對高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性分析與研究

王家波

摘 要：高中生物實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)、提高綜合探究能力的重要途徑，對于提高生物教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。當(dāng)前高中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在教學(xué)觀點(diǎn)落后、學(xué)生參與意識(shí)薄弱、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)不科學(xué)等問題。為轉(zhuǎn)變教學(xué)過程中存在的這些問題，教師要采取科學(xué)的教學(xué)手段，開展重視過程的探究性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生使用多種方法展開實(shí)驗(yàn)研究，全面提高實(shí)驗(yàn)技能。

關(guān)鍵詞：高中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；有效策略；人教版；高考案例

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，每個(gè)生物結(jié)論的得出都要經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證。當(dāng)前的生物高考也越來越注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的考察，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性不言而喻。從當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來看，我們的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展形勢并不那么樂觀，如何加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的研究與分析，是教學(xué)工作者需要重點(diǎn)思考的話題。

一、究竟是哪些因素阻撓了高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性發(fā)展

1.教師：教學(xué)觀念落后

縱觀當(dāng)前的高中生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀，我們很明顯能發(fā)現(xiàn)課堂中彌漫著濃厚的應(yīng)試教育氣息。教師組織教學(xué)活動(dòng)以考試為主要目的，滿堂灌式的生物教學(xué)將大量理論知識(shí)一股腦倒給學(xué)生，學(xué)生沒有在課堂教學(xué)活動(dòng)中得到親自實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。在課堂上，即使教師帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，也多以演示實(shí)驗(yàn)為主，大多是將教材上的結(jié)論驗(yàn)證一遍，學(xué)生缺少進(jìn)行高層次、多元化探究性實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

2.學(xué)生：參與意識(shí)單薄

長期以來，高中生物實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證課本結(jié)論的演示性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中被要求關(guān)注實(shí)驗(yàn)知識(shí)，科學(xué)方法與實(shí)踐技能的培養(yǎng)沒有得到關(guān)注。這種課堂教學(xué)造成的結(jié)果就是：學(xué)生對實(shí)驗(yàn)失去興趣，參與意識(shí)薄弱，對實(shí)驗(yàn)的好奇度多于科學(xué)分析，參加實(shí)驗(yàn)只是走個(gè)過場。學(xué)生的主觀能動(dòng)性在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)技能遲遲難以提高。

3.實(shí)驗(yàn)：過程設(shè)計(jì)的誤區(qū)

就實(shí)驗(yàn)本身而言，當(dāng)前的高中生物實(shí)驗(yàn)在過程設(shè)計(jì)上陷入了一些誤區(qū)：學(xué)生通常是先知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論，再開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。我們所選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多是教材上的典型實(shí)驗(yàn)，所以，學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)之前就已經(jīng)通過教材上給出的結(jié)論知道了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在隨后開展實(shí)驗(yàn)的過程中，他們不再對實(shí)驗(yàn)保持絕對的熱情，習(xí)慣直接參考教材給出的實(shí)驗(yàn)步驟，草草了事，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的質(zhì)量遲遲難以提升。

二、如何實(shí)施高中生物實(shí)驗(yàn)課有效性教學(xué)

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的參與興趣

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

2016年北京高考生物第31題是番茄嫁接實(shí)驗(yàn)題（嫁接是我國古代勞動(dòng)人民早已使用的一項(xiàng)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(yùn)的基礎(chǔ)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師可以將嫁接選為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生探究果樹嫁接的技術(shù)要點(diǎn)，掌握果樹嫁接成活的原理。教師可以先為學(xué)生講解枝接法，然后，讓學(xué)生依照剪砧、劈砧、削接穗、包扎四個(gè)步驟對番茄植株進(jìn)行嫁接。

嫁接實(shí)驗(yàn)需要長時(shí)間對植株進(jìn)行觀察，學(xué)生想掌握嫁接技術(shù)必須持續(xù)對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行記錄。在持續(xù)觀察研究過程中，學(xué)生迫切想要知道植株最終的成長狀況，實(shí)驗(yàn)興趣得到了保持，自然就不會(huì)出現(xiàn)在參與實(shí)驗(yàn)過程中無所事事的局面了。選用高考題中的內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也是為了加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的重視，讓學(xué)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(shí)踐、認(rèn)真聽老師的講解，才能在高考中取得好成績，增強(qiáng)用生物知識(shí)提高生活質(zhì)量的能力。

2.探究性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生錯(cuò)誤操作

無論是哪一門學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，都非常重視實(shí)驗(yàn)過程的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，實(shí)驗(yàn)過程中一個(gè)微不足道的動(dòng)作，都有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的失敗。教師非常害怕學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中犯錯(cuò)，因此，習(xí)慣于一遍又一遍地告誡學(xué)生這不能做，那不能做，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中畏手畏腳，也沒有將教師的話聽進(jìn)去，會(huì)犯的錯(cuò)誤還是繼續(xù)犯。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于太輕易得來的知識(shí)總是不夠重視，容易忘記，教師要讓學(xué)生在允許范圍內(nèi)犯錯(cuò)，讓他們在參與探究的過程中親自發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤操作對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

“植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中，根尖解離之后如果不經(jīng)過漂洗，會(huì)與鹽酸同染色劑產(chǎn)生反應(yīng)，影響到根尖細(xì)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(shí)驗(yàn)中，層析液浸沒濾液細(xì)線的話，色素就會(huì)溶解在層析液中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法完成；“生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定”實(shí)驗(yàn)中，蓖麻籽的薄片必須先用95%的酒精洗去油脂，否則會(huì)影響對蛋白質(zhì)晶體的觀察等，都是學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)忽略的問題。開展探究性實(shí)驗(yàn)，就是為了避免教師過多的演示導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力的削弱?！皬哪睦锏?，就要從哪里爬起來”，實(shí)驗(yàn)并不是不允許學(xué)生犯錯(cuò)，而是要學(xué)生在試一試的過程中學(xué)會(huì)分析錯(cuò)誤原因，加強(qiáng)對科學(xué)探究精神的認(rèn)識(shí)。

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

3.使用不同方法，對比實(shí)驗(yàn)探究效果

教師和教材往往會(huì)為學(xué)生給出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論，學(xué)生按部就班開展實(shí)驗(yàn)探究，在過程中沒有融入自己的想法與建議，科學(xué)意識(shí)和批判意識(shí)未能得到良好培養(yǎng)。教師應(yīng)該給學(xué)生提供使用不同方法獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在對比實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)探究的認(rèn)識(shí)，提高對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)同感，學(xué)會(huì)選用最科學(xué)的方法來達(dá)到最佳效果。

以“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)為例，教師可以建議學(xué)生對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。學(xué)生也可以對在干燥濾紙條上劃細(xì)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(xì)線的次數(shù)等問題進(jìn)行研究。

通過不同方法，改變實(shí)驗(yàn)中某一定量對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比研究，可以加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的認(rèn)識(shí)，了解不同方法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的效果，最終提高他們對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解能力，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對提高學(xué)生綜合探究能力的效果。

實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，發(fā)展科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維精神?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，在開展高中生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的過程中，教師要想方設(shè)法讓學(xué)生親自參與到實(shí)驗(yàn)過程中來，使學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，讓探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)入生物課堂。為了更好地為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)環(huán)境、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校要加大生物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作力度，為學(xué)生提供專業(yè)、仿真的生物實(shí)驗(yàn)條件，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)的進(jìn)一步提高。

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編輯 薄躍華