談新課程實施中高中生物實驗教學(xué)

仇永亮

摘要：實驗教學(xué)是實施新課程教學(xué)的重要途徑和方法，實驗教學(xué)成功與否對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、思考、動手、分析等多方面的實驗?zāi)芰κ侵陵P(guān)重要的，在平時的教學(xué)中要重視實驗在知識學(xué)習(xí)中的作用，要重視學(xué)生對生物實驗全過程的理解，要重視學(xué)生實驗技能的提高，要重視學(xué)生對生物實驗的思考，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，要重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，要重視培養(yǎng)學(xué)生在實驗中的協(xié)作精神。

關(guān)鍵詞：實驗的作用;實驗技能;實驗的思考;創(chuàng)新能力;協(xié)作精神

中圖分類號：G633.91文獻標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1992-7711（2016）04-042-2

一、重視實驗在知識學(xué)習(xí)中的作用

新教材大綱要求我們從知識與技能、過程與方法、態(tài)度情感與價值觀等方面培養(yǎng)學(xué)生，特別強調(diào)過程而不僅僅是結(jié)果。觀察和實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗技能，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣，具有不可代替的重要作用。觀察現(xiàn)象、進行演示和學(xué)生實驗，能夠使學(xué)生對生物學(xué)知識獲得具體、明確的認(rèn)識，這是理解生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。新課程對實驗有這樣的要求，要理解實驗?zāi)康?、原理、方法步驟，初步學(xué)會有關(guān)的操作技能，進一步理解有關(guān)的生物學(xué)知識。例如新教材實驗二要求初步掌握高倍顯微鏡的使用方法，觀察葉綠體的形態(tài)和分布，通過實驗學(xué)生既掌握了顯微鏡的基本知識和操作方法，又對葉綠體獲得了直觀的認(rèn)識，也學(xué)到了相關(guān)的知識，在材料的選擇上除提供教材推薦的菠菜葉和葫蘆蘚葉外，還提供水綿，觀察比較它們的葉綠體形態(tài)分布，為“光合作用”這一節(jié)的學(xué)習(xí)埋下伏筆。在方法步驟中建議學(xué)生對臨時裝片施以強光及弱光的對比條件，然后再觀察細胞中葉綠體有什么變化，從而理解葉綠體生理方面的知識，這些知識的掌握比單純的理論講解印象更深刻牢固，在生物教學(xué)中，尤其在學(xué)生缺少感性認(rèn)識的領(lǐng)域，生物實驗是不可替代的。

二、重視學(xué)生對生物實驗全過程的理解

在高中生物教學(xué)中，應(yīng)該重視學(xué)生對生物實驗全過程的理解。通過設(shè)計實驗過程、收集和分析資料并得出結(jié)論，使學(xué)生認(rèn)識、經(jīng)歷科學(xué)研究的過程，并訓(xùn)練其使用有關(guān)的具體方法完成每一個步驟，是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的有效操作方式。各種科學(xué)領(lǐng)域中知識的探索和技術(shù)的應(yīng)用都隨著時間的發(fā)展和新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷變化，但各種科學(xué)探索的過程是相似的，科學(xué)研究都需要有證據(jù)，有可以進行操作的假設(shè)，有邏輯及理論上的分析，得出并解釋試驗結(jié)果。因此，中學(xué)生物學(xué)課應(yīng)注重行為教育而非單純的理論學(xué)習(xí)。在觀察演示實驗時，不僅要學(xué)生關(guān)注觀察的現(xiàn)象，同時要讓學(xué)生理解該現(xiàn)象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的。在進行學(xué)生實驗時，應(yīng)該讓學(xué)生在明確實驗?zāi)康摹⒗斫鈱嶒炘淼那疤嵯陋毩⒉僮鲗嶒?。例如實驗“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”的問題是淀粉酶有專一性嗎？需要通過實驗驗證或探索，本實驗的基本設(shè)計思想是：用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖的水解反應(yīng)，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)常有學(xué)生不明確為什么這樣做能說明淀粉酶專一性的問題，顯然沒有理解設(shè)計思想，所以在操作中表現(xiàn)兩支試管都加入淀粉和蔗糖，或者有的在試劑的量上隨意添加，導(dǎo)致實驗失敗，而理解了設(shè)計思想的學(xué)生自然就會理解操作步驟中的一些要求。目前高考中的生物實驗題，通過變化來考查學(xué)生是否真正理解實驗，這就要求學(xué)生對實驗中遇到的各種問題，都應(yīng)知其所以然，也就是對實驗的全過程的理解。

