優(yōu)化高中生物實驗教學有效性的探討

李建榮

【摘要】生物學實驗是學生獲取知識、培養(yǎng)能力的重要途徑。在實驗教學中，教師可以設計一些生動有趣的活動，調動學生參與實驗的積極性。通過對實驗問題的解答，使學生掌握科學探究的基本過程。運用簡易的實驗材料，巧妙設計實驗方案。靈活創(chuàng)設各種實驗情境，培養(yǎng)學生的思維能力和動手能力。

【關鍵詞】設計活動 科學探究 實驗方案 自主思維

【項目基金】本文為甘肅省教育科學規(guī)劃課題（課題立項號：GS[2013]GHB0347）“新課程背景下甘南州普通高中生物實驗教學有效性實踐研究”研究成果之一。

【中圖分類號】G33.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0177-01

課程標準中強調展示知識的產(chǎn)生，形成創(chuàng)新的發(fā)展過程。生物學是一門實驗性很強的學科，在實現(xiàn)這一途徑中實驗教學就顯得尤為重要，在教學過程中，教師可以不拘泥于課本，根據(jù)教學內容的需要，優(yōu)化實驗教學過程，充分地把學生融入實驗的情境中去，引導學生積極觀察實驗現(xiàn)象，努力解決實驗問題，既有效利用了實驗的教育價值，又調動了學生學習的積極性，激發(fā)學習興趣，提高課堂效率。

一、巧妙設計活動，激發(fā)學生實驗的積極性

良好的教學環(huán)境能激發(fā)學生積極的情感，促進學生智力活動的進行和個性的發(fā)展。在日常的教學環(huán)節(jié)中，教師可以通過設計一些新穎獨特的活動，提出有思考性的問題，調動學生思維，吸引學生積極地投入到探索活動中來，從而提高教學效率。如學習滲透作用時可以設計一個“以糖引水”實驗，做法是把蘋果上端的果皮削去，用刀挖成一個倒圓錐形的洞窩，使圓錐狀洞窩的尖端開口，恰好位于蘋果的另一端。按大口朝上小口向下的方向懸放蘋果。注意觀察蘋果底部開口處，半天也不見有水分流出。這時，如把白砂糖均勻灑在洞窩里面，馬上就會看到錐面上神奇地出現(xiàn)了水分。水分漸漸匯聚于底，“塞“滿開口。約20min左右，一顆晶瑩透亮的水珠自然滴落下來。此后，水分便不斷地滲出、流淌、滴下。通過這一教學活動的設計，激發(fā)學生實驗的積極性。

二、設計問題環(huán)節(jié)，引導學生掌握科學探究的基本過程

實驗研究的程序和方法體現(xiàn)了科學探究的基本過程：提出問題→作出假設→進行實驗→得出結論→表達和交流等。絕大多數(shù)的中學生物實驗都體現(xiàn)了這個科學探究的基本過程。教師應結合每個具體實驗，幫助學生由了解到理解，最后初步掌握科學探究的基本過程，把這種發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的基本程序內化為學生的思維習慣。學習科學探究的過程是枯燥的，在日常的教學過程中，教師可以通過巧妙設計實驗問題，引導學生在解決問題的深厚興趣中掌握科學探究的基本方法。如在講解酶的高效性時，教材中是通過比較過氧化氫在不同條件下的分解進行實驗的。操作中教師要求學生帶著如下問題探究：

步驟1：取4支潔凈的試管，分別編號1、2、3、4，分別加入2ml過氧化氫，依次放在試管架上。

步驟2：將2號試管放入90℃左右水浴中加熱，觀察氣泡冒出情況。

問：與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？說明了什么？ 步驟3：向3號試管加入2滴FeCl3溶液，4號試管加入2滴肝臟研磨液，觀察氣泡冒出情況。

問：通過觀察，3號、4號試管未經(jīng)加熱也有大量氣泡冒出，說明什么？哪個試管內氣泡更多？怎樣驗證？

步驟4：2～3min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入兩試管液面上方，觀察現(xiàn)象。

