培養高中生生物實驗綜合能力的探索

[摘要]面對日常傳統的實驗教學可以達到的目標與高中生物新課程標準要求之間的較大差距，如何改進高中生物實驗教學，如何培養高中生物學生實驗的綜合能力，是當前高中教師開展教學探究的重要課題。選擇人教版普通高中課程生物教材中合適的實驗為素材，在教師的啟發引導下，讓學生以小組為單位，進行實驗，學生獨立完成的空間大，有利于培養和提高高中生進行生物實驗綜合能力。

[關鍵詞]生物新課程標準；教學；實驗能力

《高中生物新課程標準》要求：高中生物課程要提高學生的生物科學素養，尤其是發展學生的科學探究能力，倡導探究性學習，力圖改變學生的學習方式，引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，逐步培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等，突出創新精神和實踐能力的培養。

一、問題的提出

基于高中生物新課程標準而編寫的人教版普通高中課程教材，有關實驗方面的課程設置地十分豐富，但日常傳統的教學中，生物實驗教學一般局限于教師課堂上實驗的文字講解，或是教師課堂上的演示實驗，或是學生單純的實驗操作課，這些對學生實驗一小部分能力提升有效。如教師課堂上實驗的文字講解，一般只側重于加深學生對實驗的記憶；教師課堂上的演示實驗，一般只側重于學生對實驗的形象具體理解；學生單純的實驗操作課傳統基本上是課前教師都為學生準備好預先的材料和設定好相應的步驟，學生只是對實驗過程進行操作上的練習，一般只側重于學生對實驗步驟的理解與記憶，對實驗結果的感性認識，對于學生的動手能力只停留在被動角度，對其他綜合能力的培養有限，不能從主觀上調動學生的內在思維，讓學生主動參與、樂于探究動手的能力，不能很好培養學生實驗的綜合能力的培養。面對日常傳統的實驗教學可以達到的目標與高中生物新課程標準要求之間的較大差距，如何改進高中生物實驗教學，才能有效地培養高中學生生物實驗等各方面的綜合能力呢？

二、問題的分析

培養高中生物學生實驗各方面的綜合能力與實驗密切相關，離開了實驗，無從談起對實驗綜合能力的培養，因此解決這個問題源于對問題的分析。通過生物組的集體的討論，分析日常傳統的各種實驗教學不足，我們發現主要矛盾集中在只對實驗部分的教學，給學生展示和體驗的只是實驗的部分，因此培養的只能是實驗某一小部分的能力，為解決這個矛盾，生物組展開積極的研討和各種方法的探究，發現其中較為有效方法是在教師的啟發引導下，放手讓學生自己動腦、動手去完成實驗的全過程，包括實驗材料的選擇，實驗儀器的準備，實驗試劑的配制，實驗思路的設計，實驗步驟的設計，實驗結果的記錄過程，實驗結果的分析，實驗數據的處理，實驗結論的得出以及實驗成果的分享，實驗過程優點和不足的分析等有關實驗的所有部分都由學生以小組為單位來完成。這樣，有關涉及實驗的各方面能力學生都會得到意想不到的培養和鍛煉。當然，選擇相關的可行的實驗成為一個關鍵。通過這種方法，要有效利用普通高中課程教材，選擇有效可行的實驗則可以成為學生實驗綜合能力培養的良好載體。為此，我們選擇了人教版普通高中課程生物（必修3）《穩態與環境》第三章第二節《生長素的生理作用》中探究實驗，即探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度，把它作為實驗綜合能力培養的載體，采用在教師的啟發引導下，放手讓學生自己動腦動手去完成實驗的全過程。

生物是一門探究性和實驗性很強的學科。讓學生在學習生物學知識和探究實驗中體驗生物課的樂趣是我們教學想要達到的目的之一。通過學生的探究實驗，旨在促進學生對生長素生理作用的深刻理解，嘗試如何科學地進行實驗數據分析和得出實驗結論，同時培養和鍛煉學生的小組合作能力，實驗設計、分析、創新以及動手能力等多方面的實驗綜合能力。在《生長素的生理作用》一節教學中，筆者的教學還是比較成功的：符合新課程理念，讓學生得到能力的培養和鍛煉，又能取得了很好的課堂效果的。