三、重視學(xué)生實驗技能的提高

新課程能力目標(biāo)要求學(xué)生能夠正確使用顯微鏡等常用工具和儀器，掌握進行生物學(xué)實驗的基本技能。生物實驗是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的有效手段，忽視實驗教學(xué)，是造成學(xué)生高分低能的重要原因。在教學(xué)中要按學(xué)生技能形成的規(guī)律組織教學(xué)，其一般過程是首先讓學(xué)生認(rèn)識正確的操作規(guī)范，在操作中逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)，洗練的動作，然后是創(chuàng)新的動物，實驗過程中，要鼓勵學(xué)生挑毛病。例如：“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中根尖臨時裝片的制作，學(xué)生在壓片過程中，往往用力過重或過輕，根尖細胞壓爛或者不分散，造成前功盡棄。就鼓勵學(xué)生按不同的方法來壓片，一種按教材方法做，一種不用鑷子弄碎根尖，也不在裝片上再加一片載玻片，而是用鑷子輕輕按蓋玻片幾下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進后的方法效果更好。這些做法可以較好地提高學(xué)生的實驗技能。在復(fù)習(xí)時，通過教師的演示及學(xué)生的操作，如顯微鏡的操作、臨時裝片的制作等，讓學(xué)生再次認(rèn)識規(guī)范化的實驗操作，再提出相關(guān)的問題，使學(xué)生回憶、操作、思考融為一體，使學(xué)生的操作技能得到鞏固。

四、重視學(xué)生對生物實驗的思考，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力

實驗是了解、研究自然規(guī)律的重要方法，它的作用不只是為了獲取信息。應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到實驗操作是在相關(guān)原理指導(dǎo)下進行的，要學(xué)會把實驗獲得的信息演繹、歸納，只動腦不動手和只動手不動腦都是不正確的。在實驗教學(xué)中，要給學(xué)生留下思考、交流和討論的時間，讓學(xué)生從設(shè)計原理上、實驗步驟上、結(jié)果分析等方面重新審視，改進方案，我們要有意識地培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，實驗設(shè)計能力、分析與判斷能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力。如在“溫度對酶活性影響”實驗中，就有很多學(xué)生提出放于冰塊中維持5分鐘的那支試管結(jié)果不明顯，原因在哪里？經(jīng)過分析討論，大家認(rèn)為最可能的原因是放于冰塊中溫度達不到，最后改為放于冰水中，并且維持時間改為8分鐘，經(jīng)過改進后結(jié)果明顯。在這個實驗教學(xué)中，還要引導(dǎo)學(xué)生對實驗做一些變化，例如：這個實驗?zāi)懿荒苡渺沉衷噭﹣頇z驗？斐林試劑的使用需什么條件？并且引導(dǎo)學(xué)生分小組去做，有的小組用碘液，有的小組用斐林試劑，最后對結(jié)果分析表明，斐林試劑需煮沸的條件會影響實驗結(jié)果，導(dǎo)致錯誤結(jié)論，這樣做的結(jié)果既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又能較好地提高學(xué)生的實驗設(shè)計水平，同時激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性。中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)中設(shè)計一些可行的探索性實驗，則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效措施之一。學(xué)生的實驗水平達到一定程度后，要從實驗的分類和實驗的方法等方面對學(xué)過的實驗加以比較、總結(jié)和歸納，這一點在的復(fù)習(xí)中尤為重要。在實驗復(fù)習(xí)中，首先把教材中科學(xué)家的經(jīng)典實驗進行復(fù)習(xí)總結(jié)，這些經(jīng)典實驗主要為了解決什么問題？實驗的設(shè)計思路是什么？用了什么技術(shù)手段？通過對這些實驗的復(fù)習(xí)總結(jié)，找出科學(xué)研究的一般規(guī)律，如提出問題——解決問題——再提出問題——再解決問題——反復(fù)驗證結(jié)果——得出結(jié)論，這樣做既鞏固了知識，又提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。然后把教材中的常規(guī)實驗進行分類，如分為觀察鑒定類、生理生化設(shè)計類、調(diào)查收集類。一些常規(guī)實驗方法、技術(shù)儀器，如顯微鏡使用、制片技術(shù)，讓學(xué)生回憶哪些實驗采用過;如研磨、過濾、紙層析法，又有哪些實驗采用過，進行歸納總結(jié)，涉及到控制變量的實驗又有哪些？還可以讓學(xué)生在實驗名稱、原理甚至目的要求中尋找要控制的變量，理清實驗設(shè)計的思路。目前高考實驗題大多要求學(xué)生能夠設(shè)計簡單的實驗，這就要求學(xué)生要有扎實的實驗基本功，又要有較強的探究精神和創(chuàng)新能力，這些能力要靠平時在學(xué)習(xí)過程中逐漸養(yǎng)成。

