從“簡(jiǎn)單”到“精致”

黃新

生物學(xué)科與物理、化學(xué)一樣，同屬于實(shí)驗(yàn)類學(xué)科，許多現(xiàn)象的呈現(xiàn)大都要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生才能體會(huì)到真實(shí)的生命活動(dòng)。筆者曾參與組織某地區(qū)面向高中生物教師的實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)，下面結(jié)合整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程，談自己的幾點(diǎn)思考。

1 培訓(xùn)存在問(wèn)題

在對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有很多教師在儀器的使用上存在一定的誤區(qū)。如在進(jìn)行探究酵母細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，基本上很少有教師會(huì)對(duì)組裝后的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行氣密性的檢測(cè)；利用天平量取牛肉膏蛋白胨時(shí)，直接用手抓取砝碼，在溶解過(guò)程中，并未將稱量紙一起放入水中，而是用刀直接將紙上的物質(zhì)挑入水中進(jìn)行溶解；滴管、量筒、顯微鏡的的使用都存在著錯(cuò)誤，制作切片時(shí)，切的方向就像用刀切菜那樣豎著切；此外高壓蒸汽鍋的使用以及培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿的滅菌、菌種的接種等操作都缺乏一定的規(guī)范性。這些問(wèn)題的出現(xiàn)主要是因?yàn)楦呖既∠藢?shí)驗(yàn)考查，再加上實(shí)驗(yàn)課時(shí)少與教學(xué)進(jìn)度之間的矛盾，使得大多數(shù)學(xué)校以在黑板上講實(shí)驗(yàn)取代了真正的實(shí)驗(yàn)操作，從而導(dǎo)致教師的實(shí)驗(yàn)操作隨意性大。

2 培訓(xùn)策略優(yōu)化

2.1 同一種實(shí)驗(yàn)需提供多種實(shí)驗(yàn)材料，以便教師對(duì)不同實(shí)驗(yàn)材料結(jié)果的比較

在培訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)，很多教師習(xí)慣性地選擇教材中所提供的實(shí)驗(yàn)材料，簡(jiǎn)單地按照教材實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行重復(fù)，沒(méi)有創(chuàng)新，很少會(huì)選擇新材料進(jìn)行探索。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若提供一些教材中所沒(méi)有的材料，會(huì)給教師一種新鮮感，激發(fā)其的探究欲，同時(shí)還可以提供一些需要進(jìn)一步改造的材料。如探究生物膜的滲透作用，教材中給的是玻璃紙，只要注意漏斗與燒杯中所加溶液的種類即可，操作較為簡(jiǎn)單，然后用橡皮筋將玻璃紙緊緊地扎在漏斗下方，就可以靜待漏斗中液面的上升，很難達(dá)到對(duì)教師實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練。實(shí)際上玻璃紙并不是生物膜，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可提供生鴨蛋和熟鴨蛋兩種鴨蛋讓教師選擇，用于剝離其中的蛋殼膜。有的教師將整個(gè)蛋殼去除后獲取，但實(shí)際上卻很難獲得完整的蛋殼膜，大都會(huì)出現(xiàn)破損，幾乎不能用于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；有的教師只是去除下面和上面的部分蛋殼，上面用于插入長(zhǎng)頸漏斗，并用橡皮筋扎緊，這樣效果就較為明顯；有的教師選用醋酸泡一會(huì)雞蛋，這樣蛋殼就會(huì)融化，可獲得完整的蛋殼膜，效果同樣也較為顯著；還有部分教師還利用熟鴨蛋來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以與生鴨蛋進(jìn)行對(duì)比；有的教師所剝離的蛋殼膜部分損壞，于是利用良好的一部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果卻不明顯，為此還展開(kāi)了激烈的討論，分析影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。還有部分教師剛開(kāi)始認(rèn)為剝離鴨蛋的蛋殼膜是一件很容易的事情，結(jié)果一連剝了多個(gè)也未成功，其中不乏教學(xué)、科研較為成功的名教師，改變操作之后，才獲得了一定的成功。通過(guò)這樣的探究，一方面可鍛煉教師對(duì)新材料的操作能力，還可以提高其分析和探究能力。

