中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

鄭廉

摘 要： 提高生物科學(xué)素養(yǎng)是新課標(biāo)的基本理念之一，而生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，通過(guò)實(shí)驗(yàn)既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，又能培養(yǎng)學(xué)生的綜合探究能力并樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行討論和分析，很好地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)自然的成效，這無(wú)疑是當(dāng)今新課程改革的要求。在中學(xué)生物教學(xué)中積極探索和研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將為學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)是以認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律為目標(biāo)的實(shí)踐。它不是盲目的行為，而是在理性指導(dǎo)下的變革現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)意念的產(chǎn)生到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，每一步都有思維活動(dòng)，每一步都是思維的結(jié)果。所以，生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于把學(xué)生帶入發(fā)現(xiàn)問題的情境，使學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)問題中和解決實(shí)驗(yàn)問題中鍛煉思維能力。生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí)，有許多活動(dòng)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的。因此，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用實(shí)驗(yàn)手段探索知識(shí)尤為重要，那么如何開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？

一、實(shí)驗(yàn)教師方面

（一）上實(shí)驗(yàn)課前要做精心的準(zhǔn)備

1.在上生物實(shí)驗(yàn)課之前，應(yīng)首先編好實(shí)驗(yàn)小組，按小組序號(hào)和座位對(duì)號(hào)入座，并使之固定下來(lái)?？杀苊獬霈F(xiàn)學(xué)生因爭(zhēng)搶座位而出現(xiàn)秩序混亂的局面，同時(shí)又有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)用具的保管。

2.教師應(yīng)反復(fù)講清實(shí)驗(yàn)課的重要性及意義，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的目的明確、態(tài)度端正，這樣在實(shí)驗(yàn)中才能注意力集中，操作規(guī)范。教師應(yīng)布置學(xué)生預(yù)習(xí)，明確本節(jié)實(shí)驗(yàn)的原理、目的、步驟，特別是記住實(shí)驗(yàn)的操作步驟，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程一一了解。

3.教師應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)教學(xué)大綱，鉆研教材，明確實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)，設(shè)計(jì)好板書和教案，精心設(shè)計(jì)和安排好實(shí)驗(yàn)課的具體步驟，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用的儀器、藥品、實(shí)驗(yàn)教材，保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行。

4.教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)至少操作一遍，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中哪些地方容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，教師要做到心中有數(shù)，對(duì)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要有預(yù)見性。

（二）實(shí)驗(yàn)中做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供觀察的機(jī)會(huì)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、直接操作觀察的機(jī)會(huì)，這樣不僅可以滿足學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，更重要的是在學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)操作技能。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師一定不能離開實(shí)驗(yàn)室，一桌一桌地巡視，了解每組實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并指導(dǎo)學(xué)生解決問題，督促學(xué)生當(dāng)堂做好，只有這樣，在接下去的實(shí)驗(yàn)中他們才會(huì)重視并認(rèn)真地做。

二、學(xué)生方面要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

（一）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

思維的邏輯性主要指能正確運(yùn)用概念、判斷、推理的形式進(jìn)行思維和表達(dá)思維的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)觀察獲得大量具體的、形象直觀的感性材料，對(duì)這些材料經(jīng)過(guò)思維，抽象和概括出各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和必然聯(lián)系，再以概念、判斷、推理的形式表達(dá)出來(lái)或貯存起來(lái)。生物學(xué)中的各種基本概念、規(guī)律、原理等都是概念、判斷、推理的具體體現(xiàn)，這些就構(gòu)成了生物學(xué)的知識(shí)體系。生物學(xué)的基本概念和概念體系是生物科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，所以我們必須重視基本概念的教學(xué)，但是應(yīng)該讓學(xué)生自己通過(guò)“勞動(dòng)”取得這些概念，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、思考形成這些概念，并且用科學(xué)的語(yǔ)言把它們表達(dá)出來(lái)。堅(jiān)持讓學(xué)生給概念下定義，推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，實(shí)際上是訓(xùn)練學(xué)生思維的邏輯能力。生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的推理方法主要有歸納推理和演繹推理。這就為培養(yǎng)學(xué)生的推理能力創(chuàng)造了有利條件。

