談新課程實施中高中生物實驗教學

仇永亮

摘要：實驗教學是實施新課程教學的重要途徑和方法，實驗教學成功與否對培養學生的創新、思考、動手、分析等多方面的實驗能力是至關重要的，在平時的教學中要重視實驗在知識學習中的作用，要重視學生對生物實驗全過程的理解，要重視學生實驗技能的提高，要重視學生對生物實驗的思考，培養學生的探究精神和創新能力，要重視培養學生科學態度和科學作風，要重視培養學生在實驗中的協作精神。

關鍵詞：實驗的作用;實驗技能;實驗的思考;創新能力;協作精神

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1992-7711（2016）04-042-2

一、重視實驗在知識學習中的作用

新教材大綱要求我們從知識與技能、過程與方法、態度情感與價值觀等方面培養學生，特別強調過程而不僅僅是結果。觀察和實驗對培養學生的觀察和實驗技能，培養實事求是的科學態度，引起學習興趣，具有不可代替的重要作用。觀察現象、進行演示和學生實驗，能夠使學生對生物學知識獲得具體、明確的認識，這是理解生命現象和生命活動規律的必要的基礎。新課程對實驗有這樣的要求，要理解實驗目的、原理、方法步驟，初步學會有關的操作技能，進一步理解有關的生物學知識。例如新教材實驗二要求初步掌握高倍顯微鏡的使用方法，觀察葉綠體的形態和分布，通過實驗學生既掌握了顯微鏡的基本知識和操作方法，又對葉綠體獲得了直觀的認識，也學到了相關的知識，在材料的選擇上除提供教材推薦的菠菜葉和葫蘆蘚葉外，還提供水綿，觀察比較它們的葉綠體形態分布，為“光合作用”這一節的學習埋下伏筆。在方法步驟中建議學生對臨時裝片施以強光及弱光的對比條件，然后再觀察細胞中葉綠體有什么變化，從而理解葉綠體生理方面的知識，這些知識的掌握比單純的理論講解印象更深刻牢固，在生物教學中，尤其在學生缺少感性認識的領域，生物實驗是不可替代的。

二、重視學生對生物實驗全過程的理解

在高中生物教學中，應該重視學生對生物實驗全過程的理解。通過設計實驗過程、收集和分析資料并得出結論，使學生認識、經歷科學研究的過程，并訓練其使用有關的具體方法完成每一個步驟，是培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力的有效操作方式。各種科學領域中知識的探索和技術的應用都隨著時間的發展和新技術的出現而不斷變化，但各種科學探索的過程是相似的，科學研究都需要有證據，有可以進行操作的假設，有邏輯及理論上的分析，得出并解釋試驗結果。因此，中學生物學課應注重行為教育而非單純的理論學習。在觀察演示實驗時，不僅要學生關注觀察的現象，同時要讓學生理解該現象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的。在進行學生實驗時，應該讓學生在明確實驗目的、理解實驗原理的前提下獨立操作實驗。例如實驗“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的問題是淀粉酶有專一性嗎？需要通過實驗驗證或探索，本實驗的基本設計思想是：用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖的水解反應，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。經常有學生不明確為什么這樣做能說明淀粉酶專一性的問題，顯然沒有理解設計思想，所以在操作中表現兩支試管都加入淀粉和蔗糖，或者有的在試劑的量上隨意添加，導致實驗失敗，而理解了設計思想的學生自然就會理解操作步驟中的一些要求。目前高考中的生物實驗題，通過變化來考查學生是否真正理解實驗，這就要求學生對實驗中遇到的各種問題，都應知其所以然，也就是對實驗的全過程的理解。

三、重視學生實驗技能的提高

新課程能力目標要求學生能夠正確使用顯微鏡等常用工具和儀器，掌握進行生物學實驗的基本技能。生物實驗是培養學生實踐能力的有效手段，忽視實驗教學，是造成學生高分低能的重要原因。在教學中要按學生技能形成的規律組織教學，其一般過程是首先讓學生認識正確的操作規范，在操作中逐漸形成標準，洗練的動作，然后是創新的動物，實驗過程中，要鼓勵學生挑毛病。例如：“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中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，造成前功盡棄。就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。這些做法可以較好地提高學生的實驗技能。在復習時，通過教師的演示及學生的操作，如顯微鏡的操作、臨時裝片的制作等，讓學生再次認識規范化的實驗操作，再提出相關的問題，使學生回憶、操作、思考融為一體，使學生的操作技能得到鞏固。

