論中學(xué)生物學(xué)課程的實驗教學(xué)

摘 要：生物學(xué)是新世紀的前沿科學(xué)，而實驗是生物學(xué)的基礎(chǔ)，由此可見，中學(xué)生物課教學(xué)中，做好實驗教學(xué)工作是提高生物課教學(xué)質(zhì)量的重要因素，通過更好地開展生物實驗教學(xué)活動，能有效提高學(xué)生的動手與動腦能力，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與拓展思維的重要途徑。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)；實驗；教學(xué)

生物學(xué)是新世紀的前沿科學(xué)，由于近年來科學(xué)技術(shù)的不斷進步與完善，在二十一世紀的今天，生物學(xué)的作用被越來越廣泛的認知。而實驗是生物學(xué)的基礎(chǔ)，因此，在中學(xué)生物學(xué)課程中，實驗教學(xué)是一個不可分割的重要組成部分，應(yīng)當引起廣大生物教師和學(xué)生的高度重視。

一、 中學(xué)生物實驗教學(xué)的概念

教師在教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生熟練操作生物實驗的器具、藥品及機械設(shè)備，使學(xué)生能夠通過熟練使用實驗器材看到肉眼難以發(fā)現(xiàn)的生物現(xiàn)象，便于學(xué)生觀察、總結(jié)及加深生物學(xué)理論知識的教學(xué)活動就是生物實驗教學(xué)的概念，該實驗過程是生物教學(xué)中非常重要的組成部分之一。

二、 中學(xué)生物實驗教學(xué)的意義

（一） 使學(xué)生獲得形成生物學(xué)概念所必需的感性認識

例如：在講解“葉綠體是光合作用的場所”這個概念時，可讓學(xué)生先進行探究實驗，讓學(xué)生認識到有無葉綠體是這個實驗中唯一的變量，是導(dǎo)致不同實驗結(jié)果的原因，是學(xué)生在親自動手做實驗的過程中獲得形成生物學(xué)概念所必需的感性認識。

（二） 讓學(xué)生驗證、鞏固和加深理解所學(xué)的知識

例如：在講解“鑒定食物的主要成分”這個知識點時，由于學(xué)生可能缺乏相關(guān)知識儲備，教師可以在實驗之前先將淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素的物理、化學(xué)性質(zhì)等相關(guān)內(nèi)容介紹給學(xué)生，接著讓學(xué)生親自動手進行實驗來驗證、鞏固和加深理解所學(xué)的知識。

（三） 使學(xué)生獲得生物實驗的基本技能

例如：在講授“學(xué)習(xí)使用顯微鏡”這節(jié)教學(xué)內(nèi)容時，教師可以先詳細地向?qū)W生講解如何規(guī)范使用顯微鏡的每一個步驟，然后讓學(xué)生再自己動手操作使用顯微鏡，在實踐中使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并且嘗試解決問題，從而獲得相關(guān)生物實驗的基本技能。

（四） 發(fā)展學(xué)生提出問題、分析問題和解釋問題的能力

例如：在進行“嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響”這個實驗教學(xué)時，教師可先向?qū)W生講述生活中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，夏天氣溫會升高，深秋氣溫會降低，魚的生活會不會受到影響，讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象來提出問題，進行實驗，并分析實驗現(xiàn)象，最終得出結(jié)論，以此來發(fā)展學(xué)生提出問題、分析問題和解釋問題的能力。

（五） 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性

例如：在講授“植物的扦插”這節(jié)教學(xué)內(nèi)容時，教師要積極創(chuàng)造條件，讓全體學(xué)生都能親自動手進行扦插，并參加扦插后的管理和觀察工作，通過本實驗，使學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)、解決問題的能力得到進一步的提升，并且以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

（六） 培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度

例如：在講授“觀察鳥卵的結(jié)構(gòu)”這節(jié)教學(xué)內(nèi)容時，教師要指導(dǎo)學(xué)生真正在做中學(xué)，邊觀察邊對照示意圖識別雞卵各結(jié)構(gòu)，在觀察中教師要注意設(shè)計相關(guān)問題引導(dǎo)學(xué)生思考。教師還可事先準備一個煮熟的雞卵，觀察結(jié)束后對比煮熟的雞卵找出原先的各結(jié)構(gòu)。既加深學(xué)生的認識，又能解決許多解剖過程中的疑問，還能培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。

