優化設計，打造高效生物學實驗課堂

劉小利

(廣東省興寧市第一中學 514500)

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是生物學的重要組成部分和最有效的教學形式之一。在當前的教學實踐中，生物學教學多注重教師講授，實驗僅作為教師講授的輔助活動，而非學生學習的主要途徑。高中生物學實驗教學需要進行不斷的優化設計，努力打造高效率、高收獲的生物學課堂。本文通過深入分析當前生物學實驗課存在的問題和高中生物學學習特征，探索高中生物學實驗教學的優化設計方案，增強生物學實驗教學效果。

1 開發教材實驗資源，強化探究意識

在實驗教學中，筆者有意識地進行預設，捕捉動態生成的亮點，選擇教材中合適的探究點精心設計，運用實驗教學活動獨辟蹊徑，提高了學生學習的興趣和熱情。

1.1 實驗內容問題化，提供探究氛圍 把探究性實驗的內容巧妙地轉化為問題情境，訓練學生運用簡化和提煉的策略，對教師提供的背景資料和問題情境進行解讀，鼓勵學生“異想天開”，指導學生合理運用“提出問題”的策略：通過學生自我設問、學生之間互問、師生之間設問等方式,給學生留下足夠的空間和時間去發表自己的見解，收集匯總學生的各種問題，然后訓練學生運用比較、分析、歸納、概括、重新組合等科學的思維方法來處理各種問題，最終學生就能發現有價值的信息，提煉出很有創意的問題。例如，在“影響酶活性的條件”實驗中，學生通過思考提出了以下問題:①能用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響?②高溫和低溫對酶活性的影響是一樣的嗎？高溫會不會使酶失活？低溫呢？③多高的溫度會使酶失活呢？如何確定這個溫度 ？④酶活性的最適溫度是多少？由此看出，學生對于溫度影響酶活性地探究并不是“淺嘗輒止”，而是“漸入佳境”了，提出的問題探究價值也越來越高。實驗內容問題化，往往能給學生帶來探究的氣氛，學生迫不及待地想試一試。

1.2 選擇實驗探究點，創設探究過程 應基于實驗中出現的異常現象等預設可能的實驗探究點，讓學生引起共鳴，這樣才會出現更多的實驗探究點，再將其進行優化，這樣的探究點才是“有生命的”，從而激發學生探究的欲望，進一步加深對知識的理解。例如，有一組學生在用淀粉酶探究pH對酶活性影響時，觀察到淀粉酶在堿性條件下溶液遇碘不變藍。實驗出現的“意外”是否說明“淀粉酶在堿性條件下活性很高”呢？該組學生為了找出原因，積極展開了進一步的探究；首先，從實驗結果溶液不變藍，提出第一個新的設想：“試管中的淀粉被完全分解了嗎？”他們改用斐林試劑檢測，并沒有觀察到磚紅色沉淀，得出結論：“淀粉沒有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的顯色反應呢？考慮到加HCl與加NaOH實驗組之間唯一區別在于pH不同，該組同學提出第二個設想：“碘液在堿性條件下可以和淀粉反應？”他們先往該試管的溶液中加入少量稀HCl溶液用以中和pH，再滴加碘液，此時溶液變為深藍色。于是實驗出現“意外”的原因終于揭曉，是檢測的試劑選擇不當，碘液會與NaOH反應，本實驗應該選擇斐林試劑進行檢測比較合適。

