生物實驗設(shè)計芻議

胡乃勝

生物課是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，而生物實驗教學(xué)是全面落實學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見和提高生物課教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是加強(qiáng)實踐教育的重要內(nèi)容。由于生物實驗在生物學(xué)中占有舉足輕重的地位，為使這門課程的教學(xué)達(dá)到最優(yōu)化效果而進(jìn)行探索和研究，是生物教學(xué)工作者的一個重要課題。為此，在生物實驗中安排一定學(xué)時讓學(xué)生進(jìn)行生物實驗設(shè)計的探討，對推動高中生物新課程的教學(xué)改革，乃至對提高學(xué)生素質(zhì)具有重要意義。

一、開展生物實驗的設(shè)計的背景

近年來，我校生物實驗教學(xué)的狀況不甚理想，本應(yīng)該由學(xué)生動手做的實驗，教師以理論講解或以其他教具代替。如以觀察現(xiàn)成裝片代替“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗的操作；以看錄像來代替“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗的操作；以模型演示代替“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”實驗的制作。這種不讓學(xué)生看到活體或親自動手操作的“代替”教學(xué)法，不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力，因此，也就難以達(dá)到提高學(xué)生能力的目的。

此次，對我校高二254名學(xué)生進(jìn)行詢問和問卷調(diào)查后，有91.53%的學(xué)生喜歡做生物實驗的設(shè)計。實踐證明，生物實驗的設(shè)計有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所掌握的實驗基本原理和實驗技能，自己選題，自己設(shè)計實驗方案并解決實際問題的能力，同時又拓寬了學(xué)生的知識面，擴(kuò)大了學(xué)生的視野，對創(chuàng)造性思維及科研能力的培養(yǎng)，都有好處。

二、生物實驗的設(shè)計和學(xué)生能力的培養(yǎng)

生物實驗設(shè)計的過程，實際上就是學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展過程，通過這一過程，學(xué)生分析問題和解決問題的能力得到了一次全面的鍛煉和發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.重視對生物實驗設(shè)計的思考，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

實驗的設(shè)計在內(nèi)容和形式上完全不同于原來的傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式，在這嶄新的實驗活動中，學(xué)生的熱情一開始就非常高漲，為了選定課題，他們積極而主動地查閱資料，并詢訪老師。為了設(shè)計一個良好的實驗程序，他們必須運(yùn)用自己已有的知識去積極地探索，這時學(xué)生的思維活動完全處于滿荷載的運(yùn)行中。隨著探索的深入，他們往往在看到自己已有知識痕跡的同時，卻又發(fā)現(xiàn)自己更多的不足。

2.獨(dú)立主動的實驗操作，鍛煉了學(xué)生的動手能力和實際工作能力

在實驗設(shè)計的過程中，學(xué)生基本上是按照自己設(shè)計的實驗步驟進(jìn)行實驗的，能取得實驗的最佳效果，這是他們的最大愿望，在實驗的每個環(huán)節(jié)，他們都表現(xiàn)出從未有過的認(rèn)真和細(xì)致。在順利或失敗時，他們感到歡樂，但更多情況下，則是學(xué)生在那些似曾相識但又不甚熟悉的實驗面前受到波折，而在老師的指導(dǎo)下，他們又總是會主動去思索，去尋找解決問題的方法。

3.生物實驗的設(shè)計培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神

由于實驗的設(shè)計給予了學(xué)生更大的自由度和主動權(quán)，學(xué)生的思想閘門被充分打開，思維更活躍了。通過實驗，他們深深懂得要做好一個實驗并不容易，實驗全過程中的每一個環(huán)節(jié)，稍有不慎都將導(dǎo)致實驗的失敗。這些思想素養(yǎng)的鍛煉和提高，對他們今后的研究和工作，都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

三、生物實驗設(shè)計的方法

學(xué)生在明確了實驗設(shè)計的意義和作用后，只有通過必要的實驗設(shè)計訓(xùn)練，才能真正掌握實驗設(shè)計的方法，提高實驗設(shè)計能力。在這幾年的教學(xué)中，我在生物實驗設(shè)計中積累了一些經(jīng)驗。

1.課本實驗的重新設(shè)計——樹立實驗設(shè)計的信心

進(jìn)行實驗設(shè)計的初期，學(xué)生對實驗設(shè)計方案思路模糊，存在畏懼的心理。此時教師可采取由淺入深、循序漸進(jìn)的策略，幫助學(xué)生樹立實驗設(shè)計的自信心。課本實驗是學(xué)生既熟悉又親切的知識，教師根據(jù)課本實驗中的要求可靈活地改變實驗的某個條件，讓學(xué)生模仿課本實驗的程序進(jìn)行簡單的實驗設(shè)計，使學(xué)生從中獲得成功感，增強(qiáng)對實驗設(shè)計的興趣；同時在模仿的過程中也能訓(xùn)練學(xué)生實驗設(shè)計的思維方式，使學(xué)生初步形成實驗設(shè)計的思路，為實驗設(shè)計實施的可行性奠定良好的心理基礎(chǔ)。

2.典型習(xí)題的剖析——理順實驗設(shè)計的思路

加強(qiáng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，不但要重視分析和解釋實驗現(xiàn)象和結(jié)果，以及推導(dǎo)實驗結(jié)論能力的培養(yǎng)，更應(yīng)重視培養(yǎng)設(shè)計實驗方案的能力。無論哪種類型的生物實驗設(shè)計，其本質(zhì)都是根據(jù)實驗題目所提出的問題，運(yùn)用已具備的生物知識或生物技能，有時甚至是根據(jù)實驗題目所給出的信息或提示，構(gòu)思出解決問題的方案，這有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性，綜合知識和解決實際問題的能力。

3.交流點撥——提高實驗設(shè)計的能力

“實驗設(shè)計”僅僅是在教學(xué)改革過程中提出的設(shè)想和嘗試，也是新課程所要求的。教學(xué)要改革，教學(xué)方法要更新，而恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多樣化的教學(xué)方法，也正是適應(yīng)教學(xué)過程本身多環(huán)節(jié)、多層次的需要，是教學(xué)發(fā)展的需要。在生物實驗中，我們耳聞目睹、親身感受到學(xué)生那種旺盛的求知欲望、不懈的探索毅力、一絲不茍的實踐精神，而這些正是進(jìn)行教學(xué)改革的巨大推動力和穩(wěn)固的精神基礎(chǔ)。我們深信，只要堅持這方面的繼續(xù)研究，就一定會有更多的收獲和發(fā)現(xiàn)。

編輯 薛直艷