此文是“山西省教育科学“十四五”规划2022年度课题（课题编号：GH-221001 ）”相关论文

引言：在21世纪的科技快速发展时代，创新能力已成为衡量一个国家、一个民族竞争力的重要指标。高中生物学实验探究活动作为培养学生科学素养的重要环节，肩负着培养学生创新能力的使命。因此，如何在高中生物学实验探究活动中有效培养学生的创新能力，已成为当前教育领域亟待解决的问题。

一、创新能力的内涵与重要性‌

创新能力是指个体在面对新问题、新挑战时，能够运用已有知识和技能，通过独特的思维方式和方法，产生新颖、有价值的想法、产品或解决方案的能力。在生物学领域，创新能力是推动科学研究和技术进步的关键因素。对于高中生而言，培养创新能力不仅有助于其学术发展，更对其未来的职业生涯和社会贡献具有深远影响。

二、高中生物学实验探究活动在创新能力培养中的作用

（一）‌激发好奇心与探索欲‌

好奇心是人类天生的特质，也是创新的源泉。高中生物学实验探究活动通过设计一系列富有吸引力的实验项目，如观察植物细胞的分裂、探究酶的特性等，让学生亲身体验科学研究的乐趣。这些活动能够极大地激发学生的好奇心和探索欲，促使他们主动思考问题、寻找答案。在这种过程中，学生的创新思维被悄然唤醒，为后续的创新能力培养奠定了坚实的基础。

（二）培养实践操作能力‌

创新能力不仅仅是一种思维活动，更需要通过实践来验证和实现。高中生物学实验探究活动为学生提供了大量的动手操作机会。从实验设计、材料准备到实验操作、数据记录，每一个环节都需要学生亲自参与。这种实践性的学习方式不仅能够帮助学生巩固理论知识，更重要的是，它让学生学会了如何将理论知识应用于实际问题解决中。在实践操作中，学生的创新思维得到锻炼，创新能力得到提升。

（三）促进团队协作与沟通能力‌

创新往往不是一个人的独角戏，而是需要团队的协作与共同努力。高中生物学实验探究活动通常以小组为单位进行，这为学生提供了团队协作的平台。在实验过程中，学生需要相互协作、分工合作，共同完成任务。同时，他们还需要与老师、同学进行沟通交流，分享实验心得、讨论实验问题，从而培养学生的团队精神，提升他们的沟通能力和人际交往能力。

（四）培养批判性思维与问题解决能力‌

批判性思维是创新能力的重要组成部分。其要求个体能够独立思考、质疑现有观点、并提出新的见解。高中生物学实验探究活动鼓励学生大胆质疑、勇于探索。在实验过程中，学生需要不断提出问题、分析问题、并尝试解决问题。这种过程可以培养他们的批判性思维能力和问题解决能力。同时，通过实验探究，学生还能学会如何面对失败、如何从失败中汲取教训并寻求新的突破。

三、高中生物学实验探究活动中学生创新能力的培养策略

（一）设计开放性实验项目‌

传统的生物学实验往往有固定的步骤和预期的结果，这在一定程度上限制了学生的创新思维。为了培养学生的创新能力，教师可以设计一些开放性的实验项目，让学生自行选择实验材料、设计实验步骤，并预测可能的结果。这样的实验项目能够鼓励学生跳出固有的思维框架，勇于尝试新的方法和思路。以人教版高中生物《植物光合作用》为例，可以设计一个让学生自主探究光合作用影响因素的实验。不给出具体的实验步骤和预期结果，而是引导学生思考哪些因素可能影响光合作用，如光照强度、二氧化碳浓度、温度等，并鼓励他们自行设计实验方案进行探究。通过这样的开放性实验项目，学生不仅可以加深对光合作用原理的理解，还能在实验设计、数据分析和结果解释的过程中锻炼创新思维和问题解决能力，同时有助于激发学生对生物学的兴趣，提升他们的科学素养和创新能力。

