對中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的幾點(diǎn)思考

孫錦傳 李夢梅 李亞軍

摘 要： 隨著中學(xué)生物教學(xué)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度的不斷提高，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成為中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的熱門話題之一，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)具有有利于節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料、簡化實(shí)驗(yàn)過程、克服實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果等優(yōu)點(diǎn)。但教師不能盲目改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，不能為了改進(jìn)而改進(jìn)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時要認(rèn)清實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)，找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的切入點(diǎn)，對改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思和再驗(yàn)證，并將改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)充分應(yīng)用到教學(xué)中，發(fā)揮其最大價值。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）都提出了“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”和“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程基本理念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)生物教學(xué)中起著極其關(guān)鍵的作用，積極有效地開展中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課程改革的內(nèi)在要求的體現(xiàn)。教科書中給出了各個實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參考實(shí)驗(yàn)，供教師參考選擇。但教材上所給的參考實(shí)驗(yàn)一般對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料及教師的實(shí)驗(yàn)技能均有較高要求，因此在實(shí)際教學(xué)過程中很多教師都因?yàn)槿狈?shí)驗(yàn)材料和設(shè)備等原因而放棄實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)，仍舊采用傳統(tǒng)的講授法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這不符合“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”和“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程基本理念。而且各地區(qū)各學(xué)校的具體條件千差萬別，這也從客觀條件上決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可能千篇一律。因此，根據(jù)各地區(qū)各學(xué)校的實(shí)際情況對教科書中的參考實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，是解決以上問題的有效途徑，也是必經(jīng)之路。那么，在對中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的過程中要注意哪些問題，才能真正有效地落實(shí)“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”和“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程基本理念呢？筆者在對貴陽市開展的生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例評比活動進(jìn)行觀摩后，對中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)改進(jìn)有了新的認(rèn)識和感受，在此與各位同仁共同探討。

一、認(rèn)清實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是當(dāng)前生物學(xué)教學(xué)的熱點(diǎn)之一，引起了許多教育工作者的關(guān)注，全國各地的教研部門也紛紛為此舉辦各種比賽，激發(fā)教師對于中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的熱情，調(diào)動他們的積極性，開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的本土化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例，促進(jìn)當(dāng)?shù)刂袑W(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。在這些大大小小的比賽的鼓勵下，很多教師加入了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的大軍中。然而一部分教師并未認(rèn)清實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)，盲目地對教科書中的參考實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)應(yīng)該以學(xué)生為中心，以落實(shí)“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”和“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程基本理念為出發(fā)點(diǎn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)要有利于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和合作學(xué)習(xí)能力。這既是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)，又是其最終歸宿。教師只有認(rèn)清了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的出發(fā)點(diǎn)，才可能設(shè)計(jì)出符合生物學(xué)課程基本理念的實(shí)驗(yàn)。

二、找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的切入點(diǎn)

教師在著手對教科書中的參考實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)時要找準(zhǔn)切入點(diǎn)，確實(shí)有必要改進(jìn)時才進(jìn)行改進(jìn)，不能為了改進(jìn)而改進(jìn)。這主要體現(xiàn)在兩個方面：①一些教師在發(fā)現(xiàn)原有實(shí)驗(yàn)不足，并有了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路之后，非常興奮地投入到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的工作中，結(jié)果后來才發(fā)現(xiàn)自己想到的改進(jìn)方法別人早就已經(jīng)做過，而且比自己做得更好。因此，當(dāng)教師有了新的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路之后，首先應(yīng)該廣泛查閱相關(guān)資料，看是否已有人做過同樣的改進(jìn)，如果還沒有人做過或者已有前人做過但有不完善的地方，那么可以繼續(xù)改進(jìn)；如果別人跟自己思路一樣而且已經(jīng)改進(jìn)得很好了，那么可以直接學(xué)習(xí)和借鑒別人的方法，而沒必要再做重復(fù)研究。②一些教師為了參加比賽或其他原因，急于對某個實(shí)驗(yàn)做出改進(jìn)，將實(shí)驗(yàn)原來易于獲取的材料改成不易獲取的材料，或者將原來很精簡的實(shí)驗(yàn)步驟變得復(fù)雜且難以操作，或者放著實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不用，要耗時耗力地自制實(shí)驗(yàn)器具，等等，這些現(xiàn)象都是不利于實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的，即便是勉強(qiáng)做出改變，那也是得不償失，反而讓實(shí)驗(yàn)變得更不適于教學(xué)，甚至出現(xiàn)科學(xué)性錯誤。

比如在探究“影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)中，教材中建議“用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響”。一位教師為了改進(jìn)這個實(shí)驗(yàn)，使自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教材不一樣，以肝臟研磨液和過氧化氫溶液為實(shí)驗(yàn)材料探究溫度對酶活性的影響。該教師對三份豬肝研磨液編號并進(jìn)行預(yù)處理，一份是常溫處理，一份是加入冰塊低溫處理，另一份是高溫處理，然后將它們放在實(shí)驗(yàn)臺上，接著在三支編了號的大小一樣的試管中分別加入10ml相同濃度和相同溫度的過氧化氫溶液，然后分別向三支加入了過氧化氫溶液的試管中加入對應(yīng)編號的豬肝研磨液，緊接著用三支帶有火星的衛(wèi)生香檢測它們的氧氣釋放量。整個實(shí)驗(yàn)看似完美，其實(shí)犯了科學(xué)性錯誤。錯誤之處有兩個：①將低溫處理的豬肝研磨液放置在實(shí)驗(yàn)臺上，會受到室溫的影響，使低溫豬肝研磨液升溫；②三支試管中加入的過氧化氫溶液都是相同溫度，沒有溫度區(qū)分。假如要對過氧化氫溶液進(jìn)行溫度區(qū)分，那么需要對應(yīng)豬肝研磨液的溫度，對其中一支試管中的過氧化氫進(jìn)行加熱處理，這樣又會導(dǎo)致過氧化氫提前分解。也正因?yàn)槿绱?，教材中給出了“用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響”的建議，而這位老師為了對其進(jìn)行改進(jìn)，沒有找準(zhǔn)切入點(diǎn)，犯了科學(xué)性的錯誤，這也是值得各位教師反思的。

三、對改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思和再驗(yàn)證

教師在按照可行的改進(jìn)方案對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)之后，還只是成功了一半，要想確保實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是否真的成功，還必須對改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思和驗(yàn)證。在第一次改進(jìn)實(shí)驗(yàn)之后，如果實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果，那么仍需反復(fù)驗(yàn)證，排除偶然性，才能證明是否真的有效；如果實(shí)驗(yàn)沒有達(dá)到預(yù)期效果，那么首先要對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，找出導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不顯著的可能原因，再一一進(jìn)行排查，找出失敗原因，并繼續(xù)探究。

四、將改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)充分應(yīng)用到教學(xué)中

部分教師在獲獎之后，將改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)案例束之高閣，依舊按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這是必須加以改正的。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是充分利用現(xiàn)有資源克服原有實(shí)驗(yàn)不易開展的困難，或者彌補(bǔ)原有實(shí)驗(yàn)的不足，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，使中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)落到實(shí)處。因此，教師在對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行成功改進(jìn)之后，只有將其充分應(yīng)用到教學(xué)中，才能發(fā)揮出其最大價值，這也是全國各地教研部門為其舉辦各種比賽的根本目的。

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