優化高中生物實驗教學的策略

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，現代生物學的發展尤其依賴于科學實驗，一定程度上實驗就相當于生物學的靈魂。因此，實驗教學一直是高中生物教學必不可少的一個重要環節。然而從我國教育發展情況看，多年來實驗教學都從屬于理論教學，實驗教學長期以來被視為理論教學的補充，難以切實做到利用實驗培養學生的科學素質。實驗教學成為我國生物科學教育中最薄弱的環節，是生物教學最需要解決的問題之一。那么在生物實驗教學中到底存在哪些問題呢?怎樣改進才能切實提高生物實驗的質量呢?這些都是需要教師在實踐中不斷總結、反思的問題。

1 生物實驗教學現狀的分析與思考

1.1實驗課堂氣氛沉悶，學生喪失探索興趣

實驗課程與理論課程相比，有著它得天獨厚的一面。其一是由于實驗的特點——多變產生的刺激所致；其二是由青少年好奇心心理的本能驅使。但是，目前不少學校生物學教學實驗課的教學效果卻很一般，歸其原因，主要是由于教師不相信學生的能力。

很多教師雖然已經承認了學生在學習中的主體地位，但對于學生學習潛能的認識還遠遠不夠，在潛意識里還是不太相信學生能夠自己學會甚至學好。新課標的全面實施帶動了教科書的改革，老教材中的學生實驗有詳盡的操作與步驟，使得學生在做實驗時可以按部就班。新課標下的教科書中，很多實驗內容是“任務驅動式”的空白，必須由學生自己去設計完成，例如必修一教材中在學習“酶”這一節時，探究溫度與pH對酶活性的影響這個實驗就要由學生自己去選擇材料和試劑、思考設計實驗步驟、做出結果預測等。但是很多教師在教學時卻仍然包辦代替，總怕學生做不好，教師替學生分析實驗原理，設計好實驗步驟，甚至連可能出現的結果都細細給學生講述，而學生只是依葫蘆畫瓢，按照即定的實驗步驟，機械地去完成。學生的思維被限制，喪失探索興趣，創新精神根本無從培養。

1.2生物實驗課缺少反思，難以持續發展

在實驗教學中，教師重視課堂上的教學，而對于實驗后的總結與反思則往往忽視。原因包括以下3方面：①課堂實驗時間緊，來不及當堂及時總結；②實驗過后教師不愿再花時間去反思強化；③教師責任感的缺失與認識上存在問題，認為實驗做了，能力就自然提高了，而對實驗報告的功能缺乏應有的認識。做完實驗后，很多學生沒有交實驗報告，已交的實驗報告有很多沒有批改，批改了的也多是日期加一閱、一鉤帶一點，造成生物實驗“有始無終”、“有過程無結果”、“有預設無生成”的現象，缺少反思精華，不能持續發展，削弱了實驗教學功能的最大化發揮。

2 提高生物實驗質量的策略

2.1教師轉變教育觀念，培養創造性人才

好的實驗室是培養創造性人才的搖籃，世界著名的卡迪文實驗室曾培育出26位諾貝爾獎得主，因此一名生物教師要創造條件，千方百計地開足、開全教材中的實驗，考慮章節之中的實驗和探究等活動的設計，盡早充分準備，保證落實實驗活動時間，防止理論教學擠兌實驗教學學時的現象，保證生物實驗教學的質量。

2.2重視發揮學生在實驗中的主動性

教師應改變傳統的“抱著走，灌輸式”的教學方法，采取“點、撥”的方式放手讓學生獨立進行實驗，能較好地培養學生的動手能力和創新思維。

所謂“點”就是點要害、抓重點。實驗中，教師只要向學生指點清楚實驗的注意點：如對變量的控制、對照實驗的設置、遵從“單一變量”原則等。例如在“探究溫度對酶活性的影響”實驗中，教師應向學生指點清楚該實驗中自變量、應變量分別是什么；用什么方法控制自變量；怎樣檢測因變量；如何排除pH和其他因素對實驗結果的干擾。探究實驗的步驟設計、實驗過程、結果分析應放手讓學生自己去完成，實驗結束應引導學生進行反思總結，實驗現象的分析一定要實事求是，盡可能聯系已經學過的知識解釋相關現象等。

