在新課程下優化高中生物實驗教學的策略

侍東升

隨著新課改的深入實施，實驗教學越來越成為生物教學中的重中之重，實驗是培養學生科學的情感態度和價值觀的有效方法，能有效落實新課程改革。古語云“知己知彼，百戰不殆”，想在生物實驗教學中取得較高的實效，就必須了解高考中實驗考查的命題趨勢和題型，經過多年對高考試題的研究，發現實驗題型主要有以下幾種：①找出所給材料中實驗設計的描述性錯誤，并加以改正；②給出一篇不完整的實驗設計方案，根據上下文補充和完善相關步驟設計；③通過實驗分析，得出結果、結論；④根據所給的實驗材料、實驗原理等，簡單設計實驗方案；⑤綜合和創新實驗。對學生實驗的考查主要體現高考命題原則——變知識立意為技能立意。從歷年的高考試題來看，實驗往往是學生答題的一個瓶頸，是決定學生得分高低的關鍵，因此，教師加強對實驗教學的研究，不但有利于培養學生掌握知識的能力，更有利于應對高考。

生物學是以實驗為基礎的學科，新課改強調展示知識的產生、形成、創新發展的過程，生物實驗教學將肩負著重要的責任，同時也面臨著新的挑戰。目前，在實驗教學方面，生物教師普遍存在著以下問題：

①教師對實驗教學重視不夠，如許多教師認為“做實驗不如講實驗”，反正高考對實驗的考查是“紙上談兵”；講實驗既節省時間，又便于突出和促進學生把握有關實驗知識要點，繼而“提高”教學效率。

②班級多，實驗課無法安排，絕大多數學校缺乏專職實驗員，教師工作量太大，沒有充足的時間準備生物實驗。

③生物實驗室的設施以及實驗經費是否充足也都直接影響著生物實驗的開出率，由于近幾年高中生物教材的幾次大的變動，實驗教學必備的硬件條件有些已落后于現行的教材對實驗設備的要求，有些儀器設備老化損壞等也影響實驗效果。

④教師的實驗教學組織能力和操作技能差。

因此，要真正促進和改善生物實驗教學現狀，優化實驗教學，需采取如下的教學策略。

1教師要不斷提高自身的實驗素質

“百聞不如一見，百看不如一做”。作為合格的生物教師必須要有較強的動手操作實驗技能和一定的實驗教學管理水平，要有較強的實驗意識，愛崗敬業，肯吃苦、肯鉆研。高中生物實驗，雖然不像高等院校的實驗那樣技術含量高、難度大，但很難想象，一個連實驗基本儀器都不能很好使用、簡單的維護都不懂的人，怎么能夠獨立完成好高中生物實驗教學的工作。生物學實驗的取材非常關鍵，材料合適會使實驗成功率大大提高，生物教師要幫助實驗員準備合適的實驗材料。

比如觀察細胞質流動的實驗，許多地區都采不到書上提到的黑藻，用一般材料觀察，常看不到現象，是不是就給學生交代一下應該有什么現象就算了?如果實驗經常得不到正確的結果，或所觀察到的現象常與教材上的結論不一致，學生就會覺得生物學實驗不像是科學實驗，生物教師不實事求是，因此生物教師要不怕辛苦通過尋找合適的替代材料就顯得相當重要(如萬壽菊管狀花的花瓣表皮毛、小麥的根毛替代黑藻效果都比較好)。

教師應努力提高自身的實驗素質，對生物實驗需要使用的儀器、設備做到規范操作，實驗操作方法步驟做到科學嚴謹。另外，對課本中的實驗進行適當的改進。總之，每位教師要對生物實驗教學予以高度重視，從教與學的實際出發，在實驗教學中不斷提高和完善自己自身的實驗素質

