在新課程下優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

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隨著新課改的深入實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越成為生物教學(xué)中的重中之重，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的情感態(tài)度和價(jià)值觀的有效方法，能有效落實(shí)新課程改革。古語云“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，想在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中取得較高的實(shí)效，就必須了解高考中實(shí)驗(yàn)考查的命題趨勢和題型，經(jīng)過多年對(duì)高考試題的研究，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)題型主要有以下幾種：①找出所給材料中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的描述性錯(cuò)誤，并加以改正；②給出一篇不完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)上下文補(bǔ)充和完善相關(guān)步驟設(shè)計(jì)；③通過實(shí)驗(yàn)分析，得出結(jié)果、結(jié)論；④根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)原理等，簡單設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；⑤綜合和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查主要體現(xiàn)高考命題原則——變知識(shí)立意為技能立意。從歷年的高考試題來看，實(shí)驗(yàn)往往是學(xué)生答題的一個(gè)瓶頸，是決定學(xué)生得分高低的關(guān)鍵，因此，教師加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，不但有利于培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)的能力，更有利于應(yīng)對(duì)高考。

生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，新課改強(qiáng)調(diào)展示知識(shí)的產(chǎn)生、形成、創(chuàng)新發(fā)展的過程，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)將肩負(fù)著重要的責(zé)任，同時(shí)也面臨著新的挑戰(zhàn)。目前，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，生物教師普遍存在著以下問題：

①教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠，如許多教師認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”，反正高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查是“紙上談兵”；講實(shí)驗(yàn)既節(jié)省時(shí)間，又便于突出和促進(jìn)學(xué)生把握有關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)要點(diǎn)，繼而“提高”教學(xué)效率。

②班級(jí)多，實(shí)驗(yàn)課無法安排，絕大多數(shù)學(xué)校缺乏專職實(shí)驗(yàn)員，教師工作量太大，沒有充足的時(shí)間準(zhǔn)備生物實(shí)驗(yàn)。

③生物實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施以及實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)是否充足也都直接影響著生物實(shí)驗(yàn)的開出率，由于近幾年高中生物教材的幾次大的變動(dòng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必備的硬件條件有些已落后于現(xiàn)行的教材對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求，有些儀器設(shè)備老化損壞等也影響實(shí)驗(yàn)效果。

④教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織能力和操作技能差。

因此，要真正促進(jìn)和改善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需采取如下的教學(xué)策略。

1教師要不斷提高自身的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)

“百聞不如一見，百看不如一做”。作為合格的生物教師必須要有較強(qiáng)的動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)技能和一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理水平，要有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，愛崗敬業(yè)，肯吃苦、肯鉆研。高中生物實(shí)驗(yàn)，雖然不像高等院校的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢蛹夹g(shù)含量高、難度大，但很難想象，一個(gè)連實(shí)驗(yàn)基本儀器都不能很好使用、簡單的維護(hù)都不懂的人，怎么能夠獨(dú)立完成好高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工作。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的取材非常關(guān)鍵，材料合適會(huì)使實(shí)驗(yàn)成功率大大提高，生物教師要幫助實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備合適的實(shí)驗(yàn)材料。

比如觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，許多地區(qū)都采不到書上提到的黑藻，用一般材料觀察，?？床坏浆F(xiàn)象，是不是就給學(xué)生交代一下應(yīng)該有什么現(xiàn)象就算了?如果實(shí)驗(yàn)經(jīng)常得不到正確的結(jié)果，或所觀察到的現(xiàn)象常與教材上的結(jié)論不一致，學(xué)生就會(huì)覺得生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不像是科學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物教師不實(shí)事求是，因此生物教師要不怕辛苦通過尋找合適的替代材料就顯得相當(dāng)重要(如萬壽菊管狀花的花瓣表皮毛、小麥的根毛替代黑藻效果都比較好)。

教師應(yīng)努力提高自身的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)需要使用的儀器、設(shè)備做到規(guī)范操作，實(shí)驗(yàn)操作方法步驟做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。另外，對(duì)課本中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。總之，每位教師要對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)予以高度重視，從教與學(xué)的實(shí)際出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷提高和完善自己自身的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)

2讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)中的地位和作用

新課程將認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)之一，酶的發(fā)現(xiàn)史、光合作用的發(fā)現(xiàn)史、生長素的發(fā)現(xiàn)史、遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)史、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、遺傳基本規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，通過這些史實(shí)，讓學(xué)生初步了解生物實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)生物學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用，例如：酶的發(fā)現(xiàn)史中，斯巴蘭讓尼并沒有停留于“胃只有物理性消化而沒有化學(xué)性消化”這樣的背景中，而是打破常規(guī)探究胃到底有沒有化學(xué)性的消化作用，從而設(shè)計(jì)了巧妙的實(shí)驗(yàn)解決了這個(gè)問題，得出了胃具有化學(xué)性消化作用的具有說服力的結(jié)論，通過學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)史，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到從酶的發(fā)現(xiàn)直至酶化學(xué)本質(zhì)的揭示及概念的修正，是建立在多位科學(xué)家的一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，沒有這些實(shí)驗(yàn)就沒有酶的發(fā)現(xiàn)，就不會(huì)有“酶學(xué)”這門學(xué)科的誕生。教師還可以通過光合作用的發(fā)現(xiàn)等發(fā)現(xiàn)史，使學(xué)生深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)對(duì)生物、學(xué)的發(fā)展功不可沒。

3重視實(shí)驗(yàn)在知識(shí)學(xué)習(xí)中的作用

觀察現(xiàn)象：進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)獲得具體、明確的認(rèn)識(shí)，這是理解生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。新課程對(duì)實(shí)驗(yàn)有這樣的要求，要理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法步驟，初步學(xué)會(huì)有關(guān)的操作技能，進(jìn)一步理解有關(guān)的生物學(xué)知識(shí)。例如：新教材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(shí)驗(yàn)，學(xué)生既掌握了顯微鏡的基本知識(shí)和操作方法，又獲得了對(duì)葉綠體獲，得了直觀的認(rèn)識(shí)，也學(xué)到了相關(guān)的知識(shí)，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(duì)臨時(shí)裝片施以強(qiáng)光及弱光的對(duì)比條件，然后再觀察細(xì)胞中葉綠體有什么變化，從而理解葉綠體生理方面的知識(shí)，這些知識(shí)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(shí)的領(lǐng)域，生物實(shí)驗(yàn)是不可替代的。

例如：觀察同一材料的同一部位時(shí)，高倍物鏡與低倍物鏡相比，下列正確的一項(xiàng)是(

)

A物像小，視野亮，看到的細(xì)胞數(shù)目多

B物像小，視野暗，看到的細(xì)胞數(shù)目少

C物像大，視野暗，看到的細(xì)胞數(shù)目少

D物像大，視野亮，看到的細(xì)胞數(shù)目多

解析：這是考查學(xué)生是否使用過顯微鏡，是否真正理解視野亮度，物像大小與放大倍數(shù)之間的關(guān)系。高倍物鏡與低倍物鏡的視野大小幾乎一樣，但高倍物鏡一般放大倍數(shù)為40×，低倍物鏡一般為10×，即使使用同樣大小的目鏡，前者物像大，所以視野中看到的細(xì)胞少。高倍物鏡的透鏡小，曲度大，離玻片近，進(jìn)入透鏡的光線少，所以視野暗，為了保證視野的亮度，這時(shí)一般要選用大光圈或凹面反光鏡。答案：C。

4重視學(xué)生對(duì)生物全過程的理解

在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的理解。在觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師不僅要學(xué)生關(guān)注觀察的現(xiàn)象，同時(shí)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(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理的前提下獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)。例如：實(shí)驗(yàn)“探索淀粉酶對(duì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或探索，本實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)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(jì)思想，所以

在操作中表現(xiàn)出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(shí)驗(yàn)失敗，而理解了設(shè)計(jì)思想的學(xué)生自然就會(huì)理解操作步驟中的一些要求。目前高考中的生物實(shí)驗(yàn)題通過變化來考查學(xué)生是否真正理解實(shí)驗(yàn)，這就要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題，都應(yīng)知其所以然，也就是對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過程的理解。

5重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)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儀器，掌握生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能。生物實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效手段，忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是造成學(xué)生高分低能的重要原因。