在探究“生長素類似物促進插條生根的最適濃度”時，課前實驗準備充分，能提前指導學生進行預習和事先讓學生準備材料用具進行相應的分組實驗，能很好引導學生進行實驗結果的記錄和分析，進行實驗結果的處理。課堂上學生有可討論可探究的內容，包括在科學態度、科學方法和科學精神方面的收獲。在課堂教學中，探究活動、探究實驗給學生帶來樂趣，且培養了學生的能力。本節課以“學為主體，教為主導”的教學模式，體現學生主體性學習，使學生由知識的接受者轉變為知識的探索者和研究者，最大限度地培養了學生小組的實驗各方面綜合能力。

針對日常傳統教學可以達到的目標與高中生物新課程標準要求之間的較大差距，進而對高中生物實驗教學進行改進的探討，我們發現其中較為有效方法是在教師的啟發引導下，放手讓學生自己動腦動手去完成實驗的全過程，可以培養學生生物實驗各方面的綜合能力。有集體的思路、教研組集體討論、共同討論教學策略及教學細節，相互交流各自的觀點，調整“課例”實施具體方案，由執教者在多個班的學生中進行前期引導工作，再在多個班上一一實施具體的課堂方案。在這個過程里，生物教師集思廣益，發揚團隊精神和集體的智慧。

三、解決問題的方法及步驟

要讓學生真正去完成實驗全過程并不是一件容易的事，教師對學生的引導和組織成為學生實驗各方面的綜合能力培養的前提條件，要充分了解學生的認知水平，對學生可能出現的問題要進行預估，對學生的整個實驗過程要進行監控性的把控，才能適時地對學生進行引導啟發，才能充分調動學生的主觀能動性，才能夠使學生的實驗各方面能力得到鍛煉和培養。

第一階段：

1.引導學生進行分組，有目的地讓不同程度不同特長的學生進行組合，以便他們在遇到問題時可以鍛煉交流與合作的能力，取長補短來解決問題。學生分為三組。

2.要求每個學生事先做好預習，并且根據教材要求先各自獨立設計實驗并寫下完整的實驗設計各環節和細節；接著，以小組為單位進行討論；最后由學生自己組合出小組最優的實驗設計。這樣每個學生的整個實驗思維都得以鍛煉，又可以通過討論鍛煉交流與合作的能力，引導學生主動參與、探究；同時，又鍛煉了學生收集和處理信息的能力。然后，教師對每種方案進行鼓勵肯定及一定的點評。經教師點評修改后，學生以小組為單位形成的三組實驗設計，很完整，也較為優化。

第二階段：

1.為學生提供一間實驗室，進行實驗。對于實驗材料的選擇，如選擇何種植物的枝條作為插條，學生們會提出各種植物，教師則引導學生通過電腦和圖書對各種植物生長特點進行比較，同時提醒學生注意觀察身邊的植物，最后由學生作出決定，選出柳樹和桑樹這兩種植物的枝條作為插條，這樣既能滿足實驗要求又方便取材的實驗材料，鍛煉和培養學生收集、處理科學信息的能力、獲取新知識的能力。對實驗儀器的準備，如培養插條生根的容器的選擇，提示學生利用身邊容易得到的材料。學生們提出各種看法，最后有學生提議用大小一致的用過的空的礦泉水瓶，該意見最后被學生采納。實驗儀器的選擇鍛煉和培養了學生培養分析和解決問題的能力以及學生的實踐能力。

2.讓學生在準備充分的條件下按照自己設計的實驗步驟進行實驗，教師對于不合理的地方引導小組討論進行適當的修改，如對于多組的材料要進行編號，對于考慮不周到的細節引導其進行討論補充。

第三階段：

1.讓學生按照自己設計的實驗結果的記錄方案進行記錄，學生往往會有時會有教師想不到的方式。如：學生通過多種形式同時記錄實驗結果，一種通過拍照；一種用肉眼觀察，按表格記錄；一種在用放大鏡觀察記錄。這樣培養和鍛煉了學生實驗設計思維能力，培養了學生創新精神和實踐能力。

2.對于實驗數據的處理，學生運用所學知識通過小組討論，以表格和曲線圖的方式處理，直觀地看出了其中的規律，培養和鍛煉了學生分析和解決問題的能力、圖表分析能力以及理論聯系實際的能力。

第四階段，也是最后一個階段：課堂展示。

責任編輯 一覺