淺談高中生物實驗改進——以必修一為例

王東雷

實驗教學是高中生物的重要組成部分，在生物教學中作用與地位不可忽視。它不僅能提高學生的實際操作能力、合作交流能力，而且有助于學生對于知識的獲取與理解，提高學生的生物科學素養。在實際教學過程中，實驗教學卻沒能很好地體現其價值。原因有：1.條件的限制。如課時不充足，實驗室短缺。2.實驗本身存在的問題。如部分實驗由于其材料難獲取而不能開展，部分實驗操作繁瑣，很難得到預期結果。3.應試模式的影響。高考不考實驗操作，所以實驗課得不到重視。在多方面原因的制約下，教師上實驗課多以講實驗，看實驗視頻，做實驗題為主，抹滅了實驗操作對學生能力的促進和培養功能。姑且不論原因1和3，若是由于實驗本身存在問題，我們可以通過實驗改進來解決。

實驗改進是指在原有實驗的基礎上，通過改變實驗原理、實驗方案、實驗材料和器具、實驗方法使實驗效果達到最優化的過程，且改進后實驗能夠達到或者超過既定的目標。實驗改進后的最終目的是：改進后的生物實驗能夠有效降低實驗成本，提高實驗的開設率，提高學生實驗開出效果，提升實驗教學效果。

一、實驗改進遵循的一般原則

進行實驗教學改進時必須要遵循實驗教學的一般原則。實驗設計應遵循：對照性原則、平行重復原則、控制單一變量原則。實驗教學改進和創新應遵循：

1.安全性原則

保證實驗過程中的人身安全，所選試劑藥品材料為安全環保性質的。

2.科學性原則

科學性是實驗改進的首要問題，所創新的實驗在原理、方案、操作、處理及結論都應遵循科學性原則，否則得到的結果是毫無意義的。

3.經濟性原則

所選擇的材料、試劑、藥品、裝置最好是經濟適用的，節約實驗成本，用最小的消耗得出預期的效果。

4.簡易性原則

麥克斯韋曾說“一項實驗，使用的材料越簡單，學生越熟悉，就越想透徹地獲得實驗所驗證的結果”，我們可以這樣去理解：實驗的教育價值往往與裝置的復雜程度成反比。因此實驗裝置宜簡不宜繁，過于復雜的裝置可能分散學生的注意力，不易抓住生命現象及生命活動規律的本質。

5.明顯性原則

改進的實驗其實驗現象要明顯，易于觀察。

二、實驗改進的具體方向

對于高中生物必修1實驗教學改進，筆者主要從從實驗設計、實驗試劑、實驗材料、實驗方案等方面入手，旨在使改進后的實驗成本更低廉、操作更簡便、現象更明顯、效果更顯著。

1.實驗材料的選擇

同其他學科相比，生物實驗中所選取的材料很多都是有生命的，其有效性涉及到材料的新鮮程度、保存方法等，這就為選材增加了難度。要想找到一種取材方便、價格較低、效果明顯的材料，需要教師多次摸索，實踐。例如驗證性實驗“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”中：由于教材建議實驗材料蘋果和梨勻漿因其多酚氧化酶含量較高，組織液在空氣中久置容易被氧化成褐色或者土黃色，掩蓋反應產生的顏色，影響實驗結果的觀察，故將其改為質量分數為1%的葡萄糖溶液或是采用瓶裝果汁（如冰糖雪梨）。

2.實驗試劑的改良

按照教材中配置好的試劑濃度在實際中使用，實驗效果并不一定是最好好的。在實驗中對于試劑的配置和使用需結合實際情況，通過多次嘗試，可以適當地調整實驗試劑的用量、濃度、比例等，以便獲得更好的實驗效果。如實驗“觀察線粒體”，教材中配置健那綠溶液比例偏高，導致視野中的細胞為藍色，很難找到線粒體的現象。改進方法：適當降低健那綠的濃度，配置健那綠時對健那綠溶液先進行過濾，并在染色后用清水去浮色。

3.實驗裝置的改進

“工欲善其事，必先利其器”。高中生物實驗裝置不復雜，但若是某些裝置的設計不嚴謹，就不能得到預期的實驗效果。要想提高實驗的教學效果，對實驗裝置的特點以及操作的了解是非常必要的。實驗裝置的改進需要教師在以原有實驗目的為標準，改進后的裝置必須達到可操作性強、實驗現象明顯的要求。如實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，原實驗通過氣泡產生快慢判斷反應速率變化，不夠直觀。改進方法：聯系化學實驗經常用到的具支試管，套上小氣球，更直觀地對比氣體產生的多少。

l4.實驗方法的改進

對實驗方法的改進的目的為了獲得很好實驗效果，改進實驗方法應具備科學性，不能違背生物學原理。改進后的實驗方法要達到操作性強，簡單可行，學生容易理解的水平。如實驗“細胞大小與物質運輸的關系”，試驗中酚酞的瓊脂塊制作起來較為復雜，且NaOH具有腐蝕性。改進方案：選用安全試劑替代NaOH、選取生活中常見的的東西代替瓊脂塊、根據所選材料選擇能與材料發生顯色反應的試劑。

歸根結底，實驗在生物教學中的重要性是毋庸置疑的，在實驗教

學中多讓學生參與實驗，在參與中交流，在交流后思考，在思考中創新，這樣才能真正發揮實驗在培養學生探究能力、科學思維能力、合作探究能力，實驗操作能力中的作用，提高學生生物科學素養。

（作者單位：榆林高新中學）