中學生物學簡單化低成本的實驗開發

【摘要】簡單化低成本生物實驗不僅可以彌補農村中學生物實驗儀器缺乏的現狀，而且可以有效激發學生的學習動機和創新思維，培}學生的動手實踐能力。本文結合中學生物教學探討農村中學開發低成本生物實驗的基本原則和基本途徑。

【關鍵詞】中學生物實驗 低成本 開發

生物學實驗是中學生物教學的重要組成部分，也是實施素質教育的重要途徑，它不僅能激發學生學習知識的興趣，鞏固理論知識，而且具有培養學生觀察能力和創新能力、動手操作能力、科學探究能力和創新能力等教育功能。為了全面體現倡導探究性學習的理念，更好地培養學生的科學探究能力，新課程的生物學教材十分注重探究實驗教學，把探究實驗教學擺在一個重要的位置，已經成為生物學基礎教育的重要組成部分。這對中學現有的師資和設備等教學資源提出了更高的要求，特別是辦學條件和辦學觀念一直相對落后的廣大農村中學，將面臨新的困難和挑戰。根據《生物課程標準》的實施建議、課程資源的開發與利用等方面，強調實驗教學要操作簡便明了、節省時間，強化了安全意識、環保意識，提倡實驗的生活化、趣味化、綠色化、清潔化、低成本。改善經濟不發達地區中學生物實驗的一項重要措施就是大力加強低成本生物實驗的開發。“低成本生物實驗”也是國際生物教育界所倡導的一種生物教學工作行為，其宗旨是，一方面，通過利用生活中的廉價材料開展生物實驗教學可以解決或緩解實驗器材短缺問題，滿足經濟落后國家或地區中學開展生物實驗教學的需要；另一方面，通過利用生活材料、物品或器具做生物實驗，可以提高學生對生物的學習興趣、培養學生動手能力和實踐能力。如何立足于農村，抓住新課程改革的機遇，因地制宜，加快農村中學生物學實驗教學的發展，是農村中學和農村生物學教師必須關注的問題。

一、中學開發低成本生物實驗的基本原則

1.理論與實踐相結合的原則

農村中學生物實驗教學應注重理論與實踐相結合的原則。中學生物學教師要轉變傳統的教學模式，勇于打破自身的教學思維，借助課程改革所體現出的探究實驗過程的課堂教學設計理念，充分地運用到教學實踐中去。農村的學生對生物不陌生，他們的身邊有的是植物和動物，但對生物學的理論卻感到很抽象，原因是他們不知道這些理論是如何建構起來的。實驗的設計應該讓學生能親自參與，這可提高他們對生物學的學習興趣。如開展動植物野外見習、校園植物掛牌、葉脈書簽制作、蚯蚓的培養與觀察、蛙的變態發育觀察等，所有這些實驗，必須由學生靠自己的知識和智慧去解決，通過以上的活動，可以極大地激發學生對生物學的學習熱情，不僅使他們學到了科學思維的方法，也提高了獨立工作的能力，這對鞏固和加深已學的知識，培養他們的觀察能力、動手能力、分析能力和生物學素質都起著極大的作用。

2.創新原則

生物學實驗是探索生命本質的一項實踐活動，強調以實驗為基礎，加深學生對自然科學概念、原理和規律的理解，重視培養學生將來從事科學研究的能力，它重在過程，不管實驗最終是成功或失敗，都會是一種經歷的收獲，要善于從錯誤中去學習，從失敗中獲得經驗。這就要求教師勇于探索、力爭創新實驗，嘗試實驗條件和實驗方法的創新，不斷總結實驗教學經驗，改進實驗教學方法和教學手段，使生物實驗更科學和直觀，有意識地培養學生的創新精神，充分發揮學生的主動性和創造性，使學生得到了研究設計能力、思維表達能力、綜合判斷能力等等能力的培養，達到了綜合教育的目的。經濟不發達地區的中學實驗設施差，儀器陳舊老化、嚴重短缺，這些客觀因素影響了中學生物實驗的正常開展，教師應大膽進行教學改革，創新教學方法，以學生為主體，最大限度地培養學生的創新思維能力、實際操作能力以及學會學習的能力。生物實驗的創新可以從實驗材料、實驗步驟、實驗結果、實驗設計等幾個方面進行優化，不斷增加學生實驗操作訓練的機會；同時開放實驗室，讓學生可以不定時地自由到實驗室進行實驗訓練，滿足學生對學習實驗課的要求，使學生在實驗課學習到的實驗技能得到及時的復習和訓練，讓學生在開放實驗室里進行一些探究性的實驗，培養學生的創造能力和創新精神，提高他們的綜合能力。

