高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

張曉琴

高中生物是一門科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，秉承學(xué)以致用的學(xué)科理念，高中生物在理論學(xué)習(xí)之余，更重要的是鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.因此就要求重視高中生物的實(shí)驗(yàn)操作能力，在教師對細(xì)節(jié)流程給出具體指導(dǎo)之后，還要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，一方面對生物原理進(jìn)一步給出證明，另一方面過程設(shè)計(jì)是在知識原理的熟練掌握前提下進(jìn)行，對學(xué)生知識掌握程度、設(shè)計(jì)能力是一種有效的試驗(yàn).然而當(dāng)前的高中生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一直是教師和學(xué)生都十分薄弱的區(qū)域，從而形成高度重視理論研究而忽視實(shí)踐操作的教學(xué)現(xiàn)狀.即使是進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)，也依照固定的模式，固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和選取對象進(jìn)行“按方抓藥”，完全以書本、教材、教案為依據(jù)，而忽視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性.若要改變當(dāng)前生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的不正確狀態(tài)，就應(yīng)從原來的講實(shí)驗(yàn)圈套中完全解脫出來，轉(zhuǎn)向以做實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域中去.對于“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一定律，在客觀條件允許的情況下生物教學(xué)中應(yīng)完全采納進(jìn)來，在加強(qiáng)學(xué)習(xí)效率、提升知識掌握程度以外，還可以使學(xué)生養(yǎng)成動(dòng)手操作的習(xí)慣和講求科學(xué)性、唯物主義的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度.

一、高中生物的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前提過程

1.了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容及原理

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力需要很長的時(shí)間和多次的訓(xùn)練才能培養(yǎng)出來，因此教師應(yīng)對設(shè)計(jì)過程加以引導(dǎo)，以學(xué)生的接受能力和認(rèn)知度來確定具體的培養(yǎng)方案，在進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，先要了解即將完成的實(shí)驗(yàn)的目的，以免實(shí)驗(yàn)沒有側(cè)重點(diǎn).由于一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及許多的數(shù)據(jù)變量且可能取得多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所學(xué)知識相關(guān)是首先要做到的事.其次，在了解變量過程中，必然要求了解實(shí)驗(yàn)原理及相關(guān)知識，生物與化學(xué)有知識交叉環(huán)節(jié)，在用一些實(shí)驗(yàn)元素、現(xiàn)象的形成知識方面應(yīng)進(jìn)行掌握，如二氧化碳、水的形成等原理，只有了解原理才能決定實(shí)驗(yàn)是否能夠按照正確的軌道走，也是科學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作的依據(jù).在實(shí)驗(yàn)中選取自己所需，了解實(shí)驗(yàn)最終目的，對實(shí)驗(yàn)流程透徹且懂得實(shí)驗(yàn)的原理，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行的基本前提.

2.選擇實(shí)驗(yàn)材料，注重變量分析

生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不能盲目，在材料的選取方面有一定的規(guī)律，以證明原理、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為目的的實(shí)驗(yàn)一般所選實(shí)驗(yàn)材料都應(yīng)便于觀察、易取材、易于操作以及符合實(shí)驗(yàn)原理和目的，避開危險(xiǎn)的材料，必要的話轉(zhuǎn)而用安全的材料進(jìn)行代替.材料的正確選取能夠有效地防止實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，提高效率.在材料或?qū)嶒?yàn)過程中總會(huì)有各種變量出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中的變量一般為自變量及因變量，為保證實(shí)驗(yàn)效果明顯且數(shù)據(jù)真實(shí)，應(yīng)將變量進(jìn)行嚴(yán)格控制并做好記錄，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，確?？尚哦?

3.對實(shí)驗(yàn)器具和步驟進(jìn)行安排

學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要學(xué)生自主考慮到實(shí)驗(yàn)可能發(fā)生的方方面面，因此對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行安排是十分必要的.實(shí)驗(yàn)前后要緊密結(jié)合，每一步驟都要講求科學(xué)合理和原則性，同時(shí)要體現(xiàn)生物知識內(nèi)容.在頭腦中對實(shí)驗(yàn)概況有一個(gè)清晰的準(zhǔn)備之后，要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)器具裝置進(jìn)行設(shè)置，嚴(yán)格按照先前制定的實(shí)驗(yàn)步驟，對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行必要調(diào)整、了解器材的用途，防止發(fā)生技術(shù)錯(cuò)誤.如研究植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，一定階梯濃度蔗糖溶液的配制即為實(shí)驗(yàn)前提的必要材料準(zhǔn)備，準(zhǔn)確的為實(shí)驗(yàn)做好相關(guān)準(zhǔn)備，排除實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性和錯(cuò)誤隱患.

二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

首先選取實(shí)驗(yàn)主題是要遵循實(shí)驗(yàn)的可行性原則，盡管“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，但是對于一些原材料不易獲取或抽象的實(shí)驗(yàn)題目，如探究甲狀腺激素的促進(jìn)發(fā)育實(shí)驗(yàn)，沒有能夠?qū)嶒?yàn)的材料或?qū)嶒?yàn)不易達(dá)成，就應(yīng)避免實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).第二，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程要嚴(yán)格遵守原理，以理論作為實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的向?qū)В荒苊つ繉?shí)驗(yàn)，講求實(shí)驗(yàn)依據(jù).第三，對于一些實(shí)驗(yàn)藥品、材料應(yīng)確保其安全性，若排除不了發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)后果的可能，應(yīng)不采取此類研究課題.第四，以簡單易行作為實(shí)驗(yàn)的首選，從實(shí)驗(yàn)材料到實(shí)驗(yàn)步驟，盡量選取費(fèi)力少、效果明顯的實(shí)驗(yàn)器具和操作流程.

三、對高中學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)方法

培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力之初，師生應(yīng)共同樹立正確的思想觀念.應(yīng)意識到失敗是成功之母，學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)不可能一蹴而就，教師應(yīng)做好循序漸進(jìn)的準(zhǔn)備.實(shí)驗(yàn)是證明和證實(shí)原理的重要手段，但是首先要將課業(yè)知識融會(huì)貫通，理論與實(shí)際相結(jié)合是最好的方法.在進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，對所學(xué)內(nèi)容的部分應(yīng)講通講細(xì)，使實(shí)驗(yàn)有據(jù)可憑.其次，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的濃厚興趣，“興趣是學(xué)生最好的老師”，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力十分重要，屬于高中生物教學(xué)大綱重視的一部分，因此要培養(yǎng)學(xué)生的探索和求知欲望，鼓勵(lì)其主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和尋找問題.教師在起初實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示階段也應(yīng)對學(xué)生思想進(jìn)行側(cè)重引導(dǎo)，拋磚引玉，使學(xué)生效仿實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流程，逐漸培養(yǎng)能力，同時(shí)學(xué)生應(yīng)積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中.再次，培養(yǎng)學(xué)生的主觀思維能力，對一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行自主設(shè)計(jì)需要學(xué)生動(dòng)腦思考，對實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行周密安排，因此鍛煉思維能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義.完全依靠課本不是開發(fā)學(xué)生能力的正確方法，對課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行借鑒，舉一反三進(jìn)行創(chuàng)新，是培養(yǎng)的最終目的.

四、總結(jié)

在高中生物學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，對于學(xué)生的知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)有著極其重要的意義，在加強(qiáng)其學(xué)習(xí)效率與扎實(shí)程度之余，也有效地培養(yǎng)了其創(chuàng)新能力和自主思維能力.在生物教學(xué)中有著不可替代的重要地位.endprint