生物實驗設計芻議

胡乃勝

生物課是一門以實驗為基礎的學科，而生物實驗教學是全面落實學科教學指導意見和提高生物課教學質量的重要環節，是加強實踐教育的重要內容。由于生物實驗在生物學中占有舉足輕重的地位，為使這門課程的教學達到最優化效果而進行探索和研究，是生物教學工作者的一個重要課題。為此，在生物實驗中安排一定學時讓學生進行生物實驗設計的探討，對推動高中生物新課程的教學改革，乃至對提高學生素質具有重要意義。

一、開展生物實驗的設計的背景

近年來，我校生物實驗教學的狀況不甚理想，本應該由學生動手做的實驗，教師以理論講解或以其他教具代替。如以觀察現成裝片代替“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗的操作；以看錄像來代替“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗的操作；以模型演示代替“制作DNA雙螺旋結構模型”實驗的制作。這種不讓學生看到活體或親自動手操作的“代替”教學法，不利于培養學生的觀察能力和動手能力，因此，也就難以達到提高學生能力的目的。

此次，對我校高二254名學生進行詢問和問卷調查后，有91.53%的學生喜歡做生物實驗的設計。實踐證明，生物實驗的設計有利于培養學生綜合運用所掌握的實驗基本原理和實驗技能，自己選題，自己設計實驗方案并解決實際問題的能力，同時又拓寬了學生的知識面，擴大了學生的視野，對創造性思維及科研能力的培養，都有好處。

二、生物實驗的設計和學生能力的培養

生物實驗設計的過程，實際上就是學生創造性思維的發展過程，通過這一過程，學生分析問題和解決問題的能力得到了一次全面的鍛煉和發展，主要表現在以下幾個方面。

1.重視對生物實驗設計的思考，培養學生的自學能力

實驗的設計在內容和形式上完全不同于原來的傳統實驗教學模式，在這嶄新的實驗活動中，學生的熱情一開始就非常高漲，為了選定課題，他們積極而主動地查閱資料，并詢訪老師。為了設計一個良好的實驗程序，他們必須運用自己已有的知識去積極地探索，這時學生的思維活動完全處于滿荷載的運行中。隨著探索的深入，他們往往在看到自己已有知識痕跡的同時，卻又發現自己更多的不足。

2.獨立主動的實驗操作，鍛煉了學生的動手能力和實際工作能力

在實驗設計的過程中，學生基本上是按照自己設計的實驗步驟進行實驗的，能取得實驗的最佳效果，這是他們的最大愿望，在實驗的每個環節，他們都表現出從未有過的認真和細致。在順利或失敗時，他們感到歡樂，但更多情況下，則是學生在那些似曾相識但又不甚熟悉的實驗面前受到波折，而在老師的指導下，他們又總是會主動去思索，去尋找解決問題的方法。

3.生物實驗的設計培養了學生嚴謹求實的科學態度和勇于創新的科學精神

由于實驗的設計給予了學生更大的自由度和主動權，學生的思想閘門被充分打開，思維更活躍了。通過實驗，他們深深懂得要做好一個實驗并不容易，實驗全過程中的每一個環節，稍有不慎都將導致實驗的失敗。這些思想素養的鍛煉和提高，對他們今后的研究和工作，都將產生深遠的影響。

三、生物實驗設計的方法

學生在明確了實驗設計的意義和作用后，只有通過必要的實驗設計訓練，才能真正掌握實驗設計的方法，提高實驗設計能力。在這幾年的教學中，我在生物實驗設計中積累了一些經驗。

1.課本實驗的重新設計——樹立實驗設計的信心

進行實驗設計的初期，學生對實驗設計方案思路模糊，存在畏懼的心理。此時教師可采取由淺入深、循序漸進的策略，幫助學生樹立實驗設計的自信心。課本實驗是學生既熟悉又親切的知識，教師根據課本實驗中的要求可靈活地改變實驗的某個條件，讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計，使學生從中獲得成功感，增強對實驗設計的興趣；同時在模仿的過程中也能訓練學生實驗設計的思維方式，使學生初步形成實驗設計的思路，為實驗設計實施的可行性奠定良好的心理基礎。

2.典型習題的剖析——理順實驗設計的思路

加強學生實驗能力的培養，不但要重視分析和解釋實驗現象和結果，以及推導實驗結論能力的培養，更應重視培養設計實驗方案的能力。無論哪種類型的生物實驗設計，其本質都是根據實驗題目所提出的問題，運用已具備的生物知識或生物技能，有時甚至是根據實驗題目所給出的信息或提示，構思出解決問題的方案，這有助于培養學生思維的發散性，綜合知識和解決實際問題的能力。

3.交流點撥——提高實驗設計的能力

“實驗設計”僅僅是在教學改革過程中提出的設想和嘗試，也是新課程所要求的。教學要改革，教學方法要更新，而恰當地運用多樣化的教學方法，也正是適應教學過程本身多環節、多層次的需要，是教學發展的需要。在生物實驗中，我們耳聞目睹、親身感受到學生那種旺盛的求知欲望、不懈的探索毅力、一絲不茍的實踐精神，而這些正是進行教學改革的巨大推動力和穩固的精神基礎。我們深信，只要堅持這方面的繼續研究，就一定會有更多的收獲和發現。

編輯 薛直艷