在教學(xué)中教師要按學(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(shí)正確的操作規(guī)范，在操作中逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)熟練的動(dòng)作，然后是創(chuàng)新的動(dòng)作，實(shí)驗(yàn)過程中，要鼓勵(lì)學(xué)生挑毛病。例如：“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中根尖臨時(shí)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(xì)胞壓爛或者不分散，造成前功盡廢。教師可以鼓勵(lì)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(jìn)后的方法效果更好。這些做法可以較好地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

6重視培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是未來創(chuàng)造性人才不可缺少的素質(zhì)，科學(xué)方法的成功教育導(dǎo)致創(chuàng)新能力的提高。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)一些可行的探索性實(shí)驗(yàn)，則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效措施之一。這類實(shí)驗(yàn)不給現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟和方法，讓學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用已有的知識(shí)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后實(shí)施實(shí)驗(yàn)，再對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、研究、判斷，最后得出初步結(jié)論。例如，對(duì)“植物的向性運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)，無論是分散在有關(guān)章節(jié)中的教學(xué)方式，還是將其知識(shí)集中起來作為一節(jié)的教學(xué)方式，一般多是將植物的向性(向光性、向重力性等)運(yùn)動(dòng)和感性(感震性、感夜性等)運(yùn)動(dòng)的概念、原理及其意義等知識(shí)，通過教師的講述或輔以其他教學(xué)手段逐一交代清楚，似乎是較好地完成了教學(xué)任務(wù)。如果從培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)來看，這種教學(xué)結(jié)構(gòu)是有欠缺的，假若改成如下的教學(xué)過程，可能要好得多。首先，教師讓學(xué)生取生長發(fā)育狀況相似的兩株同種植物的幼苗，分別培養(yǎng)在甲、乙兩個(gè)廣口瓶中。培養(yǎng)液相同，甲瓶不遮光，乙瓶用黑紙罩遮光，黑紙罩的一側(cè)開一進(jìn)光孔，甲、乙兩瓶同時(shí)置于光下，數(shù)日后取下遮光罩，觀察兩株幼苗的生長狀況有何不同?然后取蠶豆(或其他植物)的幼苗，水平放在玻璃板上，24h后，觀察它的根和莖的生長狀況。學(xué)生通過觀察、討論，并在教師的引導(dǎo)下，最后了解植物的根尖或莖尖受到單方向的刺激(光、地心引力等)可以產(chǎn)生相應(yīng)的向性運(yùn)動(dòng)。

除此之外，教師還可以布置如下作業(yè)：

①選擇晴天的早晨、中午、傍晚的不同時(shí)伺，分別觀察同一株向日葵的朝向，并作觀察記錄。

②選擇陰天或雨天，再作觀察記錄，并與晴天相比。

如此改進(jìn)，我認(rèn)為它會(huì)有利于學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程，有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。教師鼓勵(lì)學(xué)生多觀察、多參與、多動(dòng)手，在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上探索規(guī)律，通過理論聯(lián)系實(shí)際，才能使學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要給學(xué)生留下思考、交流和討論的時(shí)間，讓學(xué)生從設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果分析等方面重新審視、改進(jìn)方案。在“溫度對(duì)酶活性影響”實(shí)驗(yàn)中，就有很多學(xué)生提出放于冰塊中維持5min的那支試管結(jié)果不明顯，原因在哪里?經(jīng)過分析討論，學(xué)生認(rèn)為最可能的原因是放于冰塊中溫度達(dá)不到，最后改為放于冰水中，并且維持時(shí)間改為8min，經(jīng)過改進(jìn)后結(jié)果明顯。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)做一些變化，例如：這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡渺沉衷噭﹣頇z驗(yàn)?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(duì)結(jié)果分析表明，斐林試劑需煮沸的條件會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致錯(cuò)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性。無論對(duì)高考還是未來走向社會(huì)都是極大的財(cái)富，也是新教材的要求所在。

新課程嶄新的實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實(shí)踐能力的重要手段。教師只要著眼于使學(xué)生掌握生物實(shí)驗(yàn)的思想方法，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，不斷探索生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)律，就能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)生動(dòng)活潑而且充滿創(chuàng)造激情，為學(xué)生的全面發(fā)展提供有利條件。