四、重視學生對生物實驗的思考，培養學生的探究精神和創新能力

實驗是了解、研究自然規律的重要方法，它的作用不只是為了獲取信息。應該讓學生認識到實驗操作是在相關原理指導下進行的，要學會把實驗獲得的信息演繹、歸納，只動腦不動手和只動手不動腦都是不正確的。在實驗教學中，要給學生留下思考、交流和討論的時間，讓學生從設計原理上、實驗步驟上、結果分析等方面重新審視，改進方案，我們要有意識地培養學生提出問題的能力，實驗設計能力、分析與判斷能力，培養學生的探究精神和創新能力。如在“溫度對酶活性影響”實驗中，就有很多學生提出放于冰塊中維持5分鐘的那支試管結果不明顯，原因在哪里？經過分析討論，大家認為最可能的原因是放于冰塊中溫度達不到，最后改為放于冰水中，并且維持時間改為8分鐘，經過改進后結果明顯。在這個實驗教學中，還要引導學生對實驗做一些變化，例如：這個實驗能不能用斐林試劑來檢驗？斐林試劑的使用需什么條件？并且引導學生分小組去做，有的小組用碘液，有的小組用斐林試劑，最后對結果分析表明，斐林試劑需煮沸的條件會影響實驗結果，導致錯誤結論，這樣做的結果既提高了學生學習興趣，又能較好地提高學生的實驗設計水平，同時激發了學生的創造性。中學生物學實驗教學中設計一些可行的探索性實驗，則是培養學生創新能力的有效措施之一。學生的實驗水平達到一定程度后，要從實驗的分類和實驗的方法等方面對學過的實驗加以比較、總結和歸納，這一點在的復習中尤為重要。在實驗復習中，首先把教材中科學家的經典實驗進行復習總結，這些經典實驗主要為了解決什么問題？實驗的設計思路是什么？用了什么技術手段？通過對這些實驗的復習總結，找出科學研究的一般規律，如提出問題——解決問題——再提出問題——再解決問題——反復驗證結果——得出結論，這樣做既鞏固了知識，又提高了學生的科學素養。然后把教材中的常規實驗進行分類，如分為觀察鑒定類、生理生化設計類、調查收集類。一些常規實驗方法、技術儀器，如顯微鏡使用、制片技術，讓學生回憶哪些實驗采用過;如研磨、過濾、紙層析法，又有哪些實驗采用過，進行歸納總結，涉及到控制變量的實驗又有哪些？還可以讓學生在實驗名稱、原理甚至目的要求中尋找要控制的變量，理清實驗設計的思路。目前高考實驗題大多要求學生能夠設計簡單的實驗，這就要求學生要有扎實的實驗基本功，又要有較強的探究精神和創新能力，這些能力要靠平時在學習過程中逐漸養成。

五、重視培養學生的科學態度和科學作風

新教材大綱要求我們從知識與技能、過程與方法、態度情感與價值觀等方面培養學生，特別強調過程而不僅僅是結果。觀察和實驗對培養學生的觀察和實驗技能，培養實事求是的科學態度，引起學習興趣，具有不可代替的重要作用。實驗室是培養學生科學態度和科學作風的重要場所，我們應培養學生對實驗嚴肅認真的態度，對實驗結果實事求是的態度，如實記錄實驗數據，并把實事求事的作用帶到平時的學習和生活中去。

六、重視培養學生在實驗中的協作精神

信息的獲取與交流將是信息時代公民的生命，與他人的友好合作是信息時代發展的重要基礎。在生物學實驗中提倡同學間的討論與交流，學生不僅要進行語言交流，還要寫出各自的研究報告進行書面交流，要求每個學生在小組活動中充分發揮自己的作用，并及時反省自己對小組活動有何貢獻。引導學生自覺擬定新穎又可實現的實驗課題，要求每項實驗課題必須有明確的選題目的，詳細制定實驗的階段、步驟以及所需器材等，并將選題目的、實驗設計或實驗方案在生物學科小組上發言，讓學生發表意見，對不同意見可以進行討論，發揮學生之間互助精神，形成探索生命奧秘的小集體。教師只當成員參加，起引導作用，不輕易給實驗課題下結論。在學生自主、創見和求實相結合下，許多實驗課題在小組會議多次研討，原來擬題不明確或實驗設計不切合實際條件的課題，學生自己棄去;有的課題選題目的明確又新穎，研討后發覺應分2～3階段反復實驗才能實現。

總之，生物實驗是高中生物教學中的重要環節，是培養學生思維能力和實踐能力的重要手段。教師必須著眼于使學生掌握生物實驗的思想方法，著眼于學生的科學素質提高，不斷探索生物實驗教學的規律，就能使學生思維能力和實踐能力、探究能力得到發展，就能使我們的實驗教學生動活潑而且涌動創造激情，為學生的全面發展提供堅實的基礎。