談?wù)勑抡n程理念下生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與技能的培養(yǎng)

劉德軍

長期以來，中學(xué)的生物學(xué)教育改革嚴(yán)重滯后，生物學(xué)科被認(rèn)為是一門死記硬背的學(xué)科。特別在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，過多強(qiáng)調(diào)書本知識(shí)和應(yīng)試能力，普遍存在以看代做、以講代做、甚至以練代做的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)開課率嚴(yán)重不足。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示：“教學(xué)的課時(shí)不足，要趕進(jìn)度”、“實(shí)驗(yàn)課沒有效果，不如看看錄像”、“與考試評(píng)價(jià)相關(guān)性不大”、“學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課課堂紀(jì)律難以維持”、“實(shí)驗(yàn)條件有限”等原因占很大的比例?？傮w強(qiáng)調(diào)客觀原因的較多，較少涉及主觀原因。事實(shí)上，教師的教學(xué)觀念直接影響教學(xué)方法和教學(xué)行為。如何搞好中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如何通過生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力，解決這些問題關(guān)鍵是生物教師在思想意識(shí)上要重視實(shí)驗(yàn)，不斷改進(jìn)教學(xué)教學(xué)方式方法。

一、充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在高中生物學(xué)教學(xué)中的作用

1.實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)具有直觀、形象的特點(diǎn)，為中學(xué)生物教學(xué)提供了生動(dòng)直觀的實(shí)踐平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種典型的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，從感性到理性，從抽象到具體，符合學(xué)生的身心特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律。教學(xué)實(shí)踐證明，在生物教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生了解事實(shí)、概念、原理，掌握生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)科學(xué)精神，為達(dá)到生物教學(xué)的總體目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí)的重要途徑

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，觀察和實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)的基本研究方法。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的動(dòng)眼、動(dòng)手和動(dòng)腦活動(dòng)有機(jī)地結(jié)合起來，通過觀察實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)多感官直接感知事物本身，增強(qiáng)直接經(jīng)驗(yàn)，獲得生動(dòng)表象，并作為形成概念、理解原理和掌握規(guī)律的依據(jù)?？v觀生物科學(xué)的發(fā)展歷史，它的每項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都同實(shí)驗(yàn)分不開，從孟德爾的“遺傳規(guī)律”到沃森、克里克的“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)”無不是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。

3.實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要方式

教育家布魯納指出，教學(xué)不應(yīng)該“奉送真理”，而應(yīng)該“教人發(fā)現(xiàn)真理”。實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃，學(xué)生以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為中心，以探究為出發(fā)點(diǎn)，從“做”中“學(xué)”。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，對(duì)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)精神等方面的培養(yǎng)有重要作用。實(shí)驗(yàn)過程既是文化知識(shí)的復(fù)習(xí)運(yùn)用與實(shí)踐的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的個(gè)性品質(zhì)的重要過程。

二、充分尊重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位

1.創(chuàng)造寬松和諧的實(shí)驗(yàn)環(huán)境

要相信學(xué)生，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中大膽提問，大膽設(shè)想，大膽選擇，大膽創(chuàng)新，給學(xué)生自主研究實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。使學(xué)生的情緒、情感處于一種積極主動(dòng)的狀態(tài)，從而培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。讓學(xué)生在這種自主實(shí)驗(yàn)的過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行主動(dòng)分析，得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生掌握科學(xué)研究的技巧和方法。

2.轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要使學(xué)生樹立起自信、自尊、主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)觀念，端正學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)和方法，在實(shí)踐過程中，自己去想、去做，去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。教師只提出選題和要求，學(xué)生自主去實(shí)現(xiàn)，去完成。通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠親自體驗(yàn)思維的奧妙和創(chuàng)造的神奇，從而逐步養(yǎng)成創(chuàng)新思維的習(xí)慣。

3.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)

