淺談高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的能力培養(yǎng)

胡振偉

【摘 要】實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)際上是一種綜合能力，它包括觀察能力、操作能力、思維能力等，對(duì)高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括常見(jiàn)的儀器、器具、藥品的使用能力，還有對(duì)實(shí)驗(yàn)程序的理解能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常情況的處理能力等。因此，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰r(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；能力培養(yǎng)

一、儀器基本技能的訓(xùn)練

儀器基本技能的掌握，不僅是攀根基本技能，不僅是學(xué)好基本知識(shí)的手段，而且是培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)。

首先，使學(xué)生學(xué)會(huì)使用各種實(shí)驗(yàn)儀器、用具。中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的工具主要有：顯微鏡、放大鏡、解剖器械（解剖剪、解剖刀、銀于、探針、解剖盎）、解剖鏡。其中顯微鏡是生物實(shí)驗(yàn)最常用的工具，正確地使用、愛(ài)護(hù)、維修顯微鏡是一項(xiàng)基本要求。因此教師要使學(xué)生了解顯微鏡的結(jié)構(gòu)、各部分的功能，熟練拿捏各部分的名稱；熟練攀握使用顯微鏡的方法，達(dá)到運(yùn)用自如，操作規(guī)范，養(yǎng)成習(xí)慣。章取、安放、對(duì)光、使用、收回等都應(yīng)按規(guī)范化的要求去做：使用顯微鏡的過(guò)程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)故障，要學(xué)會(huì)排除常見(jiàn)效隨的方法。

其次，使學(xué)生學(xué)會(huì)制作臨時(shí)裝片、采集制作標(biāo)本、簡(jiǎn)單的解剖及生理實(shí)驗(yàn)技能。在培養(yǎng)學(xué)生的上述技能時(shí)，教師要注意示范操作，嚴(yán)格要求學(xué)生一絲不茍地按操作步驟進(jìn)行。這樣，學(xué)生學(xué)到的不只是一個(gè)個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)方法，而是通過(guò)多次具體實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，逐步積累形成的一種進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生善于分析實(shí)驗(yàn)程序

一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)期辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶，它往往是經(jīng)過(guò)幾十次甚至上百次的反復(fù)摸索。所以，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，不能單純地用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”出現(xiàn)結(jié)果就行了。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)中每 一步驟的作用，每一個(gè)處理意義以及各步驟之間的聯(lián)系，從中學(xué)習(xí)解決問(wèn)題、研究事物的方法。例如，在觀察 植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大致為：培養(yǎng)→10%HCI解離→漂洗→染色→壓片。要讓學(xué)生了解根尖放在10%HCI溶液中是為了溶解細(xì)胞間的果膠質(zhì)，使根尖細(xì)胞間變得松散，便于壓片，否則根尖細(xì)胞很難壓散，不利在鏡下觀察。另外，通過(guò)10%HCI的處理，使細(xì)胞迅速死亡，讓細(xì)胞分別保留各自的分裂狀態(tài)。漂洗是為了沖洗解離液（10%HCI），否則影響染色效果。又如用龍膽紫或醋酸洋紅溶液染色的目的是，這兩種染料易使細(xì) 胞核內(nèi)的染色體著色，從而增大細(xì)胞核與周圍部分的反差，便于觀察染色體分布和變化，壓片的目的是使細(xì)胞分散開(kāi)，變成單層，否則光線無(wú)法透過(guò)會(huì)影響觀察。加清水是起潤(rùn)滑劑和利于細(xì)胞分散的作用，壓片時(shí)，在蓋玻片上再加一片載玻片的目的是防止手指與蓋玻片直接觸壓，會(huì)將極薄的蓋玻片壓碎（在鏡下觀察前應(yīng)將載玻片取下，并注意不要讓蓋玻片移位）。在葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，制備濾紙條時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生了解將濾紙剪成長(zhǎng)10厘米是因?yàn)楹}卜素在紙條上擴(kuò)散的距離約為9厘米左右；寬1厘米是利于劃出齊而均勻的濾液細(xì)線，去兩角為了使層析液在紙條上擴(kuò)散速度均衡，后兩者都是為了擴(kuò)散出四條平行的色帶。在距去兩角的一端1厘米處用鉛筆畫一橫線，目的是為劃濾液細(xì)線提供參照線并且防止層析時(shí)在盛有3毫升層析液的燒杯（100毫升）中，濾液細(xì)線被層析液沒(méi)及。劃濾細(xì)線時(shí)還應(yīng)讓學(xué)生知道干燥后重復(fù)劃2—3次，是為了增加色素的分子數(shù)，以便在紙條上走出四條明顯的色素帶來(lái)。如果在不干燥的情況下連續(xù)劃線，色素會(huì)隨濾液中的液體（如丙酮）在紙條上的擴(kuò)散而擴(kuò)散，劃出的濾液細(xì)線較寬，其結(jié)果是相鄰的兩條色帶會(huì)發(fā)生部分重疊。因此，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同，由教師講清或提出問(wèn)題讓學(xué)生思考，使學(xué)生既知道實(shí)驗(yàn)應(yīng)怎么做，也知道為什么這樣做。