（二）培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力

只有先“知其然”，才有可能“知其所以然”。為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有效，筆者認(rèn)為花點(diǎn)時(shí)間幫助學(xué)生搞清儀器的原理是很有必要的，例如，生物實(shí)驗(yàn)最常用的儀器之一顯微鏡的使用，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。只有讓學(xué)生了解顯微鏡的基本原理，學(xué)生才會(huì)弄懂高倍鏡放大倍數(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)生只有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，才能正確使用高倍鏡，另外，學(xué)生搞清楚了顯微鏡成像原理，知道成的是倒像，也就不難理解為什么圖像在視野中偏左還要把裝片往左側(cè)移動(dòng)的道理了。當(dāng)然在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該讓學(xué)生親自動(dòng)手去做做，這樣印象才會(huì)深刻。上實(shí)驗(yàn)課時(shí)筆者發(fā)現(xiàn)，有部分學(xué)生怕出錯(cuò)而不敢親自動(dòng)手，喜歡看人家做，而有些同學(xué)則懶得動(dòng)手，我們必須督促每個(gè)學(xué)生親自做每個(gè)實(shí)驗(yàn)，確保每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手，顯微鏡的使用、裝片的制作等是生物實(shí)驗(yàn)的基本功，尤其是顯微鏡的使用，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。

（三）培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力

在實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有許多學(xué)生只重視實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄，而輕視對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中間出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄，而平時(shí)好多同學(xué)由于種種原因沒有得到期望的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而泄氣，碰到這些情況教師不要急于指出毛病出在哪，而要幫助他們分析沒能達(dá)到預(yù)期效果的各種可能情況，讓他們自己找出失敗的原因，從而提高學(xué)生分析問題的能力。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。一些學(xué)生也是按照這些步驟去做，但是在顯微鏡下看到有的細(xì)胞重疊在一起，看不清每個(gè)細(xì)胞的形態(tài)。讓學(xué)生分析可能是哪一步驟出現(xiàn)錯(cuò)誤，學(xué)生會(huì)得出可能有兩種原因：一種是用HCI解離時(shí)間過(guò)短，另一種是壓片時(shí)處理得不夠好，在此實(shí)驗(yàn)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞顏色過(guò)淺，學(xué)生會(huì)分析出可能是漂洗和染色時(shí)間短所致。又譬如，“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，個(gè)別學(xué)生沒按正常步驟操作，而直接用水代替丙酮，在實(shí)驗(yàn)中忘了放二氧化硅、碳酸鈣、層析液等藥品，學(xué)生得不到理想的實(shí)驗(yàn)效果，筆者就啟發(fā)學(xué)生分析為什么出現(xiàn)不一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這樣在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因，既培養(yǎng)學(xué)生分析與處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的能力，又培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

在平時(shí)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中結(jié)合教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)步驟的改進(jìn)或?qū)嶒?yàn)類型等的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的嘗試，生物新課程的實(shí)驗(yàn)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的不同，共分三大類：技能型、驗(yàn)證型和探索型。其中探索性實(shí)驗(yàn)最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。在平時(shí)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師可有意滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原理與方法的教育，在一定程度上把驗(yàn)證性、演示性的實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供寬松和諧的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生的情緒、情感處于積極主動(dòng)的狀態(tài)，極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的主動(dòng)性、積極性。雖然探究性實(shí)驗(yàn)具有很大程度的不確定性，主要表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)材料的不確定性和實(shí)驗(yàn)步驟的不確定性，不同的學(xué)生對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)有不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、不同的實(shí)驗(yàn)材料；同時(shí)，不同的學(xué)生對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)的理解不同，也會(huì)有不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，這樣它所選用的實(shí)驗(yàn)步驟也不同，雖然學(xué)生有許多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還很不完善、很不成熟，甚至于失敗，但教師平時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中大膽創(chuàng)新，給他們更多的選擇的自由。例如在教學(xué)“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在要求學(xué)生搞清質(zhì)壁分離和復(fù)原的原因后，鼓勵(lì)學(xué)生用不同材料去試試，有的學(xué)生從家里帶來(lái)一些食鹽、農(nóng)業(yè)化肥（KNO3、尿素）等，還有的學(xué)生從細(xì)胞的吸水和失水原理中想到可否用不同濃度梯度的蔗糖溶液測(cè)出一些植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，指導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用書本知識(shí)結(jié)合實(shí)際，在實(shí)驗(yàn)條件許可的情況下，都可讓他們?cè)囈辉嚒Ｍㄟ^(guò)這些過(guò)程，既能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立且科學(xué)地思考問題的能力，又能培養(yǎng)他們觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、自學(xué)等能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，這在一定程度上會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

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