在很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料、試劑都是書本上指定的，課前由教師準(zhǔn)備好的。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到什么目的，需要哪些器材，以及實(shí)驗(yàn)方法，教材都事先做了具體的規(guī)定。在這個(gè)過程中，學(xué)生完全是不用思考的機(jī)械操作者，甚至到結(jié)束都沒留下完整的印象。這種教學(xué)沒有給學(xué)生留下思維的空間和余地，雖然對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能有一定作用，但是在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究精神和創(chuàng)新能力方面必然有所欠缺。而現(xiàn)代教育就是要引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與。因此，教師可結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)，教會(huì)學(xué)生一些基本的實(shí)驗(yàn)研究方法，然后提出要探究的問題，讓他們自己主動(dòng)查找資料，弄清實(shí)驗(yàn)原理，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法，把教材中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)。例如，《細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原》實(shí)驗(yàn)是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課本上要求用0.3g/ml的蔗糖溶液和紫色的洋蔥，可能會(huì)有學(xué)生提出可不可以改用不同濃度的蔗糖溶液或同濃度的其他溶液（如0.3g/ml的NaC1溶液）來替代？換用其他材料能否發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象？如果學(xué)生有了這樣的疑問，就要鼓勵(lì)他們通過實(shí)驗(yàn)來解答，組織學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括改變?cè)噭舛群蛽Q用其他材料，分組討論確定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過這樣的探索，既可滿足學(xué)生的好奇心和求知欲，又可培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)和科學(xué)思維能力。

三、充分利用實(shí)驗(yàn)拓展學(xué)生的思維能力

1.分析實(shí)驗(yàn)材料用具

啟發(fā)學(xué)生想一想，為什么用這種材料？可否用其他材料替代？例如：“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，取材部位應(yīng)該是在新鮮的洋蔥鱗片葉外表皮的紫色較深處，如果在內(nèi)表皮取材或用其他無色材料，則往往不易觀察到明顯的液泡變化。又如，在做“滲透作用”這一實(shí)驗(yàn)前，“半透膜”的材料也可由學(xué)生自己尋找。課本上用的是動(dòng)物膀胱膜，要大量獲得膀胱膜并不十分容易。那么，能否采用其他材料做半透膜呢？這時(shí)，有人可能會(huì)想到用雞蛋膜、玻璃紙或魚鰾等，不妨把這些材料都找出來，逐個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)雞蛋膜和魚鰾是較為理想的實(shí)驗(yàn)材料。這樣不僅可使學(xué)生獲得某種程度上的成就感，而且可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.分析實(shí)驗(yàn)操作步驟

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的之一就是要教給學(xué)生探究未知的方法，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。所以，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不能只按規(guī)定的步驟機(jī)械操作，滿足于既定結(jié)果的出現(xiàn)。教師要指導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)程序，分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用，每一個(gè)處理的意義。既要讓學(xué)生知道為什么做，又要讓學(xué)生知道為什么這樣做，思考步驟換一下是否可以？條件可否改變？在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，在學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理和方法后可以先播放幾段實(shí)驗(yàn)步驟有缺漏或次序顛倒的錄像，讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能情況，然后做實(shí)驗(yàn)。如觀察植物細(xì)胞的有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中漏掉解離或漂洗等步驟會(huì)怎樣？探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)試劑斐林試劑是否可以用碘液代替？

3.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和探索是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行深入細(xì)致的分析，從中得出正確的結(jié)論，是學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾憩F(xiàn)。有時(shí)，實(shí)驗(yàn)不一定會(huì)取得令人滿意的結(jié)果。此時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生通過討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，并通過思考找出解決問題的方法。例如：實(shí)驗(yàn)《生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定》中還原糖的鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變磚紅色，教師就要引導(dǎo)學(xué)生分析原因：（1）是否溫度不適合，過高或過低？（2）檢驗(yàn)用的試劑是否使用正確？（3）斐林試劑是否現(xiàn)配現(xiàn)用？又如：葉綠體中色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中四條色素帶部分或者全部不明顯，老師可提示：（1）是否無水乙醇用量過多，導(dǎo)致濾液太?。唬?）葉片是否新鮮，是否取用的幼嫩葉過多；（3）研磨時(shí)是否忘記加入CaCO；（4）劃濾液細(xì)線時(shí)是否重復(fù)畫線；（5）層析時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線是否被層析液沒及過，等等。這樣一來，對(duì)知識(shí)的引用能力和領(lǐng)悟能力得到了發(fā)展，提高了綜合處理生物學(xué)信息的能力。

實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，鞏固學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)，提高學(xué)生的合作交流能力和表達(dá)能力。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的主要途徑。從高考改革的趨勢(shì)看，命題正由知識(shí)立意向能力立意方向發(fā)展，近幾年的生物高考試題都對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行了重點(diǎn)考查。重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析能力的培養(yǎng)，無論是對(duì)提高學(xué)生的思維品質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，還是應(yīng)對(duì)高考，都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。