高中生物實驗中存在的主要問題及應對策略

許云帆

（山東萊蕪一中，山東萊蕪 271100）

高中生物實驗中存在的主要問題及應對策略

許云帆

（山東萊蕪一中，山東萊蕪 271100）

針對高中生物實驗中存在的主要問題，提出加強實驗的趣味性、提高學生自主探究能力、課內(nèi)實驗與課外實驗有機融合等策略，以提高學生操作能力、創(chuàng)新思維和探索精神。

生物；實驗；問題；策略

高中3年的生物實驗使我的動手能力和觀察能力有了明顯提升，較好的鞏固了課本的理論知識，提高了創(chuàng)新思維及綜合能力。但在實驗過程中也發(fā)現(xiàn)很多亟需解決的問題。以下是我在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題及應對策略。

1 高中生物實驗課程特點

1.1 實驗內(nèi)容豐富多樣

生物是一門實驗性較強的基礎學科，如生物體結構需要實驗觀察，生物體成分需要實驗區(qū)分，生物現(xiàn)象需要實驗解釋，生物學理論需要實驗總結。因此，高中生物實驗包括“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”、“用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體”等觀察類實驗；“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”、“葉綠體色素的提取和分離”等鑒定類實驗；“調(diào)查常見的人類遺傳病”、“土壤中動物類群豐富度的研究”等調(diào)查類試驗。

1.2 實驗方法自由靈活

如“探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用”實驗，我們可以把NAA、2，4-D、IPA、IBA和生根粉等生長素類似物處理過的實驗材料（月季、楊、柳等）帶回家中扦插，并記錄每天生根情況；“土壤中動物類群豐富度的研究”實驗，我們可以調(diào)查春、夏、秋、冬四季，校園、野外、農(nóng)田、工廠等不同區(qū)域內(nèi)的土壤中動物類群豐富度，分析土壤類型、溫度、濕度、陰蔽度對動物類群豐富度的影響。

2 高中生物實驗中存在的主要問題

2.1 實驗模式僵化，主動性不足

實驗過程中，往往教師做一遍，學生復制模仿一遍，取幾個數(shù)據(jù)，觀察幾個現(xiàn)象，隨即結束實驗。實驗觀察內(nèi)容局限在教師預設的范疇之內(nèi)，缺乏趣味性、創(chuàng)新性和前瞻性。同時，有些教師知識老化，實驗操作水平不過硬，無法引導學生完成正確的實驗過程。有些學生認為生物實驗課不能提高自己的學習成績與排名，與學業(yè)無關，純粹當做放松心情、緩減學習壓力的調(diào)節(jié)劑，不愿意鉆研，不想浪費學習時間。如“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”試驗，教師只要求學生參考教材進行處理1和處理2操作，沒有考慮加入能使實驗更加嚴謹?shù)奶幚?、處理4和處理5等對照。

2.2 缺乏有效指導，動手能力不強

實驗通常以班級為單位，分成若干個小組，每個小組必須在規(guī)定而短暫的時間內(nèi)完成指定的實驗操作，且僅有一次機會。這樣導致大部分學生只看不動手，不觀察實驗結果，不記錄實驗數(shù)據(jù)，做一名“旁觀者”。此外，學校同一個實驗教學通常集中幾天進行，造成教師和實驗員忙碌不堪，沒有充足的時間和精力指導每一名學生。

2.3 實驗設備不足，研究效果不佳

學校雖然配備了生物實驗室并購置了一定的儀器設備與藥品，但很多實驗是通過“看錄像”來完成。同時，重復使用的實驗儀器損耗嚴重，有些實驗藥品過期，不僅影響實驗的準確性，還帶來一定的安全隱患。如在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”試驗中，正常情況下，可溶性還原糖與斐林試劑發(fā)生作用，可生成磚紅色沉淀；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應。但如果配制斐林試劑和雙縮脲試劑所需的NaOH或CuSO4變質(zhì)，就會使變色效果較差或沒有變色，影響實驗結果。