三、 中學(xué)生物實驗教學(xué)的內(nèi)容

（一） 形態(tài)解剖實驗

形態(tài)解剖實驗主要通過觀察動物體或植物體的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解動物體或植物體的主要特征，并進一步訓(xùn)練學(xué)生的解剖技能。如“家鴿的解剖”，先觀察家鴿的外形，再進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解剖，并觀察家鴿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解家鴿適應(yīng)飛翔生活的特征。再如“桃花的結(jié)構(gòu)”，可讓學(xué)生對桃花進行解剖，進一步辨認萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊的結(jié)構(gòu)和數(shù)目，使學(xué)生對桃花的結(jié)構(gòu)有一個清晰的認識。

（二） 生理實驗

在生物教學(xué)中，學(xué)生通過生理實驗?zāi)軌蛄私饣镜膶嶒炛R研究方式，便于學(xué)生掌握最基本的生理學(xué)實驗操作技巧，熟練實驗設(shè)計環(huán)節(jié)的各種實驗原理，便于學(xué)生加深與驗證生理學(xué)理論，有利于培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)實驗的嚴謹態(tài)度，提高學(xué)生觀察、獨立思考和解決問題的能力。舉例來說“觀察血液的分層現(xiàn)象”，主要是通過實驗的方法，觀察血液的分層現(xiàn)象，使學(xué)生了解血液的成分。再如“感受心臟的跳動”“學(xué)習(xí)測量血壓”等實驗均屬于生理實驗。

（三） 分類實驗

分類實驗主要是按照生物生活的不同環(huán)境或者它們外部形態(tài)的差異來進行分類的實驗。如教師給出靈芝、家燕、金魚、郁金香、細菌、蝸牛、油菜、蝙蝠這8種動物，請學(xué)生嘗試著從生物的形態(tài)特征、生存環(huán)境、與人類的關(guān)系等不同的角度對它們進行分類，學(xué)生不斷思考問題，并且嘗試解決問題，在實踐中獲得相關(guān)的分類知識。

（四） 生態(tài)學(xué)實驗

在開展生態(tài)學(xué)實驗時，通過實驗活動能夠使學(xué)生對生態(tài)學(xué)理論及原理有一個全新的認識，能夠培養(yǎng)學(xué)生動手動腦能力。具體例子如下：在做金魚耐性實驗時，學(xué)生可以通過觀察不同鹽濃度中金魚忍耐力，計算出金魚的死亡個數(shù)，并對死亡個數(shù)進行取證分析，通過測試金魚忍耐鹽濃度情況，深入了解環(huán)境因素對生物本身的影響。

（五） 遺傳學(xué)實驗

遺傳學(xué)實驗是指導(dǎo)育種工作的理論基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)育種、轉(zhuǎn)基因育種、人體基因產(chǎn)物的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、各種傳染性疾病病原菌的遺傳分析研究及疫苗的產(chǎn)生、人類遺傳病的基因治療等人類面臨的難題中發(fā)揮著巨大作用。對于現(xiàn)代從事生命科學(xué)的人，學(xué)習(xí)和掌握遺傳學(xué)基本實驗方法是十分必要和有益的。遺傳學(xué)實驗主要有“植物有絲分裂的觀察”“減數(shù)分裂裝片的制片與觀察”等等。

四、 中學(xué)生物實驗教學(xué)的方式

（一） 演示實驗

在生物課教學(xué)過程中，演示實驗主要是教師采取演示教學(xué)方式，結(jié)合課本內(nèi)容進行的實踐行為，并通過觀察實驗數(shù)據(jù)教會學(xué)生生物知識。演示實驗?zāi)軌驅(qū)⑸镅菔镜娜窟^程完美呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，舉例來說：在學(xué)習(xí)顯微鏡裝片知識時，因教學(xué)實踐有限，很難完全演示實驗全過程，大部分演示活動僅演示了初級階段便不得不因為時間關(guān)系而停止，如對種子萌發(fā)及發(fā)芽情況的監(jiān)測。在實驗演示環(huán)節(jié)，教師應(yīng)將簡便易懂的操作技巧與科學(xué)有效的教學(xué)方式相結(jié)合，以便帶來更好的實驗演示效果，要想做到這一點，實驗過程中首先教師應(yīng)明確實驗?zāi)康呐c步驟，只有科學(xué)的實驗方法與規(guī)范的操作才能提高實驗演示的效果。