二、中學開發低成本生物實驗的基本途徑

1.利用生活材料、物品或器具做生物實驗

生物學實驗材料的適當選擇是實驗成敗的關鍵。生物課程標準指出：“生物教師應創造條件，就地取材，因陋就簡地開設好生物學實驗，來加強和改善生物學實驗和其他實踐活動的教學。”從農村中學生物學教育的情況看，由于實驗設備不齊全，往往導致探究實驗教學成為紙上談兵。有的農村中學教師對新課程要求的生物學探究實驗只說不做，甚至不說不做，表現出畏難情緒。如何在教學資金不足的情況下最大限度地提高實驗開出率是農村中學生物學教師必須解決的問題。其實，農村的實驗材料是非常充分的，生物學教材中實驗涉及到的材料很多在農村是可以找到的，如觀察蛙的發育過程、觀察種子萌發過程、觀察植物的形態等，這些都是農村本身所具的優勢。選擇實驗材料時，應該用當地易找、花錢不多或不需花錢的材料替代那些本地不產或價格較高的材料用于實驗，如解剖蚯蚓實驗，有條件的學校可以購買蠟盤，若一組實驗有30位學生，那么購買30個蠟盤就是一筆不小的開支，而利用生活的廢品泡沫板或小木板代替蠟盤，同樣可以取得滿意的實驗效果，教師平時只需要留意將泡沫板積累起來就可以了。再如采集眼蟲、變形蟲、渦蟲等動物時，可以用礦泉水瓶或百事可樂瓶，還可以將塑料瓶剪掉上半部分替代燒杯或玻璃水槽培養這些小動物，完全不受實驗經費的限制，做到實驗材料就地取材及實驗形式豐富多樣，使學生對生物學實驗產生興趣，豐富了知識，增強了情感，更有利于實驗能力的提高。

2.注重實驗的創新

生物學實驗如何做到科學、直觀、高效和有說服力，要求教師要勇于探索、力爭創新實驗，使實驗成為培養學生多種能力的科學方法。生物學實驗重在過程，不管實驗最終是成功或失敗，都會是一種經歷的收獲，我們要善于從失敗中獲得經驗，嘗試實驗條件、實驗方法的創新，把某些驗證型實驗改為探究型實驗、把課本中的問題設計為課外實驗等。例如，《生物學》八年級下冊探究實驗“酒精對水蚤心率的影響”，實驗的目的是通過實驗了解酒精對生物體的危害，進一步討論酗酒對人體健康的危害。因水蚤在農村池塘非常容易采集到，若把實驗進一步延伸，讓學生采集水蚤后在實驗室培養，還可以觀察水蚤的繁殖，在溫暖的季節。水里食物豐富，水蚤一般進行孤雌繁殖。雌水蚤每次產卵幾枚至幾十枚，這些卵不需要受精，在母體的孵化囊里直接發育成小水蚤，這些小水蚤通常都是雌的，一只雌水蚤可以一批一批不斷生殖，產出的小水蚤成長后又同樣生殖下一代。這種孤雌生殖方式使水蚤能在短時間內大量繁殖。為了證明水蚤是否進行孤雌生殖，可以將采集到的水蚤單獨分離，每一個塑料瓶只放1只水蚤，當水蚤繁殖第1代小水蚤后，馬上將小水蚤分離單獨培養，小水蚤成熟后又產下第2代水蚤，因實驗過程中，水蚤沒有受精的機會，就可以證明水蚤是孤雌生殖的。水蚤孤雌生殖實驗是教材第七單元第一章“生物。