（二）强化实验过程中的问题导向‌

在实验探究活动中，教师应引导学生以问题为导向进行思考和探索。可以提出一些具有挑战性的问题，让学生在实验过程中寻找答案。这种问题导向的学习方式能够激发学生的好奇心和求知欲，促使他们主动思考、大胆假设，并通过实验来验证自己的猜想，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。以研究细胞分裂为例，引导学生围绕细胞分裂过程中出现的具体问题展开探究。在实验前，教师可以设置如“不同细胞分裂方式的区别是什么？”“细胞分裂过程中染色体如何变化？”等引导性问题，激发学生的好奇心和探索欲。在实验过程中，鼓励学生自主观察、记录并分析细胞分裂的各阶段特征，如学生可能发现：“为什么有的细胞分裂时染色体数量会加倍？”通过师生交流，如教师提问：“你认为这种变化对细胞有什么意义？”引导学生深入思考，从而培养其创新思维和问题解决能力。

（三）鼓励跨学科融合与创新‌

生物学是一个与其他学科紧密相连的领域。在实验探究活动中，教师可以鼓励学生将生物学知识与物理、化学、数学等其他学科的知识相结合，进行跨学科的实验设计和创新。不仅可以拓宽学生的视野，还能激发他们产生新的想法和创意，从而培养出具有创新性的复合型人才。以人教版高中生物《植物细胞的吸水和失水》实验为例，实施过程中，教师可引导学生不仅局限于生物学视角，而是尝试结合物理学中的渗透作用原理、化学中的溶液浓度概念等进行综合分析。通过设计跨学科的实验方案，比如比较不同浓度溶液对植物细胞吸水与失水的影响，或者探究温度、压力等物理因素对这一过程的潜在作用，来激发学生的创新思维。同时，鼓励学生利用信息技术手段，如数据分析和模拟实验软件，对实验结果进行更深入的处理和解读，从而在实践操作中不断提升其跨学科的创新能力和解决问题的能力。

（四）注重实验后的反思与总结‌

实验后的反思与总结是培养学生创新能力的重要环节。在实验结束后，教师应引导学生对实验过程进行回顾和思考，分析实验中的成功与失败，探讨可能的原因和改进措施。通过反思与总结，学生能够深化对生物学原理的理解，同时也能从中汲取经验教训，为未来的实验探究和创新活动打下坚实的基础。以人教版高中生物《绿叶中色素的提取和分离》实验为例，教师应引导学生不仅关注实验操作的正确性，还要鼓励他们在实验结束后深入思考实验过程中遇到的问题、可能的误差来源以及改进措施。通过组织小组讨论或个人反思报告的形式，让学生总结实验中的成功经验与失败教训，探讨不同提取方法和条件对实验结果的影响，从而促使学生从多角度审视实验，激发他们的创新思维，学会如何在实践中发现问题、分析问题并尝试解决问题，有效提升他们的科学探究能力和创新能力。

总而言之，在高中生物学实验探究活动中，学生创新能力的培养不仅关乎知识的传授与技能的训练，更在于激发学生的好奇心、探索欲和批判性思维。通过设计开放性、探究性的实验项目，鼓励学生自主选题、设计实验方案、动手操作并分析结果，可以有效提升其创新思维与实践能力。在此过程中，教师应充当引导者和支持者的角色，为学生创造一个安全、自由、鼓励尝试的学习环境，让每一个学生在实验实践中绽放创新的光彩。

参考文献：

[1]杨银致.高中生物学实验教学中学生创新能力培养研究[J].中学课程辅导,2023,(03):111-113.

[2]陈莉.基于科学思维的高中生物学实验教学活动的开展[J].求知导刊,2021,(40):77-78.

[3]蔡亚丽.高中生物学实验教学中学生创新能力与动手能力的培养[J].中学生物教学,2021,(09):62-63.