淺談實驗教學在高中生物教學中的重要性

李成才

[摘要]：生物學是一門以實驗為基礎的實踐性與理論性很強的學科，因此高中生物教學必須重視實驗教學，實驗教學對一個高中生的生物學習有著至關重要的作用。

[關鍵詞]：生物學 實驗教學

面對科學技術的發展和知識經濟的挑戰，我國的教育總體上還存在著不相適應的狀況，尤其在應試教育的影響下，學生動手實驗操作綜合能力和知識創新能力的培養成為教育的難點。生物學是一門以實驗為基礎的實踐性與理論性很強的學科，因此高中生物教學必須重視實驗教學，實驗教學對一個高中生的生物學習有著至關重要的作用。

實驗是一種以認識為直接目的的探索活動，是人類認識客觀世界的事物、性質和規律，從而能動地改造客觀世界的實踐活動。進入 21世紀以來，生物科學的發展尤其以現代生物科學理論和現代生物學實驗作支撐。因此，生物學實驗是生物科學形成和發展的基礎，是中學生物學教學的重要組成部分，是達成高中生物課程目標的基本途徑和方法。21世紀的人才應該是具有創新意識和豐富的實踐經驗的高素質的人才，高中生物課程承擔著培養具有實驗、實踐能力和創新意識的未來社會人才的任務。所以，生物學實驗是生物學教學的重要基礎，是生物學教學的重要內容，是生物學教學的重要方法。

實驗內容是高中生物新課程“內容標準”的重要組成之一。與現行教學大綱相比較，高中生物新課程的實驗內容、數量和類型都有顯著地變化。《標準》中必修1模塊列有實驗5個，探究4個，資料搜集和分析2個，參觀1個。《大綱》中列有實驗6個，研究性課題1個。《標準》中不僅實驗數目多，而且有各種實驗類型，通過這些多樣的實驗可以鍛煉和培養學生的多種能力。例如，通過《標準》中的《觀察DNA、RNA在細胞中的分布》、《檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質》、《觀察線粒體和葉綠體》、《葉綠體色素的提取和分離》等實驗，培養實驗操作技能和實驗觀察能力；通過5、6、8和9等實驗，接受科學探究方法的訓練，培養其科學探究能力；通過5和10，培養其實驗創新能力；通過11和12搜集有關細胞研究和應用方面的信息，培養學生搜集、處理和交流信息的能力。其中實驗和探究，一方面緊扣學習的核心內容，另一方面涉及多種方法和技能。但是，《大綱》中的6個實驗基本上都是驗證性實驗，在能力培養方面比較單一。

另外，在必修2“遺傳與進化”和必修3“穩態與內環境”的《標準》中包含的實驗內容和類型也都明顯多于《大綱》，它們不僅可以幫助學生領悟假說——演繹、理解系統分析、建立數學模型、取樣調查等方法，而且對于學生全面領悟科學方法也十分重要。《標準》中選修1“生物技術實踐”的內容全部是實驗課，共選擇了13項課題，其中包含的具體實驗內容，多數將設計成探究性實驗，以培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力，增進學生對生物技術應用的了解。而《大綱》中選修部分僅列有實驗2個，實習1個，形式和能力培養方面都很單一。

新課程下高中生物實驗教學非常重視能力目標的培養，可以使學生具有較強的觀察能力，能夠根據觀察所得的現象發現問題、提出問題，并通過分析提出自己的見解。在實驗中，經常存在著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，重視結果而不重視分析結果，重視對成功實驗的肯定，而不重視對實驗中的失敗查找原因等現象，這些都非常不利于學生實驗能力的提高。例如，在觀察根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗中，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。在葉綠體中色素提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理是什么，這一原理單靠高中教科書中的知識還不夠，應讓學生了解濾紙是一種吸附劑，四種色素的化學結構和性質不同，它們在濾紙上吸附能力不同，在層析液中溶解度不同，因此，四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴散速度就不同，胡蘿卜素溶解度大而吸附力小，擴散速度快，葉綠素b溶解度小而吸附力大，擴散速度慢。新課程下高中生物實驗教學可以使學生初步掌握科學研究的基本過程和方法。例如，讓學生明確實驗儀器的原理和藥品的特性，掌握選擇實驗儀器、實驗材料的方法，是培養學生使用它們的能力的基礎。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。學生在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，學生常常由于好奇心的驅使和對低倍鏡、高倍鏡特點的不了解，總是一開始就用高倍鏡，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高，分辨率高，但所看到的視野小。因此，高倍鏡只適宜觀察局部和細節。低倍鏡放大倍數低，但看到的細胞多，適宜觀察材料的整體結構，以及尋找觀察目標。只有學生了解了這些基本原理，才能正確選擇和使用低倍鏡、高倍鏡。

新課程下高中生物實驗教學非常注重強化過程訓練。實驗教學不僅要求學生掌握各項基本技能，如顯微鏡使用、臨時裝片制作等，還要求學生能使各項實驗基本技能系統化、整體化，并達到融會貫通，熟練運用到新情境中去解決新問題。因此，實驗教學必須強調過程訓練。以探究性實驗為例，具體要求是：觀察要仔細、客觀；根據觀察提出的問題要有一定的研究價值；假設是經過周密的思考，針對問題提出的一種答案，用來解釋觀察的現象；實驗要設計正確的方法和步驟，為了增強說服力，還需要設置對照組，實驗常常要重復多次，結果才可靠；得出結論要有充分的事實依據。

新課程下高中生物實驗教學注重讓學生說出自己的情感和體驗。在實驗的過程中伴隨著豐富的情感體驗，這種體驗往往比記住科學結論更有價值，這是科學素養的重要組成部分之一。當然在培養學生學會自評和互評的過程中，教師更應懂得如何去正確的評價學生。教師對學生的評價可以貫穿整個活動的始終，在活動過程中評價學生可以指導學生進行探究，在活動結束后評價學生可以激起學生學習的信心和興趣。另外，教師評價要注意不能用同一尺度來評價所有學生，不同的學生其興趣、能力、特點都會有所差異。因此，不能用同一標準來評價。否則，會影響某些學生學習的積極性和興趣。適當的評價對于那些在活動中存在嚴重不足的學生來說，可以激起他們的上進心和自信心。