了学生的参与度，激发学生学习的兴趣并再次观察和体验脱色装置的缺点，本活动旨在启发式教学，激发学生思维的同时，引导学生的创新思维，为培养学生的创新能力奠定基础。有必要指出的是：“NB生物实验”虚拟软件只能作为实验教学的辅助手段，是学生实验操作的有利补充。

活动3：小组汇报装置的一个缺点，并针对该缺点对装置进行改进

师：这个脱色装置有什么缺点？每个小组只需找一个缺点，并对该缺点进行改进。

要求：画出改进后的脱色装置

同学们小组讨论，并展示成果。有的组认为装置太复杂，进行一体化设计；有的组认为内部烧杯紧贴外部烧杯底部，不安全，应该隔离；有的组认为下部铁架散热严重，应作遮挡处理；还有的则认为装置太大，耗费的酒精太多，而且不安全，进行微型化设计。

最后大家集思广益，确定了创新装置的雏形。

设计意图：创新不是简单的说说，应在日常教学中潜移默化得培养学生的创新意识，科学的培养学生的创新能力，所以我让每个小组只找出装置的一个缺点，并针对该缺点进行改进，这样，每个小组就能有的放矢，集中精力去改进，并在最后进行思维的碰撞，有了更多更好的改进方法，培养学生的小组合作学习能力，体验合作学习的快乐。

活动4：查阅资料，判断创新装置的具体材质

师问：脱色装置的雏形确定了，要将这一装置做成成品，我们还应知道哪些信息？学生小组讨论，总结：还应确定装置的材质、尺寸、价格等信息。

师追问：装置的材质需要满足什么条件？

学生小组讨论，总结：需要耐高温、透明等条件。