重視高中生物實驗過程中學生生物素養培養

《國家普通高中生物課程標準》中明確提出了以“提高學生生物科學素養”作為基本理念，強調以人為本，注重人的發展，提倡探究性學習，培養學生的觀察能力、思維能力、分析能力、實踐能力和合作能力，提高學生的科學素質。這就要求我們在生物實驗教學中，重視生物教學實驗過程中學生生物素養的培養。

一、以科學的理念對待實驗，以嚴謹的態度反思實驗

高中生物實驗教學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，培養學生生物科學素養的好辦法。

正確使用實驗儀器和藥品的習慣應當在實驗中養成。高中生物實驗所使用的儀器和藥品較多，如果對這些儀器的原理、藥品的特性不了解，使用起來就會造成損壞實驗器材，浪費藥品，甚至造成安全隱患。例如，學生在使用顯微鏡時，經常發生不規范操作。觀察裝片時，學生常常直接使用高倍鏡，認為高倍鏡比低倍鏡觀察清楚。使用低倍鏡后換用高倍鏡，學生往往喜歡用手指直接推轉物鏡。認為這樣比較省力。但這樣容易使物鏡的光軸發生偏斜，甚至螺紋破壞，整個轉換器就會報廢，應手握轉換器的下層轉動板轉換物鏡。這些情況的發生是學生不了解顯微鏡的基本原理及使用方法造成的。再比如有的學生把“pH”寫成“PH”。這就需要教師在教學中做好強調和示范，從而養成學生正確的方法、科學的理念、嚴謹的態度。

反思實驗結果也是生物科學素養的組成部分。通過反思找到實驗成敗的原因。培養學生處理實際問題能力。例如，在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，為什么使用斐林試劑時，甲液和乙液要先混合再做下一步實驗，而使用雙縮脲試劑時。要先加A液再加B液?在觀察植物有絲分裂的實驗中，為什么在顯微鏡下觀察到的多數為間期的細胞?在教學中多問幾個為什么可以使學生打開思維。不斷探究。

二、挖掘課本實驗。設計清晰的設計方案

教材中的實驗內容經過多年的教學實踐，是學生進行其他類型實驗的基礎，是課程標準要求學生掌握的最基本的內容。科學實驗在探索真理和發現真理的過程中起著非常重要的作用，它不僅意味著某種精確的操作，而且是一種思維方式。教師在分析教材實驗內容時，可以著重分析實驗設計的思維過程。幫助學生學會實驗設計的思維方式。例如可溶性還原糖的鑒定是經典實驗：生物組織中的糖類有還原糖和非還原糖兩類。常見的還原糖有葡萄糖、果糖和麥芽糖：蔗糖(甘蔗莖、甜菜的塊根等)、淀粉(馬鈴薯、番薯的塊莖等)是非還原糖。通過指導學生分析實驗設計的思維過程，從而理解這個著名實驗的設計思想和原理。本實驗最理想的實驗材料是還原糖含量較高的植物組織。而且要求組織的顏色較淺或近于白色，如蘋果和犁的果實。也可以用白色的甘藍葉、白蘿卜替代。經實驗比較，顏色反應的明顯程度依次為：蘋果、梨、白色甘藍葉和白蘿卜。學生通過分析實驗變量和相互對照，養成實驗思維和培養實驗設計分析能力。

根據具體教學實際，可以有選擇地將教材中演示實驗改變成為學生實驗、對于學生所提出的有一定創造性的設計方案，教師要給予足夠的重視和適當的鼓勵。實驗結束后，教師可以要求學生重新審查自己的實驗過程，并以書面形式整理出一份較詳細清晰的設計方案。這一方案應包括：目的表述、原理說明、方案概要和步驟等。

三、分析實驗過程，理解實驗設計基本原理

對于生物課程中知識的傳授，我們更應該重視研究過程而不是結果。更要重視科學的過程和知識發生、發展的過程，而不是記住知識的結論。教學中，教師不能簡單地讓學生按照傳統的教學方式。依樣畫葫蘆地完成實驗，而應利用實驗訓練學生設計實驗方案的技能。

遺傳學實驗是基因分離規律、基因自由組合規律、伴性遺傳、細胞質遺傳及雜交育種，要求能應用規律進行推理、判斷、設計實驗方案。這個實驗之前，我先讓學生分組嘗試設計實驗方案(包括實驗材料的選擇、實驗裝置的設計、對照實驗的設置等)，然后對照教科書上的實驗指導，找出自己設計的實驗方案中的不足。最后再引導學生討論，注意引導學生思考每一個實驗步驟中所包含的科學原理和方法。這樣，讓學生帶著問題做實驗，使學生逐漸認識到：在科學探索的過程中，要遵循一定的科學原理和科學方法，還需要掌握一定的操作技能。例如：證明植物呼吸作用釋放二氧化碳的實驗是這樣設計的：通入的空氣首先經過Na0H溶液除去其中的CO₂，再經過ca(OH)₂溶液檢驗co₂是否除盡。最后才通入裝有萌發種子的密封瓶中。只有經過這樣的步驟，才能完全排除干擾因素(空氣中CO₂)，才能證明瓶中排出的co₂確實來源于種子。再如“細菌”一節，對于學生來說都是很抽象的，看不到、摸不著，要想達到教學目標，我首先借助于多媒體給學生提供形象、直觀的圖片或者是視頻演示，然后向學生介紹巴斯德的科學研究過程。即著名的“曲頸瓶實驗”，讓學生了解巴斯德實驗的設計過程。并知道“細菌不是自然發生的，而是由原已存在的細茵產生的”，同時使學生認識到“科學的新發現是建立在縝密的思維和精細的實驗基礎上的”。

通過對實驗過程的步步分析，使學生實驗思路清晰，實驗目的明確，并教會了學生實驗過程一般是：提出問題、選擇實驗材料、設計對照實驗、檢測實驗結果、得出科學結論。這樣，生物科學探究的基本過程就十分明晰的擺在了學生面前。從科學的角度看，這樣的生物實驗教學，加強訓練了學生的觀察能力、思維能力和分析能力，從而達到提高學生生物科學素養的目的。