2.2 不給出具體的實(shí)驗(yàn)步驟，只是給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，讓其自己探?/p>

縱觀歷年高考試題，實(shí)驗(yàn)題是一種不可或缺的題型，其中有很多題目是給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮捅姸嗟膶?shí)驗(yàn)材料和器材，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)和結(jié)論進(jìn)行歸納，這樣的試題學(xué)生得分率可以說(shuō)非常低。因此，在對(duì)生物學(xué)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)的過(guò)程中，完全可以按照高考試題的設(shè)置，給出一定的實(shí)驗(yàn)材料、試劑和器材，并提出實(shí)驗(yàn)的目的，要求教師自己設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟，并利用所提供的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣就會(huì)出現(xiàn)不同的教師因?qū)嶒?yàn)步驟不同而帶來(lái)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并可對(duì)此展開(kāi)討論，尋找出現(xiàn)不同結(jié)果的原因，繼續(xù)修改實(shí)驗(yàn)步驟，從而達(dá)到很好的培訓(xùn)效果。如2010年浙江省高考試題：

為研究兔紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路，設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析的表格，并填入相應(yīng)內(nèi)容。

材料與用具：兔紅細(xì)胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。（要求：答題時(shí)對(duì)NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求）

實(shí)驗(yàn)思路：

（1） 。

（2） 設(shè)計(jì)一張表格，并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析填入該表中。

答案：（1） 實(shí)驗(yàn)思路：① 用1.5%的NaCl溶液和蒸餾水，配出質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液；② 取6片載玻片，標(biāo)記為1～6，滴加適量且等量的紅細(xì)胞稀釋液滴在1～6號(hào)玻片上，再分別滴加等量的蒸餾水、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液；③ 制成臨時(shí)裝片持續(xù)觀察紅細(xì)胞的形態(tài)變化，并做好記錄。

（2） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

像這樣優(yōu)秀的高考試題，本身就可以用于考查生物學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)時(shí)可以完全或部分改編，用于生物學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)。

2.3 適當(dāng)加大對(duì)試劑配制、規(guī)范化操作的考查

生物學(xué)科與化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)都需要進(jìn)行一定數(shù)量試劑的配制，有的需要按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)，有的需要按照體積分?jǐn)?shù)，還有的需要按照mol/L、g/mL等單位來(lái)進(jìn)行配制，而大多數(shù)的試劑是實(shí)驗(yàn)員事先配制好直接提供給學(xué)生的，很少需要任課教師親自配制。因此，大多數(shù)生物學(xué)教師自己動(dòng)手配制化學(xué)試劑的機(jī)會(huì)就很少了，甚至有些教師都不知道如何進(jìn)行正確配制一定濃度的溶液。因而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)的過(guò)程中，可適當(dāng)考查教師的試劑配制和使用方法。如此次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)過(guò)程中對(duì)DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)中，需要配制2 mol/L和0.14 mol/LNaCL溶液。有的教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：雞血細(xì)胞液在加入蒸餾水之后，經(jīng)過(guò)濾，再向?yàn)V液中添加自己配制2 mol/L的NaCL溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液呈現(xiàn)紅色的黏稠物，過(guò)濾幾乎不能進(jìn)行，加水之后實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了很大的改善。究其原因發(fā)現(xiàn)，其所配置的2 mol/L的NaCL溶液其實(shí)是過(guò)飽和的NaCL溶液。因?yàn)樵谄湓噭┢康撞堪l(fā)現(xiàn)了大量的尚未溶解的NaCL顆粒，實(shí)際上最大的原因就是有些教師配制溶液時(shí)，就簡(jiǎn)單地誤認(rèn)為2mol/LNaCL溶液就是飽和的NaCL溶液，就在水中加入過(guò)量的NaCL，結(jié)果導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的失敗。

