課改中的生物實驗教學

摘 要：基礎教育課程改革，把深化教育改革推進到了實質性、根本性改革的階段。面對一場跨時代、歷史性的改革，實驗教學不僅要完成自身的深化改革，還擔負著推動和促進教育整體深化改革的重要任務。理科新課程，在其功能、內容和結構等方面的創新和實破，均以實驗教學為切入點和突破口。也可以說，實驗教學是理科新課程形成的起點或出發點。實驗教學是素質教育和創新教育的重要場所和前沿陣地，也是基礎教育改革的基礎、前提和保證。

關鍵詞：基礎教育改革 生物 實驗教學

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（c）-0135-01

1 實驗教學的定義和定位

實驗教學，是通過觀察和實驗，進行科學知識學習、技能訓練、實踐能力和創新精神培養的教學形式，屬于基礎課程范疇。實驗教學具有獲取知識和技能、培養能力和情商的多重功能，是一種與相關學科并列而獨立的教學形式。

（1）實驗教學作為一種獨特的教學形式，它的特點是：

學生實驗，主要是學生通過實踐活動進行學習，既動手又動腦，是學習的能動過程。學生實驗以學生的全面發展為本，突出了學生的主體地位。實驗的實踐性、直觀性，能引發學生的創造性思維。實驗表現了知識、技能、情感和能力的統一性、實用性和時代性。學生實驗體現和推動了探究性學習和合作性學習的特點和開展。實驗及評價活動，能樹立學生的實驗意識、合作精神和科學價值觀。

（2）實驗教學的教學目的，是通過實驗全過程的教學，讓學生在獲取或鞏固科學知識的過程中，理解和掌握運用觀察和實驗手段處理問題的基本程序和基本技能，培養學生敢于質疑和探究的品質，端正學生嚴謹、求實的學習態度，培養學生良好的習慣，樹立學生不懈的求索精神，培養學生的觀察能力、思維能力和實踐操作能力，讓學生學會認識未知事物的科學方法，包括現代技術的應用，激發學生的學習興趣和學習動機，培養學生的創新精神和創新能力，培養學生的社會意識和合作精神，提高學生的綜合素質和科學價值觀。

（3）實驗教學的教學環節大抵是：問題的提出、假設或猜想、制定計劃與設計、操作與收集論據、分析與論證、評價與評估、交流與合作。

（4）實驗教學的主要形式是觀察與實驗。實驗教學注重觀察，也注重對學生觀察能力的培養。觀察能力是一種善于全面深入地認識事物特征的能力，是智力發展水平的重要標志之一。因此要求學生觀察時，必須目的明確、主次分明，與思維相結合，以收到良好的觀察效果，達到預期的觀察目的，認清事物變化的本質，提高對知識的理解。實驗是人類認識世界的重要活動，是科學研究的基礎，也是理科教育和素質教育的基礎。實驗在培養學生的觀察能力、思維能力、實踐能力和創新能力諸方面都有得天獨厚的條件。

（5）實驗教學的主要方式是實驗課，這種課堂教學與一般的課堂教學相比較，具有二個顯著特點：實踐性。學生自己動手，自主完成實驗全過程，在獲得或鞏固知識的同時，提高了實踐能力；實驗的結論是通過儀器裝置進行操作而獲得的，符合客觀實際。

綜合性。學生通過實驗，擴大了知識面，提高了能力，也取得豐富的經驗和教訓。通過實驗，學生懂得，要取得實驗的圓滿成功，必須不斷豐富自己的學識，提高自己的各種能力，進行廣泛的協作和交流。

2 生物教學中的實驗教學

生物學是一門以實驗為基礎的學科，因此，在生物教學中不僅要進行理論課的教學，還必須進行實驗教學，實驗教學是生物教學的一個重要的組成部分。實驗能使學生直接接觸生物，并能仔細地研究生命現象，調動學生學習的積極性。上好實驗課，不僅能幫助學生理解掌握和運用所學的生物學理論知識，牢固掌握生物學基本技能，而且有利于培養學生實事求是的科學態度。對學生來說，生物實驗教學主要包括常見的儀器、器具、藥品的使用能力，還有對實驗原理、實驗程序的理解能力，對實驗結果的分析能力，對實驗中出現的異常情況的處理能力等。

（1）讓學生明確儀器的原理和藥品的特性，是培養學生使用它們的能力的基礎“知其然，應該知其所以然”。對儀器的原理、藥品的特性不了解，使用起來就會帶有盲目性，就不可能形成使用能力。例如，學生對低倍鏡和高倍鏡的選擇上，經常不能根據觀察對象的特點和觀察目的進行合理的選擇來使用，學生常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的無知，總是一上來就用高倍鏡，認為高倍鏡總比低倍鏡觀察清楚。這種盲目性，是由于學生不了解顯微鏡的基本原理，不了解高倍鏡放大倍數大，分辨率高，但所看到的實際面積小，即視野小。而且倍數越高，看到材料的厚度就越薄，高倍鏡適宜觀察局部和細節。低倍鏡所看到的面積大，適宜觀察材料的整體結構，以及尋找觀察目標。只要學生了解了這些基本原理，才能正確選用低、高倍鏡。

總而言之，教師要善于把實驗儀器及藥品性質、使用原理講清，這對提高學生使用它們的能力大有好處。

（2）學生理解實驗原理也是實驗成功的關鍵之一。

以“細胞的質壁分離及質壁分離復原”實驗為例，本實驗的原理是：一個成熟的植物細胞，放在一定濃度的溶液中，就可構成一個滲透系統，從而可以發生滲透作用。滲透系統建立的條件為：需要半透膜，且半透膜兩側具有濃度差（水勢差）。學生通過大綱規定的實驗得出結論：水分子總是從水勢高處向水勢低處移動。從而，學生理解了在什么條件下細胞會發生質壁分離及質壁分離復原，這樣實驗過程中，學生就能按實驗原理進行實驗，增加了實驗成功率。

（3）培養學生善于分析實驗程序。

一個較為復雜的實驗過程是設計人員長期辛勤勞動的結晶，它往往是經過幾十次甚至上百次的反復摸索。所以，學生實驗中，不能單純地用實驗指導進行“按方抓藥”出現結果就行了。而要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用，每一個處理意義以及各步驟之間的聯系，從中學習解決問題、研究事物的方法。例如，在觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中，大致為：培養→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。要讓學生了解根尖放在10％HCI溶液中是為了溶解細胞間的果膠質，使根尖細胞間變得松散，便于壓片，否則根尖細胞很難壓散，不利在鏡下觀察。因此，在實驗中，應根據學生程度和涉及原理的難易不同，由教師講清或提出問題讓學生思考，使學生既知道實驗應怎么做，也知道為什么這樣做。

（4）培養學生善于分析實驗現象。

在實驗教學過程中，我們發現不少學生只重視實驗結果，不重視分析結果；重視對實驗最后結果的記錄，而輕視對實驗過程中間出現某些現象的記錄；只滿足于實驗成功，而不愿對實驗失敗的原因進行分析。這些都不利于學生實驗能力的提高。我們知道在實驗過程中，會有多種因素影響、干擾實驗結果，致使實驗失敗。此時，實驗分析就顯得很重要：一方面，可以找出并排除影響因素，使實驗重做能獲得成功；另一方面，還可以總結出經驗教訓，甚至可能還有以外的收獲、新的發現。例如，在觀察植物有絲分裂的實驗中，在顯微鏡的某個視野中，要讓學生了解為什么看到的細胞多數為間期的細胞。在質壁分離和復原的實驗中要讓學生了解液泡的體積大小、顏色變化如何。