生物實驗教學的高效準備

彭先武

【關鍵詞】實驗備課 實驗改進與創(chuàng)新 方案預設

近三年以來，我校推廣并帶動了全縣高效課堂改革，但絕大多數(shù)教師把改革的重點放在了課堂教學，鮮有涉足實驗教學的。實驗教學指的是指教師根據(jù)教學目的、學生認知水平和教學條件，有目的地安排、設計一些類似科學實驗的模式、程序、指導學生利用一定的材料、藥品和儀器設備，按照指定的條件去進行生物學實驗的教學活動。要提高生物實驗實驗教學的課堂效率，作為教師，應在組織學生進入實驗室之前認真?zhèn)湔n，精心準備實驗材料，做好預先實驗，預測多種可能的實驗現(xiàn)象及對對策預案，還應布置學生預習實驗、參與實驗材料的準備、實驗方案的改進和創(chuàng)新、預測實驗現(xiàn)象并預先實驗等，從而高效準備實驗教學。筆者結合多年生物實驗教學經(jīng)驗，從以下幾個方面來談談如何高效進行生物實驗教學的準備：

一、實驗備課，要打破教材局限，要集思廣益。備課時可參看多種版本教材

與教參，對各種實驗方案進行比較，挑選最佳方案。如，“探究種子萌發(fā)條件”實驗，一種方案是把三粒種子分別固定在木棍的不同部位，并放入一個盛水的燒杯中，取代課本的三個燒杯。在“綠色植物光合作用需要二氧化碳”的實驗中，北京版教材上實驗操作起來需要鐵架臺，錐形瓶，棉花等。這個實驗需要在一株植物上固定多片葉子，需要的器材多，固定困難；另外，棉塞若密封不嚴，實驗就會失敗。而相比較之下，人教版上所列實驗，采下枝條浸入清水，密封在鐘罩內(nèi)，操作容易，實驗的成功率高，效果明顯。

二、實驗改進與創(chuàng)新。首先是實驗材料的選擇。教材中所推薦的實驗材料，雖然都很經(jīng)典，但有些地方因不能及時獲得，影響實驗的按時開設。因此，就地取材，尋找一些本地易找，實驗效果好，低成本的材料來滿足教學的需要是非常必要的。如，在做觀察種子的結構實驗中，我把大豆種子換成蕓豆種子，由于蕓豆種子較大，更便于學生觀察。在“花的結構”觀察活動中，教材推薦的是桃花，由于季節(jié)原因，沒有新鮮的桃花，桃花不是教學時的最佳觀察材料，因此教師可以選擇花形較大的百合花，讓學生先識別花的基本結構，由于百合花不是一朵完全花，在此基礎上，教師再選擇康乃馨讓學生進一步觀察、解剖活動，這樣可確保觀察的效果。許多生物學實驗需要活體或具有活力的材料，并且需要在實驗前一定時間內(nèi)采集、培養(yǎng)或購買，所以材料受地域、季節(jié)、氣候等自然條件因素的影響，以及環(huán)境、市場、文化、習俗等外部因素的制約。因地制宜選擇合適的實驗材料，可使材料來源更廣泛，取材更方便，實驗準備更容易，實驗成本更合算。這樣也能潛移默化地影響學生，使實驗更加貼近生活，讓學生感覺生物實驗材料的獲取和處理并不神秘，由此激發(fā)學生的學習興趣訓練學生實驗設計的能力，培養(yǎng)學生合理開發(fā)利用資源、節(jié)約資源的意識和敢于創(chuàng)新的精神。而對于一些易得的實驗材料，可讓學生參與實驗材料的準備工作。如，在“莖的運輸作用”實驗中，我安排學生利用校園內(nèi)一種本地名叫“水麻”這種植物，它的葉的背面為灰白色，枝條插進紅墨水后，葉片的顏色變化非常明顯。通過學生參與實驗取材，不僅能調(diào)動了學生學習的積極性，還能讓學生在參與過程中拓寬知識，增強了能力，充分調(diào)動學生實驗探究的積極性。

其次是選擇最佳實驗器材、改進實驗方案。在學生正式實驗之前先做一次實驗，它可以為實驗的正式進行摸索條件，或者發(fā)現(xiàn)原有實驗方案的不妥之處，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性。生物課本中含有大量的探究性實驗，這些實驗無論是“全程探究”還是“部分探究”都含有諸多不確定的因素，因此開展預先實驗就顯得尤為重要。例如“探究光合作用”時，滴加碘液后，整個葉片都變藍，或者未遮光部分變色不明顯。這就要求老師和學生預先實驗，找出實驗現(xiàn)象異常的原因，從而改進實驗方案，要么換種植物，要么改善實驗條件。探究“種子萌發(fā)的外部條件”，我把實驗方案改為學生在家自己發(fā)點豆芽，然后到學校再來探究萌發(fā)條件。不僅如此，利用預先實驗現(xiàn)象還可以引發(fā)問題生成。預先實驗的主角不應只有老師，更應該包括部分學習興趣濃、實驗能力強的學生。這樣，不僅能高效完成預先實驗過程，還可為正式實驗中的“小組合作”、“互教互學”奠定基礎。又如“探究食物中儲存的能量差異”實驗，對燃燒室進行改進，以有利于食物充分燃燒。設計實驗方案需要通過多次的修改和完善才能順利實施，預先實驗的開展無疑促進了這一過程。通過對預先實驗結果的觀察、分析和反思，學生可以進一步優(yōu)化實驗器材，改進實驗方案。

三、方案預設。教師要在課前利用學案布置學生做好實驗課前的預習，讓學生自己通過閱讀教材、查找資料，弄清實驗原理，選擇合適的實驗材料和實驗方法，以小組的形式討論設計實驗方案。然而由于實驗中偶然因素太多，老師和學生要預設多種方案。例如，凡是有加熱條件的，一定要預設酒精燃燒的處理辦法，以免實驗過程中出現(xiàn)安全事故。例如，探究唾液對淀粉的消化，加了唾液的一組滴加碘液后任然可能變藍色，對這種實驗結果一定要有預案，不然，實驗過程中可能不知所措。生物學實驗中，既有我們在實驗室容易做的，如淀粉、維生素和蛋白質(zhì)的鑒定等實驗。也有在實驗室很難做到或很難讓學生得到良好效果的實驗，如人體腎小球內(nèi)液體的流動，動物血液循環(huán)途徑，小金魚尾鰭內(nèi)血液中紅細胞的流動情況等。我們不可能把中學生物涉及的實驗及探究全部在實驗室里操作完成。但現(xiàn)代科技的發(fā)展給人們帶來更多的便利以及信息的來源。對于一些難度較大、較抽象的或比較危險的探究實驗，教師可以采用多媒體教學手段進行演示，可事先準備FLASH動畫、音頻、視頻的剪輯，讓學生加深對知識的理解，拓展知識范圍，培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力。

總之，我們在生物實驗之前充分備課，優(yōu)選實驗器材和材料，并進行預先實驗，預設多種實驗異常時的應對預案，就能高效準備生物實驗教學，達到預期的實驗效果。