2讓學生逐步認識實驗在生物學中的地位和作用

新課程將認識實驗作為實驗教學的目標之一，酶的發現史、光合作用的發現史、生長素的發現史、遺傳物質的發現史、DNA雙螺旋結構的發現、遺傳基本規律的發現，通過這些史實，讓學生初步了解生物實驗科學產生的背景，認識實驗對生物學發展的推動作用，例如：酶的發現史中，斯巴蘭讓尼并沒有停留于“胃只有物理性消化而沒有化學性消化”這樣的背景中，而是打破常規探究胃到底有沒有化學性的消化作用，從而設計了巧妙的實驗解決了這個問題，得出了胃具有化學性消化作用的具有說服力的結論，通過學習酶的發現史，使學生認識到從酶的發現直至酶化學本質的揭示及概念的修正，是建立在多位科學家的一系列實驗的基礎上，沒有這些實驗就沒有酶的發現，就不會有“酶學”這門學科的誕生。教師還可以通過光合作用的發現等發現史，使學生深刻體會實驗對生物、學的發展功不可沒。

3重視實驗在知識學習中的作用

觀察現象：進行演示和學生實驗，能夠使學生對生物學知識獲得具體、明確的認識，這是理解生命現象和生命活動規律的必要的基礎。新課程對實驗有這樣的要求，要理解實驗目的、原理、方法步驟，初步學會有關的操作技能，進一步理解有關的生物學知識。例如：新教材要求初步掌握高倍顯微鏡的使用方法，觀察葉綠體的形態和分布。通過實驗，學生既掌握了顯微鏡的基本知識和操作方法，又獲得了對葉綠體獲，得了直觀的認識，也學到了相關的知識，在材料的選擇上除提供教材推薦的菠菜葉和葫蘆蘚葉外，還提供水綿，觀察比較它們的葉綠體形態分布，為“光合作用”這一節的學習埋下伏筆。在方法步驟中建議學生對臨時裝片施以強光及弱光的對比條件，然后再觀察細胞中葉綠體有什么變化，從而理解葉綠體生理方面的知識，這些知識的掌握比單純的理論講解印象更深刻牢固，在生物教學中，尤其在學生缺少感性認識的領域，生物實驗是不可替代的。

例如：觀察同一材料的同一部位時，高倍物鏡與低倍物鏡相比，下列正確的一項是(

)

A物像小，視野亮，看到的細胞數目多

B物像小，視野暗，看到的細胞數目少

C物像大，視野暗，看到的細胞數目少

D物像大，視野亮，看到的細胞數目多

解析：這是考查學生是否使用過顯微鏡，是否真正理解視野亮度，物像大小與放大倍數之間的關系。高倍物鏡與低倍物鏡的視野大小幾乎一樣，但高倍物鏡一般放大倍數為40×，低倍物鏡一般為10×，即使使用同樣大小的目鏡，前者物像大，所以視野中看到的細胞少。高倍物鏡的透鏡小，曲度大，離玻片近，進入透鏡的光線少，所以視野暗，為了保證視野的亮度，這時一般要選用大光圈或凹面反光鏡。答案：C。

4重視學生對生物全過程的理解

在高中生物教學中，教師應該重視學生對生物實驗的理解。在觀察演示實驗時，教師不僅要學生關注觀察的現象，同時要讓學生理解該現象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的。在進行學生實驗時，應該讓學生明確實驗目的、理解實驗原理的前提下獨立操作實驗。例如：實驗“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的問題是淀粉酶有專一性嗎?需要通過實驗驗證或探索，本實驗的基本設計思想是：用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖的水解反應，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。經常有學生不明確為什么這樣做能說明淀粉酶專一性的問題，顯然沒有理解設計思想，所以

在操作中表現出兩支試管都加入淀粉和蔗糖，或者有的在試劑的量上隨意添加，導致實驗失敗，而理解了設計思想的學生自然就會理解操作步驟中的一些要求。目前高考中的生物實驗題通過變化來考查學生是否真正理解實驗，這就要求學生對實驗中遇到的各種問題，都應知其所以然，也就是對實驗的全過程的理解。