2 優化學生分組實驗，加強學生動手實驗機會

在生物學教學中積極改進分組實驗教學方法，注重分組實驗的創新與探究性，充分發揮學生分組實驗在培養學生創新精神、探究能力、創造能力等方面的重要作用。

2.1 對學生進行規范科學的管理和要求 在學生未進實驗室前，對班里的學生進行分組、編號，固定他們在實驗室的座位，座位表名單在各班張貼公布。這樣做的目的是方便管理，所用儀器藥品都固定到人，如果出現問題便于追查。另外，每組選一個責任心強、有能力的學生做小組長，由他負責取用藥品、儀器；及時查清丟失、損壞的儀器，藥品的消耗情況。小組長實驗課后負責將這些情況向老師報告，以便實驗教師及時更換儀器、補充藥品，確保下次實驗順利進行，保證實驗課的質量。實驗結束后，安排值日生做好實驗室衛生清潔。課堂上教師要強調實驗試劑適量即可，避免浪費；同時積極宣傳綠色課堂，讓學生不隨意倒掉有毒有害實驗廢液，督促學生養成良好的實驗習慣。

2.2 培養學生正確熟練的實驗基本操作能力 生物學實驗基本操作是做好實驗最根本的保證，教師要讓學生嚴格按規定操作：①從理論上講清錯誤操作可能導致的嚴重后果；②做好課堂演示實驗。教師要做到演示實驗規范，就必須熟練掌握相關知識和實驗技能，在實驗前做好充分的準備。學生往往以教師的演示實驗操作作為學習的標準，教師在演示實驗中須嚴謹，操作規范，以免學生誤解。③讓學生親身體驗實驗。平時一些簡單的演示實驗盡可能讓學生進行實驗，多給他們動手的機會，才能提高學生的實驗基本操作能力。

2.3 布置學生預習，提前做好實驗前準備 在實驗課前，要求學生必須預習。學生沒預習，面對探究問題就會很茫然，對著教師提供的藥品器材不知道該怎么辦，不然就是按照自己的想法亂加藥品，探究過程無序更無果。提前做好實驗前準備非常關鍵，尤其是進行探究性實驗。先分好小組，每組設計一個實驗方案給教師進行批閱。學生只有經過預習，才能提前對要做的實驗有充分了解，這樣在課堂中學生就有充足的時間進行實驗探究，還可以通過交流討論解決實驗中遇到的問題。例如，在“觀察根尖分生組織的有絲分裂”的實驗中，學生在學習基本原理、操作步驟后，可以通過小組探討，設計完整實驗過程。實驗之前，教師一定要嚴格檢查每一組學生的準備工作，同時提出一些問題：為什么染色前要先漂洗，為什么解離時間不能過長也不能過短？為什么制片時要壓片？壓片應注意哪些事項？等等。

2.4 教師應加強對學生分組實驗過程指導監控 教師的主導作用發揮到最大，加強過程指導監控是必要手段，體現在教學過程中必須先讓學生討論再交流，最后動手實驗。這樣才能讓學生少走彎路，教學效果達到最優化。有的教師怕學生設計不出來探究方案，就提前給學生寫出詳細的實驗過程，學生只需要按照教師的指導操作就可以了，沒有體現出學生的探究過程。學生經常對著教師的設計方案疑問重重，根本不明白這些實驗步驟有何意義，以及出現這樣那樣現象的原因。這樣的分組實驗課完成質量是低效的。學生的分組實驗探究過程有條不紊，才能有效地落實教學的目標，最重要的是讓學生體驗科學研究的過程。

2.5 教師引導學生進行實驗后有效總結，及時完成實驗報告 實驗結束后讓學生認真反思、積極討論與交流、及時歸納與總結，才能由感性認識上升到理性認識。教師最后結合自己觀察的情況，點評學生的表現。通過這樣的實驗教學，既培養學生良好的實驗習慣，又增強學生團結協作的意識。

3 開放實驗室，助力主動學習

在傳統的高中生物學實驗教學中，學生只能在課堂上進行實驗，課下實驗室的封閉性使得學生無法在課下進行自主學習。為了貫徹因材施教和循序漸進的教學原則，教師可以全面開放生物學實驗室，為學生創造良好的課余實驗條件，增加學生動手、動腦，獨立完成實驗的機會。開放實驗室，讓實驗室成為一個學生驗證問題的場所：學生在課堂上的困惑可以在實驗室里得到驗證，并且學生自主探究學習要比在教師的引導下被動的接受式學習的效果還要好。