淺談生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能力培養(yǎng)

（河北雄縣中學(xué)，河北 雄縣 071800）

一、拓展教學(xué)，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

著名教育學(xué)家布魯姆認(rèn)為決定教學(xué)效果有三個(gè)主要因素：認(rèn)知的前提能力（基礎(chǔ)知識）、情感的前提特性（參加學(xué)習(xí)的動機(jī)情感）、教學(xué)的質(zhì)。它們對學(xué)習(xí)速度的影響分別是50%、25%、25%，雖然有了知識不等于就有了能力，但沒有知識則不可能提高能力，由此可見基礎(chǔ)知識的重要地位，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前必須深諳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理。

（一）挖掘教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論知識在現(xiàn)行的教材中對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和方法等內(nèi)容沒有專門的系統(tǒng)闡述，而是把它們隱含在教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和生物學(xué)史的內(nèi)容之中，這就要教師應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)并挖掘出教材中的隱含信息，幫助學(xué)生了解和掌握學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論知識。例如復(fù)習(xí)“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過對實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟的細(xì)致分析，幫助學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想；通過比較對照組實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)過程中的重要作用，使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)性原則――設(shè)立對照組；通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的剖析，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性原則――設(shè)立多因子變量。通過分析生長素的發(fā)現(xiàn)歷程和孟德爾遺傳規(guī)律的揭示過程使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。

（二）補(bǔ)充經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論知識分析教材中的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少且缺乏系統(tǒng)性的方法指導(dǎo)，這對于學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論知識是不夠的。因此，在教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)（如傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn)、童弟周培育單尾鰭金魚實(shí)驗(yàn)等），著重讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)意圖，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)的形成過程，分析實(shí)驗(yàn)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)條件的目的。這對于學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，都是十分重要的。

二、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的必經(jīng)之路

學(xué)生在明確了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理后，只有通過必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，才能真正掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

（一）課本實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)樹立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的信心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初期，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的思路模糊，存在畏懼心理。此時(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的自信心。課本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生既熟悉又親切的知識，教師在課本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)中可靈活地改變實(shí)驗(yàn)的某個(gè)條件，讓學(xué)生模仿課本實(shí)驗(yàn)的程序進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生從中獲得成功感，增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的興趣；同時(shí)在“模仿”過程中訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方式，使學(xué)生初步形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確思路，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施的可行性奠定良好的心理基礎(chǔ)。

（二）典型習(xí)題的剖析——理順實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，不但要重視分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，以及推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能力的培養(yǎng)，更應(yīng)重視培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。無論哪種類型的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其本質(zhì)都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)甚至是根據(jù)實(shí)驗(yàn)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，綜全知識和解決實(shí)際問題的能力。提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，教師不但要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)師的理論知識，更重要的是應(yīng)讓學(xué)生掌握學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確思路。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路為：1.明確要求和目的→2.聯(lián)系理論原理→3.確定實(shí)驗(yàn)思路→4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟→5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期、分析和討論。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題常常開放度較大，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟甚至在方法上可能不統(tǒng)一，但只要是科學(xué)的、合理的、可行的，都應(yīng)給予認(rèn)可。

（三）專題訓(xùn)練——深化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理解“實(shí)踐出真知”，學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用，只有將知識應(yīng)用于實(shí)踐，才能加深對知識的理解和鞏固，從而形成相應(yīng)的技能。學(xué)生在明確了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和思路之后，一定數(shù)量的設(shè)計(jì)練習(xí)是必要的，它可培養(yǎng)學(xué)生綜合處理信息的能力、邏輯思維能力以及語言文字的表達(dá)能力等，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的應(yīng)答準(zhǔn)確性。為了使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，提高運(yùn)用知識解決問題的能力，可以按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的類型采用專題訓(xùn)練的做法。專題訓(xùn)練的內(nèi)容有：1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：如觀察生長素或生長素類似物對植物生長發(fā)育的影響，這種題型要求學(xué)生根據(jù)題目的要求和給出的條件，確定跟書本相關(guān)的知識點(diǎn)涉及的實(shí)驗(yàn)原理，構(gòu)思相關(guān)的生物情景，而后再設(shè)計(jì)便于操作的實(shí)驗(yàn)方案。這有利于培養(yǎng)學(xué)生想象能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造能力。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：此類題目要求學(xué)生根據(jù)給定的器材和藥品以及實(shí)驗(yàn)提出的目的，設(shè)計(jì)或補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法：此類題目主要檢查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性和科學(xué)性的把握，并以此為媒介，引導(dǎo)解決問題的思路方法，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)思維能力。

（四）交流點(diǎn)撥——提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題具有開放性的特點(diǎn)，再加上每個(gè)學(xué)生自己獨(dú)特的思考方法和不同的解決問題的途徑，得出的結(jié)果是多種多樣的，設(shè)計(jì)水平高低不同。所以，在進(jìn)行了一定數(shù)量的設(shè)計(jì)訓(xùn)練后，教師要及時(shí)給予點(diǎn)撥或引導(dǎo)學(xué)生交流設(shè)計(jì)成果，總結(jié)出生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的基本思路和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從而使學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。另外，通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的討論，可以互相取長補(bǔ)短，完善設(shè)計(jì)方案，豐富設(shè)計(jì)內(nèi)容。同學(xué)的啟示和教師點(diǎn)撥豐富了解題的思路，啟迪了思維，通過交流點(diǎn)撥使每個(gè)同學(xué)對問題的理解更加全面和深入，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力從本質(zhì)上得到了很大的提高。