高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略探究

張 勛

(江蘇省蘇州市昆山市周市高級(jí)中學(xué) 215300)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)法能夠形象、直觀地呈現(xiàn)出各種各樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以促使學(xué)生更好地理解與把握相關(guān)生物知識(shí).在生物實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)中，學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展，不僅能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣以及實(shí)踐能力，而且還能迅速掌握相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，并學(xué)會(huì)應(yīng)用各種知識(shí)對(duì)生物學(xué)科學(xué)習(xí)中的問題進(jìn)行解決.尤其是新課改的大背景下，高中生物的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位得到明顯提升，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行求證，而且還能通過實(shí)踐操作，獲得真知，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的效率得到有效提高的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果提高.

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

首先，教學(xué)的課時(shí)不足，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的安排造成不利影響.高中生物的新教材與舊教材相比，更注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教材在編寫的時(shí)候，也更注重以內(nèi)容的增加促進(jìn)學(xué)生的操作機(jī)會(huì)提高.但是，高中各個(gè)學(xué)科的課時(shí)比例通常是固定的，雖然各個(gè)學(xué)科的教師都想加強(qiáng)自身學(xué)科的課時(shí)，但卻不具備操作性，對(duì)于生物學(xué)科而言亦是如此，實(shí)驗(yàn)課時(shí)卻沒有增加，倒是數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、語(yǔ)文等主要的學(xué)科課時(shí)逐漸增加，這不僅加重了學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)任務(wù)，而且生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課業(yè)受到擠壓.因此，當(dāng)前生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)明顯不足，對(duì)生物教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容安排造成不利影響.

其次，部分生物教師自身的知識(shí)不足，對(duì)教學(xué)效果的提高造成不利影響.高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常對(duì)教師自身掌握的生物知識(shí)及其操作技能都有著較高的要求，特別是生物教師需具備較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)分析以及設(shè)計(jì)能力.但是，當(dāng)前許多的生物教師都缺乏探究性的學(xué)習(xí)以及培養(yǎng)，再加上教學(xué)任務(wù)相對(duì)繁重，而缺乏足夠的精力與時(shí)間進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，許多新問題的出現(xiàn)，通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效解決.例如，“生物技術(shù)實(shí)踐”的模塊中，教師設(shè)置了專題“植物的組織及培養(yǎng)技術(shù)”，其中包括了“月季花藥的培養(yǎng)”以及“菊花組織的培養(yǎng)”課題，其不僅貼近于現(xiàn)實(shí)生活，而且還能對(duì)學(xué)生自身的動(dòng)手能以及對(duì)于生物界的感知力進(jìn)行培養(yǎng).但是，因?yàn)椴糠稚锝處煂?duì)于該方面的知識(shí)相對(duì)缺乏，無(wú)法有效指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，這就會(huì)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)效果造成不利影響.

最后，學(xué)校中的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備不齊全，無(wú)法滿足相關(guān)實(shí)驗(yàn)要求.因?yàn)閷W(xué)校對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)缺乏重視度，且教材當(dāng)中規(guī)定的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，比如實(shí)驗(yàn)藥品、測(cè)量?jī)x器等不足，甚至部分學(xué)校沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，這就會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展.

二、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略

1.實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)

實(shí)驗(yàn)材料的合適選擇通常是生物實(shí)驗(yàn)得以成功的主要因素.大部分生物實(shí)驗(yàn)都需活體或有活性的相關(guān)材料，同時(shí)，還需在實(shí)驗(yàn)之前，花費(fèi)一定的時(shí)間進(jìn)行材料采集、培養(yǎng)與購(gòu)買，其用到的材料也會(huì)受到季節(jié)、氣候、地域等相關(guān)因素的影響.生物教材中所提及的實(shí)驗(yàn)材料雖然較為經(jīng)典，但部分材料卻無(wú)法及時(shí)獲得，最終影響到實(shí)驗(yàn)開展.因此，生物教師需注重就地取材，找到本地容易找到、低成本、實(shí)驗(yàn)效果好的材料，以此對(duì)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行滿足.例如，對(duì)“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教材中要求使用紫色洋蔥鱗片葉，但是，由于該葉片表皮的顏色由外至內(nèi)不斷變淺，通常只能用到1～2層，大量班級(jí)用到時(shí)，就會(huì)造成較大浪費(fèi).但是，如果將實(shí)驗(yàn)“切”洋蔥改成“剝”洋蔥，先將外面的兩層剝掉，用作于實(shí)驗(yàn)，并將洋蔥置于室外進(jìn)行風(fēng)吹日曬，以促進(jìn)內(nèi)層的鱗片葉紫化，以便于用于二次實(shí)驗(yàn)，這不僅具有良好的實(shí)驗(yàn)效果，而且內(nèi)表皮較為好撕，因此，教師可通過部分內(nèi)表皮的紫化方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn).由此可知，通過實(shí)驗(yàn)材料的因地制宜選取，不僅有助于材料的廣泛獲取，便于材料選擇，而且還有助于實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，降低實(shí)驗(yàn)成本，從而使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)力得到有效提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約.