問：4號試管內火焰燃燒更劇烈，說明什么？

這樣教師在實驗前先進行問題啟發(fā)，讓學生帶著問題去觀察并思考問題，使學生將觀察和思維活動緊密結合起來，提高了學生的觀察和思維能力。

三、運用簡易的實驗材料，巧妙設計實驗方案

中學生物教學中，對學生進行實驗設計能力的訓練可以圍繞實驗材料的選擇、實驗手段的改進等多種途徑和方法進行。由于實驗條件的限制，有些實驗難以完成。但是，運用簡單易得的實驗材料，巧妙設計實驗方案，同樣能夠取得較好的實驗效果。例如，“嘗試制作真核細胞的三維結構模型”為基礎，為了防止學生模仿教材，千篇一律應用橡皮泥制作模型，改變?yōu)橐詫W生小組為單位，自行尋找合適的廢舊物品，對三維結構模型進行課下設計并在課堂中動手制作，有利于鍛煉學生的動手能力、創(chuàng)新能力及合作學習能力。中學化學實驗通常采用注射器進行氣體產(chǎn)量以及氣體產(chǎn)生速率的定量測量，使結果直觀且簡單易行，可借鑒到“探究酶的高效性“實驗演示中，通過使用注射器代替試管成為反應場所，可測出4種情況下，H2O2經(jīng)相同時間產(chǎn)生的氧氣體積量，并作定量比較，較之教材中通過肉眼觀察氣泡的多少說明過氧化氫本Fe3+和催化效率的差異更為明顯。滲透實驗是一個演示實驗，學生沒有機會親自動手操作，這給學生正確理解物質跨膜運輸?shù)膶嵗齼热輲硪欢y度，可以采取給學生首先提示實驗步驟，之后布置課后作業(yè)方式，在課外能夠利用家庭中常見的器材做好該實驗，建議采用玻璃杯（或者一次性塑料飲杯）、牛奶吸管、細線、蔗糖溶液、魚鰾、清水、簽字筆（或膠紙）等材料完成家庭實驗，同學們通過動手操作，深刻理解了半透膜的作用，收到較好的教學效果。

四、巧妙創(chuàng)設探究情境，充分培養(yǎng)學生自主思維能力

實驗探究特別重視開發(fā)學生的智力，發(fā)展學生的創(chuàng)造能力和思維能力。教學過程中，通過一個個獨立的探究活動，引導學生學會學習和掌握科學方法，為終身的發(fā)展奠定堅實的基礎。教師作為學生實驗探究的導師，其任務是調動學生的積極性，充分發(fā)揮學生自主思維能力，促使他們自己去獲取知識、發(fā)展能力。

如“分子與細胞”模塊中《檢測生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質》的實驗，學生選擇了白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料，檢測發(fā)現(xiàn)白蘿卜中有還原糖，花生含脂肪，大豆含蛋白質。由于此實驗操作較簡單、易成功，所以教師可適時提出一些問題：在實驗中為什么只選擇白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料？能否有替代品？思考并嘗試用其他材料進行實驗，結果又會如何呢？在實驗分析后，教師又引導學生思考：生物組織中是否只含有一種物質？比如，白蘿卜中是否只含有還原糖？那白蘿卜中有沒有蛋白質？學生很快會明白生物組織中不只含有一種物質，然后讓學生嘗試實驗探究。在這個過程中，教師盡量只當一個組織者，不以自己的思維左右學生的思維，讓學生暢所欲言，鼓勵學生深入探究。

在實驗教學中，通過各種途徑優(yōu)化教學過程，體現(xiàn)了教師的智慧和水平，激發(fā)了學生的學習興趣，課堂上更多地出現(xiàn)師生互動、平等參與的生動局面。學生的學習方式開始逐步多樣化，勤于動手、主動參與、樂于探究、積極思維成為學生學習的主旋律，學生學得更輕松，覺得生物課更有趣了。學生成了課堂的主人，課堂也真正充滿生機和活力。