5重視學生實驗技能的提高

新課程能力目標要求學生能夠正確使用顯微鏡等常用儀器，掌握生物學實驗的基本技能。生物實驗是培養學生實踐能力的有效手段，忽視實驗教學，是造成學生高分低能的重要原因。

在教學中教師要按學生技能形成的規律組織教學，其一般過程是首先讓學生認識正確的操作規范，在操作中逐漸形成標準熟練的動作，然后是創新的動作，實驗過程中，要鼓勵學生挑毛病。例如：“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中根尖臨時裝片的制作，學生在壓片過程中，往往用力過重或過輕，根尖細胞壓爛或者不分散，造成前功盡廢。教師可以鼓勵學生按不同的方法來壓片，一種按教材方法做，一種不用鑷子弄碎根尖，也不在裝片上再加一片載玻片，而是用鑷子輕輕按蓋玻片幾下，結果發現改進后的方法效果更好。這些做法可以較好地提高學生的實驗技能。

6重視培養學生的探究精神和創新能力

創新能力是未來創造性人才不可缺少的素質，科學方法的成功教育導致創新能力的提高。生物學實驗教學中設計一些可行的探索性實驗，則是培養學生創新能力的有效措施之一。這類實驗不給現成的實驗步驟和方法，讓學生獨立地運用已有的知識去設計實驗方案，然后實施實驗，再對實驗結果進行分析、研究、判斷，最后得出初步結論。例如，對“植物的向性運動”的教學，無論是分散在有關章節中的教學方式，還是將其知識集中起來作為一節的教學方式，一般多是將植物的向性(向光性、向重力性等)運動和感性(感震性、感夜性等)運動的概念、原理及其意義等知識，通過教師的講述或輔以其他教學手段逐一交代清楚，似乎是較好地完成了教學任務。如果從培養學生的科學素質來看，這種教學結構是有欠缺的，假若改成如下的教學過程，可能要好得多。首先，教師讓學生取生長發育狀況相似的兩株同種植物的幼苗，分別培養在甲、乙兩個廣口瓶中。培養液相同，甲瓶不遮光，乙瓶用黑紙罩遮光，黑紙罩的一側開一進光孔，甲、乙兩瓶同時置于光下，數日后取下遮光罩，觀察兩株幼苗的生長狀況有何不同?然后取蠶豆(或其他植物)的幼苗，水平放在玻璃板上，24h后，觀察它的根和莖的生長狀況。學生通過觀察、討論，并在教師的引導下，最后了解植物的根尖或莖尖受到單方向的刺激(光、地心引力等)可以產生相應的向性運動。

除此之外，教師還可以布置如下作業：

①選擇晴天的早晨、中午、傍晚的不同時伺，分別觀察同一株向日葵的朝向，并作觀察記錄。

②選擇陰天或雨天，再作觀察記錄，并與晴天相比。

如此改進，我認為它會有利于學生主動參與教學過程，有利于學生科學素質的培養。教師鼓勵學生多觀察、多參與、多動手，在認識的基礎上探索規律，通過理論聯系實際，才能使學生迸發出創造的火花。

在實驗教學中，教師要給學生留下思考、交流和討論的時間，讓學生從設計原理、實驗步驟、結果分析等方面重新審視、改進方案。在“溫度對酶活性影響”實驗中，就有很多學生提出放于冰塊中維持5min的那支試管結果不明顯，原因在哪里?經過分析討論，學生認為最可能的原因是放于冰塊中溫度達不到，最后改為放于冰水中，并且維持時間改為8min，經過改進后結果明顯。在這個實驗教學中，教師還要引導學生對實驗做一些變化，例如：這個實驗能不能用斐林試劑來檢驗?斐林試劑的使用需什么條件?并且引導學生分小組去做，有的小組用碘液，有的小組用斐林試劑，最后對結果分析表明，斐林試劑需煮沸的條件會影響實驗結果，導致錯誤結論，這樣做的結果既提高了學生學習興趣，又能較好地提高學生的實驗設計水平，同時激發了學生的創造性。無論對高考還是未來走向社會都是極大的財富，也是新教材的要求所在。

新課程嶄新的實驗是高中生物教學中的重要內容，是培養學生思維能力和實踐能力的重要手段。教師只要著眼于使學生掌握生物實驗的思想方法，提高學生的科學素質，不斷探索生物實驗教學的規律，就能使實驗教學生動活潑而且充滿創造激情，為學生的全面發展提供有利條件。