2.4 加大對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與保存的考查

結(jié)合各類高考與調(diào)研試題可知，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的分析考查較多，要想讓學(xué)生在解決這類試題中得心應(yīng)手，教師必須自身分析透徹，學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中分析成敗的原因。因此，在實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)過(guò)程中，需要培訓(xùn)的教師結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)情況，與他人展開(kāi)分析討論，并可嘗試著通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)分析出的原因進(jìn)行檢測(cè)，并為用于自身今后命制特定的實(shí)驗(yàn)類習(xí)題積極準(zhǔn)備材料。

如在進(jìn)行酵母細(xì)胞的固定化實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師在教學(xué)實(shí)踐中早已銘記凝膠珠各種形狀形成的原因，但并未親自利用實(shí)驗(yàn)加以進(jìn)行驗(yàn)證。此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作中就發(fā)現(xiàn)，剛開(kāi)始形成的凝膠珠帶有長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，培訓(xùn)教師一起尋找原因。首先從注射器的推進(jìn)速度和高度來(lái)進(jìn)行分析，排除之后，確定是由于所配置的海藻酸鈉溶液濃度過(guò)高所致，于是向其中加入了兩次蒸餾水，滴加后最終形成球形的凝膠珠。但并未到此結(jié)束，而是進(jìn)行了探究凝膠珠形成小尾巴的其他原因，如在固定高度的情況下加快或減慢推進(jìn)速度以及固定推進(jìn)速度調(diào)整注射高度來(lái)進(jìn)行分析，以判定注射器的高度和推進(jìn)速度對(duì)所形成凝膠珠形狀的影響。也有一些教師認(rèn)為注射器的高度太大，可能導(dǎo)致凝膠珠呈現(xiàn)為橢球形的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)認(rèn)定。教師們還就呈漂浮或懸浮狀態(tài)的凝膠珠形成原因也一一進(jìn)行了分析。通過(guò)一系列的探究讓教師意識(shí)到實(shí)踐出真知的重要性，加強(qiáng)了廣大生物教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意識(shí)。

此外，由于自己實(shí)驗(yàn)得出的現(xiàn)象較為真實(shí)，若及時(shí)保存下來(lái)，在今后的課堂教學(xué)中，還可以作為第一手的教學(xué)素材，甚至還可以成為命題的情景資料。由于是教師自身親歷的結(jié)果，向?qū)W生介紹的時(shí)候，會(huì)更具有說(shuō)服力。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的保存，通?？刹捎孟鄼C(jī)拍照，拍照的對(duì)象既可對(duì)肉眼可見(jiàn)的試管或燒杯中宏觀圖像，也可以對(duì)顯微鏡下觀察的結(jié)果進(jìn)行拍攝保存。若沒(méi)有帶相機(jī)，用分辨率較高的手機(jī)拍攝也可，此次實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)過(guò)程中，大部分教師就是利用自己的手機(jī)進(jìn)行拍攝的，拍攝之后要及時(shí)拷貝到自己的電腦上去，以便永久保存，隨時(shí)應(yīng)用。

2.5 寫(xiě)出培訓(xùn)小結(jié)及反思

反思是一種催化劑，能加速教師的專業(yè)成長(zhǎng)，及時(shí)寫(xiě)出自己在實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)中的思考，有助于在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的操作意識(shí)和合作意識(shí)、積極參與意識(shí)和問(wèn)題意識(shí)。培訓(xùn)教師可以及時(shí)寫(xiě)下自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題、探究的結(jié)果和過(guò)程以及對(duì)今后的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)提出更好的建議，還可以寫(xiě)下在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其他人更好的做法和技巧，以及更合理的分析，留待自己在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)置更多的情景，讓學(xué)生進(jìn)行探究。

此外，還可以定期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的競(jìng)賽，對(duì)參賽教師的實(shí)際操作進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)，特別是針對(duì)于錯(cuò)誤的操作，要展開(kāi)討論。