所謂“撥”就是撥疑難，排障礙。當學生實驗遇到問題時，一開始可能摸不著頭腦，不知從何下手，這時，學生和教師都不要緊張：尤其是教師，切忌把解決問題的方式方法一古腦都端出來，采取包辦代替的方式，要給學生留有思考的空間。這時教師可采取引導的方法：可以從現實引導到實驗，從簡單引導到復雜，讓學生在遇到問題的時候，通過獨立思考和教師適當引導指點，找到解決問題的途徑。

例如：“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中對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。通過這個過程，學生的動手能力得到了培養和增強，同時能夠激發學生的思維，提高解決問題的能力。

通過點、撥，從分析問題到解決問題，學生學習的主觀能動性得到充分發揮。解決基本問題后，教師可以在此基礎上進一步深化實驗教學，引導學生正確查閱資料，鼓勵學生運用所學知識進行構思，搞清問題的實質以后，再來解決比較復雜的問題，這樣學生的創新能力才可能得到培養和提高。

2.3實驗過程由原來的“結論驗證”逐步向“過程探究”轉變

目前在生物學實驗教學中，大部分教師開展的是驗證性實驗。驗證性實驗有其好處，比如具有明確的實驗目的、標準規范的實驗步驟，而且可控性強，在做實驗的學生比較多的時候方便教師管理，安全性也較好。如果不出什么意外，驗證性實驗很容易使學生在短時間里了解一個知識，教師指導學生做實驗也比較容易。但如果全部安排驗證性實驗，也具有一定的弊端，主要在于束縛了學生的思維，尤其是創新思維，在事先知道實驗結果的情況下，學生的興趣下降，缺少興奮性。對于教師而言，也容易變得思想僵化，按部就班，從而降低了生物學知識的趣味性。如果在實驗中安排一些對于學生來說具有探索性的實驗，或讓學生自己主動設計一些實驗的話，會明顯提高學生的興趣，培養起他們的創新意識。實驗的設計實施過程中，學生可以組成相應的小組，有助于培養起合作精神和團隊精神。

例如高中生物學教材中可以安排設計探究性實驗的有：①比較過氧化氫酶和Fe³⁺的催化效率；②溫度對酶活性的影響；③探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的催化作用；④設計實驗觀察生長素或生長素類似物對植物生長發育的影響；⑤設計并制作小生態瓶，觀察生態系統的穩定性。這些實驗要求在教師的指導下，學生完成設計方案，通過這些實驗設計學生基本上能學會生物學實驗方法，能夠提出問題、做出假設、設計實驗。在實驗過程中，要求學生科學觀察記錄，會分析和解釋實驗中產生的現象或數據，整理觀察結果，得出結論。

2.4實驗后及時反思總結——培養思維、持續發展

在完成實驗后對實驗結果的分析是提高學生分析能力的重要環節。因此在做完生物實驗后一定要做好反思：①寫好實驗報告；②要組內討論、組間交流，對實驗操作的規范性進行評價，對實驗的現象是預期的、還是意外的進行分析，對實驗的結論進行總結與歸納，并對實驗的改進或創新提出自己的看法。

例如：在顯微鏡下觀察洋蔥根尖有絲分裂裝片，看到有的細胞重疊在一起，看不清每個細胞的形態，教師要讓學生分析可能是哪一步驟出現錯誤。通過分析，學生得出原因可能有兩方面：解離時間短；制片過程壓片沒壓好。在同一實驗中細胞中的染色體有時會出現顏色過淺，學生會分析出可能是沒有漂洗或染色時間短所致。

又如質壁分離及復原實驗中，觀察到分離后加水沒有復原現象，這是什么原因?學生通過分析得出可能是質壁分離時間太長或外界溶液濃度過高，導致細胞失水過多死。這樣通過對實驗結果的分析也培養了學生嚴謹的學習態度。

3 結語

生物學實驗教學是學生能力提高和科學素養形成的重要途徑之一，要提高高中生物實驗教學質量，教師必須對實驗予以高度重視，從實驗出發，在實驗教學過程中不斷完善和提高自己，把握好高中生物實驗教學尺度。葉圣陶先生曾說：“教是為了不教。”新課程實驗教學倡導探究性實驗，探究性實驗正是要求教師成為學生學習的引路人：導思、授法、總結、升華，培養學生探究能力和自主創新能力，進而達到學會學習的目的。