2.實(shí)驗(yàn)器具的改進(jìn)

實(shí)驗(yàn)器具的選擇不正確，通常會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成嚴(yán)重的影響，并造成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的錯(cuò)誤.比如，開展“過氧化氫在不同條件下分解的比較”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，通常會(huì)選用試管當(dāng)做實(shí)驗(yàn)器具，通過肉眼對(duì)其氣泡的多少進(jìn)行觀察，對(duì)其氧氣生成量進(jìn)行判別，其區(qū)分度通常不明顯.這種狀況下，實(shí)驗(yàn)效果不良的原因通常表現(xiàn)為：(1)實(shí)驗(yàn)器具中的試管都是開放的，反應(yīng)產(chǎn)物通常會(huì)丟失；(2)將反應(yīng)形成的氣泡多少當(dāng)做反應(yīng)速率的觀測(cè)指標(biāo)，雖然較為簡(jiǎn)單，但容易出現(xiàn)誤判.根據(jù)上述原因，就需對(duì)實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，把“普通試管”改進(jìn)成“具支試管”，其管口密封，試管具支的部分都套上相等容積的小氣球，以便于收集相關(guān)氣體產(chǎn)物.通過一段的時(shí)間之后，對(duì)氣球當(dāng)中的氣體量進(jìn)行觀察，并對(duì)其反應(yīng)速率進(jìn)行判別，以此推斷出不同的催化劑產(chǎn)生的催化效率.通過實(shí)驗(yàn)器具的改進(jìn)，不僅能夠使實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)手段得到有效改善，而且還能使生物實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)“宏觀化”，從而使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯.

3.實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)

高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)操作的過程通常對(duì)生物教學(xué)效果有著重要影響.以“葉綠體中色素提取與分離”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)下述問題：(1)研磨與過濾的過程較為繁瑣，學(xué)生易失去耐心；(2)濾液色素量的制備不足或者顆粒物相對(duì)較多；(3)畫出的濾液細(xì)線無(wú)法實(shí)現(xiàn)“勻、細(xì)、直”的要求，層析之后，色素會(huì)出現(xiàn)重疊；(4)層析的過程當(dāng)中，濾液的細(xì)線比較容易接觸到相關(guān)層析液，層析之后，色素出現(xiàn)不明顯或者沒有色素帶.根據(jù)上述問題，從實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)方法兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn).

第一，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的改進(jìn).生物教材中，實(shí)驗(yàn)“綠葉中色素的提取與分離”屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其目標(biāo)主要是對(duì)綠葉當(dāng)中的色素顏色以及種類進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)際教學(xué)中，生物教師通常不會(huì)將實(shí)驗(yàn)拔高成“探究性實(shí)驗(yàn)”，如果學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)中，能夠自主發(fā)現(xiàn)相關(guān)生物問題，就需加以引導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄繉?shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過莧菜當(dāng)做實(shí)驗(yàn)材料，紙層析之后，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)有紅色色素停留于原位，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生好奇，就會(huì)提出問題：為什么有紅色的色素帶？其停在原位，是否是因?yàn)榕c乙醇不相溶？通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原因分析，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，就能獲得結(jié)論——紅色色素屬于水溶性色素.

第二，實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn).生物教師可引導(dǎo)學(xué)生通過不同方法對(duì)綠葉當(dāng)中的色素進(jìn)行提取：(1)把葉片烘干并粉碎，加入無(wú)水的乙醇，以制作成色素溶液；(2)把裝有綠葉以及無(wú)水乙醇的相關(guān)試管，將其置于燒杯當(dāng)中進(jìn)行水浴加熱；(3)通過不同的方式實(shí)施層析，比如，使用圓形的濾紙層析，選擇圓形濾紙圓心位置，運(yùn)用打孔器開個(gè)小孔，使用試管蘸色素溶液于小孔周邊蓋上“同心圓”印記，將濾紙卷豎向的連接至圓形濾紙的小孔處，實(shí)施層析實(shí)驗(yàn).

綜上所述，高中生物的具體教學(xué)中，教師需根據(jù)新課改背景及其實(shí)際狀況，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)內(nèi)容的落實(shí).而對(duì)于高中生而言，其不僅需充分掌握生物學(xué)科的相關(guān)理論知識(shí)，而且還需積極主動(dòng)地參與到生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，從而充分掌握生物實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí).基于此，生物教師需認(rèn)清楚實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)，注重實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn)，從而使生物實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)效率與質(zhì)量得到有效提高.