創新生物實驗教學

秦秀雪

【摘要】本文論述創新生物實驗教學的途徑，提出創新實驗可從與生活生產環境相結合、開發新實驗、改進原有實驗、以定量實驗代替定性實驗、尋找具有育人效果的課題五個方向選題，以達到創新生物實驗教學、激發學生實驗探究主動性的目的。

【關鍵詞】生物實驗教學 創新 意義 策略

選題方向

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）10A-0123-02

筆者曾參加2017年全國中小學實驗教學說課活動，收獲頗豐，尤其對創新生物實驗教學方面有一些思考，現從創新實驗的意義、策略和選題方向三方面談一談自己的看法。

一、創新實驗教學的意義

（一）落實新課標，發展生物學科核心素養

生物學新課標的基本理念以核心素養為宗旨，教學過程中重實踐。基于核心素養的實驗教學，培養學生發現、解決問題的能力和探究、實踐、創新能力，崇尚并形成科學思維，提升社會責任感和正確的生命觀。教師關注引導學生科學探究，引導學生猜想假設，關注學生質疑，關注學生理性思維的發展，凸顯了生物學科對學生的成長起到了終身發展的育人價值，讓學生做一個有智慧的人。學生體會和認識到生物科學技術在醫藥健康、食品安全等方面對人類生活質量的提高所發揮的作用和重大貢獻。

（二）推動教師專業成長，生成高效課堂，促進人才培養

教師的專業發展是提高教育質量的關鍵，是學生發展的根本保障。創新實驗教學，使實驗由不明顯到清晰，由不可能到神奇，由抽象到形象，突破教學重難點。在此過程中，教師必須鉆研課標和教材，吃透實驗原理，不斷發現，不斷思考，尋找突破和改進。

二、借鑒“新”實驗

筆者通過觀看歷屆全國中小學實驗教學說課活動的視頻，總結了一些比較新穎的實驗，現一一論述。教師不妨借鑒或改進這些實驗，以提高實驗教學效果。

（一）“新增”實驗目的

教材中的實驗目的多以滿足大部分學生的需求為出發點，缺乏一定的針對性。教師可根據學情新增實驗目的，擴大生物課堂的容量，滿足不同層次學生的不同需求，使得不同層次的學生都能獲得發展，開闊視野，培養其積極思考、科學探究的精神。例如，陳雪華老師在“綠葉中色素的提取與分離”實驗中新增兩項實驗目的：①探究幾種不同綠葉中含有哪些色素;②比較綠葉與黃葉中色素的差異，使得學生對葉子中的色素有更加全面的認識。

（二）“新”裝置儀器

新裝置儀器主要指利用生活中易獲得的材料自制教學具。筆者認為，自制教具的優勢有如下幾個方面。首先，一些學校的生物實驗室缺乏完整的實驗設備，導致部分實驗難以開展。如果教師能充分利用生活中的材料替代缺乏的材料，將有利于實驗教學的順利開展。其次，自制教具更貼近學生的生活，學生更容易獲得熟悉感，從而產生學習興趣，發展創新精神和動手能力。最后，與運用傳統儀器相比，有些實驗運用自制教具的實驗現象更明顯，可操作性強且環保。

例如，姜珊老師利用注射器和試管架探究pH對酶活性的影響。顏承祐老師說課的內容是探究影響普通卷甲蟲分布的非生物因素，涉及了多功能環境因素實驗探究實驗箱，解決了一系列實驗難題，體現了自制教學具的優勢。還有田玉貞老師的“胸部呼吸運動模擬器”，孫天予老師和郝旭老師的自制光譜儀等都是自制教學具，充分發揮實驗教學的育人功能，提升師生實驗動手能力。

（三）“新”材料

實驗材料的正確選擇，往往是實驗成功的第一步。雖然教材中的材料為經典材料，但是對于一些偏遠地區的學校來說，不一定能找到相關的素材。因此，教師要充分利用當地的資源，尋找取材方便、價廉實效的材料，既可以使實驗順利進行，又可以讓學生體驗到探究的樂趣。例如，高中生物實驗“探究植物細胞的失水和吸水”，易沭彤教師選用了黑藻，黑藻細胞的葉綠體很豐富，通過細胞內葉綠體的移動方向，可以清晰觀察到質壁分離和復原現象;另一位教師則增加了馬齒莧這一材料來探究植物細胞的吸水和失水。這些材料的優點是，取材容易，零成本，操作簡單，效果明顯。

（四）“新”方法

實驗方法的改進，可以有效提高實驗效率。例如，在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中，課本中采用的研磨法，藥品較多，步驟繁雜，實驗效果不夠理想。廖永梅老師用超聲波提取法提取色素，改進后的實驗，用超聲波處理研磨綠葉后，得到的濾液濃度高，不需要過濾，簡化了操作，節省了試劑、時間，提升了實驗效果。其實在眼鏡店里面隨處可見超聲波機，師生要善于發現生活中優質器材，使生活服務教學，讓生活走進教育。

（五）“新”技術

現代信息技術和教學的深度融合，有利于開闊學生的視野，準確認識實驗的過程和原理，為學生提供更為豐富的實驗探究環節，讓實驗變得更加直觀化和可視化，尤其使定性到定量更加準確。比如景小軍老師在教學“探究酒精對水蚤心率的影響”實驗時，用電子設備、無線網絡，通過平板電腦顯示顯微鏡下的視野并進行拍照、下載、回放，用云實錄記錄學生實驗數據，之后繪成散點圖，有效克服水蚤計數的難題。

三、選好生物實驗選題的方向

選擇好的課題是進行深入研究的關鍵，也決定了創新實驗的方向。根據上文總結的創新生物實驗的五個途徑，筆者提出如下選題方向。

（一）實驗與生活生產環境相結合。這樣的課題能彰顯生命健康，突出生物對社會發展、科技進步的重要作用，比如某初中生物教師設計實驗“模擬探究水污染對生物的影響以及生物的凈化作用”，這個話題利于強化學生環保意識，樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，形成生態意識。

（二）開發新實驗。教師可研究他人的創新實驗，并找到其中可以再拓展的內容，如實驗室驗證可行性、初高中銜接、中高考題目等。以第四屆說課大賽范斌老師的實驗教學說課“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎”為例，范老師在此實驗中引入高中的葉圓片法，體現了初高中教學的聯系，為高中的學習打下了基礎。

（三）改進原有實驗。如高中生物“探究影響酶活性的條件”實驗，沒有給出具體裝置和步驟，吳書玥老師用分解圈法檢測酶活性，此實驗安全簡單、效果明顯、利于推廣。

（四）多用定量實驗代替定性實驗。增加定量實驗是初高中生物教材改進的方向。如趙盼盼老師定量法改進“酶特性的綜合探究實驗”，使學生的理性思維得到了很好的拓展。

（五）尋找具有育人效果的課題。如初中生物教師程兆潔的課題“失戀的果蠅也酗酒呢？——動物行為探究實驗”，這個話題在激發學生興趣的基礎上，讓學生善于觀察、提出問題，引導學生走出科學探究的第一步。動物也有情緒反應，教會學生敬畏生命、善待生命，具有深遠的教育意義。

提高實驗教學的有效性，需要教師不斷提高自身的素養，順應時代發展創新實驗教學，有效激發學生主動參與實驗探究，提升學生的綜合科學素養。