（二） 學(xué)生實驗

學(xué)生實驗是指在教師指導(dǎo)下，學(xué)生在實驗室或教室時進行獨立操作的實驗。學(xué)生實驗可分為驗證性實驗和學(xué)習(xí)新知識的實驗。驗證性實驗如“驗證食物中含有能量”“鑒定食物的主要成分”“光合作用產(chǎn)生的氣體是氧氣”等。學(xué)習(xí)新知識的實驗是在講授新知識的過程中進行的，又叫探索型實驗。這種實驗類型能將獲得基礎(chǔ)知識、訓(xùn)練基本技能和培養(yǎng)獨立索取知識的能力三者統(tǒng)一起來，例如“探究魚類適應(yīng)水中生活的特征”“探究鳥類適應(yīng)空中飛行的特征”“探究蚯蚓適應(yīng)土壤中生活的特征”等等。

五、 中學(xué)生物實驗教學(xué)的形式

（一） 并進式

并進式是指在教學(xué)過程中，教師一邊講解一邊指導(dǎo)學(xué)生實驗，有時教師示范，學(xué)生模仿進行實驗。例如，“學(xué)習(xí)制作洋蔥表皮細胞臨時裝片”這個實驗，教師可以按照“擦、滴、取、展、蓋、染、吸”這七個步驟一步一步來進行教學(xué)，教師可先講解一個步驟，示范一下，再請學(xué)生自己操作一下，讓學(xué)生模仿進行實驗，這樣可以使學(xué)生較快地掌握正確制作臨時裝片的技能。

（二） 分段式

生物實驗活動中，將實驗過程拆分為幾部分的行為我們稱之為分段式實驗，其操作關(guān)鍵在于教師與學(xué)生的完美配合，即在實驗環(huán)節(jié)，教師的重點工作應(yīng)放在演示與傳授方法上，學(xué)生應(yīng)仔細觀察老師的操作過程，并跟隨老師進行實驗操作，每段實驗活動開始前，教師都應(yīng)耐心講解實驗方法與操作明細，指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗重點，并讓學(xué)生自行操作。例：解剖鯽魚時，教師首先應(yīng)將鯽魚觀察的方法介紹給同學(xué)，然后學(xué)生根據(jù)日常觀察進行思考，嘗試解剖操作，完成后教師應(yīng)知道學(xué)生如何觀察鯽魚的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生科學(xué)解剖鯽魚各個器官，完成解剖實驗后，教師要對學(xué)生的操作情況進行歸納和總結(jié)，指出解剖過程中存在問題，加深學(xué)生對知識的掌握情況。

（三） 獨立作業(yè)式

獨立作業(yè)式是教師布置實驗后，由學(xué)生獨立地進行，學(xué)生動手實驗是實驗課的中心環(huán)節(jié)，切勿包辦代替。應(yīng)把重點放在對操作技能及實際觀察效果的檢查上，最后教師進行總結(jié)。如“探究植物萌發(fā)需要水”“探究植物萌發(fā)需要空氣”“探究植物萌發(fā)需要適宜的溫度”這三個實驗，教師可先布置實驗，然后讓學(xué)生獨立地完成實驗，并記錄觀察到的實驗現(xiàn)象，最后請學(xué)生交流，教師總結(jié)。

總之，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手動腦形成技能的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與拓展思維的重要途徑，加強實驗教學(xué)工作的研究應(yīng)成為我們每位生物教師教學(xué)的常規(guī)工作和永抓不懈的工作。

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作者簡介：

楊靜，江蘇省蘇州市，常熟市福山中學(xué)。