對高中生物實驗教學的有效性分析與研究

摘 要：高中生物實驗是培養(yǎng)學生科學意識、提高綜合探究能力的重要途徑，對于提高生物教學質(zhì)量具有重要意義。當前高中生物實驗課教學存在教學觀點落后、學生參與意識薄弱、實驗過程設計不科學等問題。為轉(zhuǎn)變教學過程中存在的這些問題，教師要采取科學的教學手段，開展重視過程的探究性實驗，鼓勵學生使用多種方法展開實驗研究，全面提高實驗技能。

關(guān)鍵詞：高中生物；實驗教學；有效策略；人教版；高考案例

生物是一門以實驗為基礎的自然學科，每個生物結(jié)論的得出都要經(jīng)過嚴密的科學實驗進行論證。當前的生物高考也越來越注重對學生實驗探究能力的考察，實驗教學的重要性不言而喻。從當前學生的學習情況來看，我們的高中生物實驗教學發(fā)展形勢并不那么樂觀，如何加強對實驗教學有效性的研究與分析，是教學工作者需要重點思考的話題。

一、究竟是哪些因素阻撓了高中生物實驗教學的有效性發(fā)展

1.教師：教學觀念落后

縱觀當前的高中生物實驗課教學現(xiàn)狀，我們很明顯能發(fā)現(xiàn)課堂中彌漫著濃厚的應試教育氣息。教師組織教學活動以考試為主要目的，滿堂灌式的生物教學將大量理論知識一股腦倒給學生，學生沒有在課堂教學活動中得到親自實驗的機會。在課堂上，即使教師帶領(lǐng)學生做實驗，也多以演示實驗為主，大多是將教材上的結(jié)論驗證一遍，學生缺少進行高層次、多元化探究性實驗的機會。

2.學生：參與意識單薄

長期以來，高中生物實驗課以驗證課本結(jié)論的演示性實驗為主，學生在實驗學習中被要求關(guān)注實驗知識，科學方法與實踐技能的培養(yǎng)沒有得到關(guān)注。這種課堂教學造成的結(jié)果就是：學生對實驗失去興趣，參與意識薄弱，對實驗的好奇度多于科學分析，參加實驗只是走個過場。學生的主觀能動性在實驗過程中沒有得到充分發(fā)揮，自主創(chuàng)新能力沒有得到有效培養(yǎng)，實驗技能遲遲難以提高。

3.實驗：過程設計的誤區(qū)

就實驗本身而言，當前的高中生物實驗在過程設計上陷入了一些誤區(qū)：學生通常是先知道實驗結(jié)論，再開展實驗活動。我們所選擇的實驗項目大多是教材上的典型實驗，所以，學生在參與實驗之前就已經(jīng)通過教材上給出的結(jié)論知道了實驗結(jié)果，在隨后開展實驗的過程中，他們不再對實驗保持絕對的熱情，習慣直接參考教材給出的實驗步驟，草草了事，導致實驗學習的質(zhì)量遲遲難以提升。

二、如何實施高中生物實驗課有效性教學

1.優(yōu)化實驗項目，激發(fā)學生的參與興趣

現(xiàn)在的高中生物實驗課之所以激不起學生的興趣，很大一部分原因就在于實驗項目的陳舊。教材上的幾個典型實驗做了又做，演示了一遍又一遍，學生容易失去耐心，感受不到新鮮感。為了進一步激發(fā)學生的實驗參與興趣，教師要選擇一些可以引起學生重視、讓學生感到新鮮的實驗項目，例如，與高考有關(guān)的實驗、與生活中生物現(xiàn)象有關(guān)的實驗。

2016年北京高考生物第31題是番茄嫁接實驗題（嫁接是我國古代勞動人民早已使用的一項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，目前也用于植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的基礎研究。研究者將具有正常葉形的番茄（X）作為接穗，嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄（M）砧木上……），在開展實驗教學的過程中，教師可以將嫁接選為實驗項目，引導學生探究果樹嫁接的技術(shù)要點，掌握果樹嫁接成活的原理。教師可以先為學生講解枝接法，然后，讓學生依照剪砧、劈砧、削接穗、包扎四個步驟對番茄植株進行嫁接。

嫁接實驗需要長時間對植株進行觀察，學生想掌握嫁接技術(shù)必須持續(xù)對實驗對象進行記錄。在持續(xù)觀察研究過程中，學生迫切想要知道植株最終的成長狀況，實驗興趣得到了保持，自然就不會出現(xiàn)在參與實驗過程中無所事事的局面了。選用高考題中的內(nèi)容作為實驗項目，也是為了加強學生對實驗課程的重視，讓學生知道高考所考查的都是生活中的生物現(xiàn)象，只有到生活中去實踐、認真聽老師的講解，才能在高考中取得好成績，增強用生物知識提高生活質(zhì)量的能力。