五、重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)

新教材大綱要求我們從知識與技能、過程與方法、態(tài)度情感與價值觀等方面培養(yǎng)學(xué)生，特別強調(diào)過程而不僅僅是結(jié)果。觀察和實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗技能，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣，具有不可代替的重要作用。實驗室是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的重要場所，我們應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生對實驗嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度，對實驗結(jié)果實事求是的態(tài)度，如實記錄實驗數(shù)據(jù)，并把實事求事的作用帶到平時的學(xué)習(xí)和生活中去。

六、重視培養(yǎng)學(xué)生在實驗中的協(xié)作精神

信息的獲取與交流將是信息時代公民的生命，與他人的友好合作是信息時代發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在生物學(xué)實驗中提倡同學(xué)間的討論與交流，學(xué)生不僅要進行語言交流，還要寫出各自的研究報告進行書面交流，要求每個學(xué)生在小組活動中充分發(fā)揮自己的作用，并及時反省自己對小組活動有何貢獻。引導(dǎo)學(xué)生自覺擬定新穎又可實現(xiàn)的實驗課題，要求每項實驗課題必須有明確的選題目的，詳細制定實驗的階段、步驟以及所需器材等，并將選題目的、實驗設(shè)計或?qū)嶒灧桨冈谏飳W(xué)科小組上發(fā)言，讓學(xué)生發(fā)表意見，對不同意見可以進行討論，發(fā)揮學(xué)生之間互助精神，形成探索生命奧秘的小集體。教師只當(dāng)成員參加，起引導(dǎo)作用，不輕易給實驗課題下結(jié)論。在學(xué)生自主、創(chuàng)見和求實相結(jié)合下，許多實驗課題在小組會議多次研討，原來擬題不明確或?qū)嶒炘O(shè)計不切合實際條件的課題，學(xué)生自己棄去;有的課題選題目的明確又新穎，研討后發(fā)覺應(yīng)分2～3階段反復(fù)實驗才能實現(xiàn)。

總之，生物實驗是高中生物教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實踐能力的重要手段。教師必須著眼于使學(xué)生掌握生物實驗的思想方法，著眼于學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)提高，不斷探索生物實驗教學(xué)的規(guī)律，就能使學(xué)生思維能力和實踐能力、探究能力得到發(fā)展，就能使我們的實驗教學(xué)生動活潑而且涌動創(chuàng)造激情，為學(xué)生的全面發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。