3 高中生物實驗應對策略

3.1 增強實驗趣味性，激發(fā)好奇心

興趣是最好的老師，增強實驗的趣味性可以激發(fā)學生的學習興趣，減少生物實驗的枯燥感。在實驗課時可以引入一些與實驗有關的文學作品、影視作品，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。例如“觀察DNA、RNA在細胞中的分布”試驗，可以談談DNA分子的雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷（1953年，沃森和克里克通過富蘭克林拍攝的一張DNA晶體X射線衍射照片，確認了DNA螺旋結構，并分析得出磷酸根在螺旋的外側構成兩條多核苷酸鏈的骨架，方向相反；堿基在螺旋內(nèi)側，兩兩對應。），討論DNA、RNA結構與堿基區(qū)別（DNA是規(guī)則的雙螺旋結構、有空間結構，RNA較短、松散、無空間結構；構成DNA的堿基有A、T、G、C，構成RNA的堿基有A、U、G、C）；“探究酵母菌的呼吸方式”試驗，可以進述釀酒工藝與歷史（傳說釀酒始于夏朝杜康，東漢《說文解字》中解釋“酒”字的條目中有：“杜康作秫酒?！保粬|漢末年杰出的政治家、軍事家、文學家、書法家，三國中曹魏政權的奠基人曹操留下了“對酒當歌，人生幾何?！薄昂我越鈶n，唯有杜康?！钡冉?jīng)典詩句。）；“調(diào)查常見的人類遺傳病” 試驗，可以介紹社會中常見的遺傳?。ㄑ巡?、白化病、色盲、先天性心臟病等），討論造成“龍生龍、鳳生鳳、老鼠生的兒子會打洞”的主要原因等。

3.2 強化探究能力，提高觀察力

高中生物實驗主要目的是培養(yǎng)學生觀察、思考和創(chuàng)造能力，因此，應當按照實驗要求，強化實驗探究，積極引導學生“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題”能力，讓學生在實驗教學中提升自我。如“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化”實驗，我們不僅要思考在不同溫度（以及通氧、通CO2等）條件下酵母菌種群數(shù)量增長情況，不同培養(yǎng)液（如加糖和不加糖）中酵母菌種群數(shù)量增長情況；還要思考在無限培養(yǎng)基的條件下酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化趨勢與有限培養(yǎng)基條件下酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化趨勢有何不同，還可以觀察不同天數(shù)（0、1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d）在含酵母的培養(yǎng)基中加入新鮮培養(yǎng)基對酵母菌種群數(shù)量的影響。

3.3 做好課內(nèi)外融合，提升務實性

大自然是最好的實驗室，一切生命都在這里孕育、生長。因此，高中生物實驗要保證課內(nèi)實驗與課外實驗有機融合，既強調(diào)課內(nèi)基礎知識學習，又發(fā)揮戶外的廣闊優(yōu)勢，培養(yǎng)學生的觀察能力與操作能力。并根據(jù)當?shù)貙嶋H情況和學生特點，找出符合生活、生產(chǎn)實際的課題加以研究。例如，面對環(huán)境污染問題，可以開展校園環(huán)境空氣監(jiān)控；針對超級雜交稻，可以參觀水稻、玉米、小麥、棉花等作物的雜交制種。利用無籽西瓜，介紹多倍體在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用。

總之，高中生物實驗是培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新思維和探索精神和實踐意識的一個良好方式，通過解決以上問題，生物實驗可以更好的促使我們成為一名合格的生物科學技術研究者、探索者和發(fā)現(xiàn)者。

[1] 張煥治.關于高中生物課改若干問題的思考[J].中學教學教參，2011，（2）.

[2] 劉惠彬.高中生物實驗教學中存在的問題和應對策略[J].考試周刊，2012，（76）.

[3] 葛學文.高中生物實驗教學存在的問題及建議[J].中國教育技術裝備，2011，（14）.

表1 不同條件下制得的銅表面的接觸角數(shù)據(jù)

續(xù)表

腐蝕后樣品的接觸角明顯增大。而在腐蝕時間方面，銅片被氨水腐蝕14h，形成表面的接觸角最大，為144.898°。隨著時間的推移，接觸角呈減小的趨勢，當氨水腐蝕72h時，接觸角反而減小，為104°～127°之間。在同一銅片不同位置接觸角大小不同。

4 結束語

采用光學顯微鏡和原子力顯微鏡對荷葉與綠蘿的表面結構進行了探究，得到了荷葉具有“自清潔”疏水性質(zhì)的原因。

通過一種簡單便捷的方法，通過控制氨氣對金屬銅表面的腐蝕時間，制備出微納米級結構的表面，其表面結構改變，使親水表面銅變?yōu)槭杷砻?，從而達到疏水的效果。

參考文獻

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[2] Wang，S.；Feng，L.；Liu，H.；Sun，T.；Zhang，X.；Jiang，L.；Zhu，D.ChemPhysChem，2005，（6）：1475.

[3] 張友法 超疏水低粘著銅表面制備及其防覆冰性能[J].物理化學學報，2010，26（5）：1457.

Analysis of Main Problems and Countermeasures in High School Biological Experiments

Xu Yun-fan

This paper points out the main problems in high school biology experiment，and puts forward some strategies such as strengthening the interest of experiments，improving students ‘a(chǎn)bility of self-exploration，organic integration between class experiment and extracurricular experiment，in order to improve students’ ability of operation，innovation and exploration.

biology；experiment；problem；strategy

G633.91

A

1003–6490（2016）10–0083–02

2016–09–10

許云帆（1999—），男，山東萊蕪人，萊蕪一中就讀，主要研究方向為微生物學、生物化學與分子生物學等。