三、使學(xué)生善于分析實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不單是通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)證實(shí)課堂知識(shí)，也不單單是為了學(xué)會(huì)某種儀器、器具的使用方法，還有一個(gè)重要的目的，就是要了解和掌握研究生物學(xué)的方法、培養(yǎng)研究生物學(xué)的能力。一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)程序是設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)期辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶，它往往要經(jīng)過(guò)幾十次以至上百次的反復(fù)探索。所以，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，不能單純用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行“按方抓藥”，出現(xiàn)結(jié)果就完事大吉。而要指導(dǎo)學(xué)生去分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用，每一個(gè)處理的意義，以及各步驟之間的聯(lián)系，從中學(xué)習(xí)解決問(wèn)題、研究事物的方法。因此，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生程度和涉及原理的難易不同，由教師講清，或提出向題讓學(xué)生去思考，使學(xué)生既知道實(shí)驗(yàn)方法怎么做，也知道為什么這樣做。

對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，是否路子進(jìn)行正確、深入的分析，從而得出正確的結(jié)論，是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾卣?。教師在?shí)驗(yàn)過(guò)程中，指導(dǎo)和要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行深入分析，是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力的重要手段。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常存在著重視對(duì)實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄，而輕視對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中間現(xiàn)象的記錄；重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果；重視對(duì)成功實(shí)驗(yàn)的肯定，而不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這些都不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>

四、培并學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力

教師要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)某些實(shí)驗(yàn)提出自己的改進(jìn)設(shè)想，或?qū)で笸晟频膶?shí)驗(yàn)條件。如光合作用實(shí)驗(yàn)，常用材料是天堂莖，若改用其他材料，實(shí)驗(yàn)效果會(huì)怎么樣呢？這就需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，如用幼嫩的灰菜葉、二月蘭葉、蔭公英葉、油菜葉、楊樹(shù)葉都可以進(jìn)行，這樣取材就更為廣泛了。在方法上也可作改進(jìn)，如讓整棵植株或整片葉子見(jiàn)光或不見(jiàn)光?？傊恳环N常規(guī)實(shí)驗(yàn)，都可能存在或大或小需要改進(jìn)的地方，教師要鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)腦筋。

在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還可以引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，有一個(gè)從易到難、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程，重要的是，要有意識(shí)、有目的地引導(dǎo)，創(chuàng)造條件。如在初中階段，學(xué)完光合作用、呼吸作用之后，引導(dǎo)學(xué)生去思考，設(shè)計(jì)在不同光照條件下，不同二氧化碳濃度條件下，對(duì)光合作用的影響。除了課本上的方法外，試試自己還能想出別的方法嗎？對(duì)呼吸作用放熱的測(cè)量，放出二氧化碳的測(cè)驗(yàn)辦法，都可以根據(jù)原理想出不少溯驗(yàn)方法來(lái)。

總之，學(xué)生們掌握了一些基本理論和實(shí)驗(yàn)技能、技巧后，就可以自由想象，把想要解決的問(wèn)題，設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行大膽嘗試，這樣才能有所發(fā)明，有所創(chuàng)造。