2.探究性質(zhì)實驗，允許學生錯誤操作

無論是哪一門學科的實驗，都非常重視實驗過程的科學性和嚴謹性，實驗過程中一個微不足道的動作，都有可能導致實驗結(jié)果的失敗。教師非常害怕學生在實驗中犯錯，因此，習慣于一遍又一遍地告誡學生這不能做，那不能做，導致學生在實驗中畏手畏腳，也沒有將教師的話聽進去，會犯的錯誤還是繼續(xù)犯。在教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，學生對于太輕易得來的知識總是不夠重視，容易忘記，教師要讓學生在允許范圍內(nèi)犯錯，讓他們在參與探究的過程中親自發(fā)現(xiàn)錯誤操作對于實驗結(jié)果的影響。

“植物細胞的有絲分裂”實驗中，根尖解離之后如果不經(jīng)過漂洗，會與鹽酸同染色劑產(chǎn)生反應，影響到根尖細胞內(nèi)染色體呈現(xiàn)的染色效果；“葉綠體中色素的提取與分離”實驗中，層析液浸沒濾液細線的話，色素就會溶解在層析液中，導致實驗無法完成；“生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定”實驗中，蓖麻籽的薄片必須先用95%的酒精洗去油脂，否則會影響對蛋白質(zhì)晶體的觀察等，都是學生在生物實驗中可能會忽略的問題。開展探究性實驗，就是為了避免教師過多的演示導致學生實踐能力的削弱?！皬哪睦锏梗鸵獜哪睦锱榔饋怼?，實驗并不是不允許學生犯錯，而是要學生在試一試的過程中學會分析錯誤原因，加強對科學探究精神的認識。

教師在開展探究實驗過程中允許學生犯錯，但注意要把握一個度的問題。有些實驗如果錯誤操作，可能會帶來危險，對學生的生命健康造成危害。學生開展探究性實驗，并不意味著教師就無所事事。“學生主體，教師主導”課程教育理念在充分認同學生課堂主人翁地位的同時，也對教師課堂引路人角色做出了界定。教師要在學生探究實驗過程中來回走動，了解學生實驗的進展，對于實驗過程中出現(xiàn)的普遍性錯誤給予重點指導，使學生深入了解生物學科本身的特點，養(yǎng)成批判性地獲得教材知識的習慣。

3.使用不同方法，對比實驗探究效果

教師和教材往往會為學生給出實驗步驟、實驗結(jié)論，學生按部就班開展實驗探究，在過程中沒有融入自己的想法與建議，科學意識和批判意識未能得到良好培養(yǎng)。教師應該給學生提供使用不同方法獲得實驗結(jié)論的機會，讓學生在對比實驗中加強對實驗探究的認識，提高對實驗結(jié)果的認同感，學會選用最科學的方法來達到最佳效果。

以“葉綠體中色素的提取和分離”實驗為例，教師可以建議學生對實驗所取的菠菜與酒精量比例這一問題展開探究，嘗試以10 g菠菜葉與10 ml無水酒精組合、10 g菠菜葉與5 ml無水酒精組合、5 g菠菜葉與10 ml無水酒精組合、5 g菠菜葉與5 ml無水酒精組合等不同方式對實驗進行分析。學生也可以對在干燥濾紙條上劃細線的不同方法、研缽中加碳酸鈣少量還是較多、烘干后濾紙條上劃細線的次數(shù)等問題進行研究。

通過不同方法，改變實驗中某一定量對實驗進行對比研究，可以加深學生對實驗過程的認識，了解不同方法得出實驗結(jié)論的效果，最終提高他們對實驗現(xiàn)象的理解能力，最大限度地發(fā)揮實驗對提高學生綜合探究能力的效果。

實驗能提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，發(fā)展科學探究精神和創(chuàng)新思維精神。“授人以魚不如授人以漁”，在開展高中生物實驗課程教學的過程中，教師要想方設法讓學生親自參與到實驗過程中來，使學生掌握科學的實驗方法，讓探究性實驗進入生物課堂。為了更好地為學生創(chuàng)造實驗環(huán)境、提高實驗教學質(zhì)量，學校要加大生物實驗室建設工作力度，為學生提供專業(yè)、仿真的生物實驗條件，促進實驗教學品質(zhì)的進一步提高。

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編輯 薄躍華