實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的作用

孫存梅

摘要： 生物實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)科形成和發(fā)展的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 高中生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)思維能力科學(xué)素養(yǎng)

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多生物現(xiàn)象必須通過實(shí)驗(yàn)才能得到解釋，各種生物體的結(jié)構(gòu)必須通過實(shí)驗(yàn)才能觀察清楚，生物學(xué)理論也是通過實(shí)驗(yàn)建立起來的，實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。

一、實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的地位

實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中占有重要地位，沒有實(shí)驗(yàn)就失去了生物教學(xué)的特色，課堂效率大打折扣，很難達(dá)到生物學(xué)教學(xué)目的。特別是新課程改革后，生物新課標(biāo)提出了“提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”的理念，教材中增加了“邊做邊學(xué)”“積極思維”“繼續(xù)探究”等實(shí)驗(yàn)。生物實(shí)驗(yàn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、思維能力等，形成良好的科學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著不可替代的重要作用。

二、實(shí)驗(yàn)在高中生物教學(xué)中的作用

1.激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。

興趣是最好的老師，也是開啟學(xué)生思維大門的鑰匙。生物實(shí)驗(yàn)是形象和直觀的，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芸吹阶约浩綍r(shí)看不到的生物微觀世界，看到平時(shí)自己看不到的生理過程和生理現(xiàn)象，且這些生理過程和生理現(xiàn)象都是在自己的努力下親自觀察到和體驗(yàn)到的，會(huì)十分好奇和感興趣，這樣能大大調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并將這種好奇心轉(zhuǎn)變成對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的積極態(tài)度。

例如觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)過程大致為：培養(yǎng)根尖→解離→漂洗→染色→制片→觀察。許多學(xué)生是按照這樣的步驟去做的，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果是只有一部分學(xué)生能夠找到清晰的細(xì)胞分裂圖像。緊接著我就提出這樣幾個(gè)問題：（1）有些裝片上細(xì)胞彼此重疊在一起，看不清每個(gè)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，原因有哪些？（2）為什么有些染色體著色太淺？（3）只觀察一個(gè)細(xì)胞能否看到分裂的每個(gè)時(shí)期？這時(shí)候無論實(shí)驗(yàn)成功還是失敗的學(xué)生都積極參與到討論中。

實(shí)驗(yàn)過程中，教師必須解放思想，更新觀念，放開學(xué)生的手腳，相信學(xué)生能成功完成實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗，鼓勵(lì)他們從失敗中找原因，直至實(shí)驗(yàn)成功。由實(shí)驗(yàn)成功的喜悅而生發(fā)興趣和學(xué)習(xí)的愿望，同時(shí)轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向。所以說，實(shí)驗(yàn)可以有效地激發(fā)學(xué)生的興趣。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生掌握的生物學(xué)基本操作技能和基本實(shí)驗(yàn)有顯微鏡、放大鏡等儀器的使用，臨時(shí)裝片的制作技術(shù)，研磨、過濾技術(shù)，紙層析技術(shù)，繪制生物圖表技術(shù)，等等。怎么樣才能培養(yǎng)高中學(xué)生的動(dòng)手操作技能呢？我認(rèn)為要按照學(xué)生技能形成的規(guī)律來組織教學(xué)，即首先讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)儀器的原理和實(shí)驗(yàn)藥品的特性；其次掌握規(guī)范化的操作步驟，在操作過程中逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)、熟練的動(dòng)作；最后使學(xué)生知識(shí)、操作、思考相互結(jié)合，使學(xué)生的操作技能得到鞏固。

例如，生物實(shí)驗(yàn)最常用的儀器之一顯微鏡，其高倍鏡放大倍數(shù)大，分辨率高，但所看到的實(shí)際面積小，即視野小，而低倍鏡則相反。學(xué)生在了解了這些基本原理的基礎(chǔ)上，才能正確選用低、高倍鏡，正確使用高倍鏡。這樣對(duì)于“觀察葉綠體”、“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”、“觀察細(xì)胞的有絲分裂”等實(shí)驗(yàn)，許多學(xué)生做起來就比較得心應(yīng)手。再如，在“葉綠體色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，首先要讓學(xué)生區(qū)分色素提取和分離的原理是不同的，其次掌握二氧化硅、碳酸鈣、層析液等藥品的作用，使他們能比較順利地提取和分離出色素。在此基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生思考：若在色素提取時(shí)不加丙酮而讓水代替效果會(huì)怎樣？不加二氧化硅那結(jié)果會(huì)怎樣，等等，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手操作，較好地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

生物中的許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)學(xué)生來說相當(dāng)有趣，如有機(jī)物的鑒定、植物的向性、細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性、還原性糖的鑒定、酶的特性等。適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象去揭示本質(zhì)和規(guī)律，甚至讓學(xué)生自己動(dòng)手做一些創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，是促使學(xué)生掌握生物實(shí)驗(yàn)基本技能的重要手段。

3.培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

生物實(shí)驗(yàn)可以向?qū)W生提供生物界的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的基本技能和觀察、分析綜合運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生探索求新的創(chuàng)造能力和科學(xué)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)是手腦并用的實(shí)踐活動(dòng)，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力最直接、最有效的途徑。教師應(yīng)該結(jié)合每一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，并使這種基本程序內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣。

傳統(tǒng)的生物演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實(shí)驗(yàn)改為探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如在“溫度對(duì)酶活性影響”實(shí)驗(yàn)中，就有學(xué)生發(fā)現(xiàn)了這樣的一個(gè)現(xiàn)象：淀粉酶溶液與淀粉溶液先混合后調(diào)溫與二者先同溫處理再混合，兩種方法的結(jié)果有所差別。為什么有差別？哪一種實(shí)驗(yàn)步驟更合理？經(jīng)過思考，很快就找到原因:酶的催化效率具有高效性。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我還引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)做了一些變化：實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否用斐林試劑來檢驗(yàn)？能否用過氧化氫酶替代淀粉酶？如何保證實(shí)驗(yàn)溫度保持在0℃、60℃、100℃？同時(shí)幫助學(xué)生分析尋找原因，指導(dǎo)學(xué)生修改不同的實(shí)驗(yàn)方案。這樣做的結(jié)果既增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又發(fā)展了學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，使他們領(lǐng)悟到探索知識(shí)的艱苦和獲得知識(shí)的科學(xué)方法。

做好高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，幫助學(xué)生理解生物學(xué)概念和原理，獲得生物學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，形成各種綜合能力，同時(shí)，也能訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成正確的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)良好的科學(xué)精神，最終成為具有良好科學(xué)素質(zhì)的人。