有效利用實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生操作生物實(shí)驗(yàn)

葉艷秀

摘 要：眾所周知，生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行生物學(xué)研究的主要方式?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中早已提出建構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，開放實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)的要求。但是，在當(dāng)前的高中生物教學(xué)中存在著實(shí)驗(yàn)室利用率不高的問題，如此問題的存在限制了學(xué)生生物學(xué)習(xí)水平的提高。對此，筆者在教學(xué)實(shí)踐的過程中，著力探索有效利用實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)的策略。在這篇文章中，筆者將就探索到的策略進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：高中生物;實(shí)驗(yàn)室;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

眾所周知，生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行生物學(xué)研究的主要方式。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要組成部分，是指在生物教學(xué)活動(dòng)的開展過程中，教師聯(lián)系教學(xué)需要引導(dǎo)學(xué)生操作一定的儀器和藥品，有針對性地對生物結(jié)構(gòu)和生理功能進(jìn)行觀察、研究，發(fā)現(xiàn)生物現(xiàn)象，獲取生物本質(zhì)、規(guī)律的教學(xué)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室是開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的主要場所。但是，當(dāng)前大部分學(xué)校盡管建設(shè)了生物實(shí)驗(yàn)室，但是實(shí)驗(yàn)室的利用率較低，導(dǎo)致學(xué)生們的生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果不佳，對生物教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了消極影響。此外，部分教師盡管依托實(shí)驗(yàn)室開展了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，但是是以教材為指導(dǎo)的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)缺乏創(chuàng)新性，同樣影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。針對該情況，要想有效地開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，教師不但要提高生物實(shí)驗(yàn)室的利用率，還要切實(shí)地創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過操作生物實(shí)驗(yàn)深入地理解生物內(nèi)容，鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力。

一、提高生物實(shí)驗(yàn)室利用率

提高生物實(shí)驗(yàn)室的利用率是以有效地開放生物實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)的。在長期的生物教學(xué)實(shí)踐過程中，筆者發(fā)現(xiàn)要想提升生物實(shí)驗(yàn)室的利用率，需要從如下方面開放實(shí)驗(yàn)室：

（一）開放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間

充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間是學(xué)生有效操作實(shí)驗(yàn)的保障。當(dāng)前大部分學(xué)校的生物實(shí)驗(yàn)室利用率低，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間不足。一般情況下，這些學(xué)校根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，以課堂教學(xué)為依據(jù)開放實(shí)驗(yàn)室。課堂教學(xué)時(shí)間有40分鐘，在短短的時(shí)間里，學(xué)生們是難以有效地操作實(shí)驗(yàn)的。因此，提高實(shí)驗(yàn)室的利用率，學(xué)校要切實(shí)地開放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間。所謂的開放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間是指打破課堂教學(xué)限制，利用課余時(shí)間安排生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

本校將學(xué)生的課余時(shí)間和周末時(shí)間作為開放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間。依托實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，筆者會(huì)首先為學(xué)生們預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，之后，根據(jù)生物教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生們設(shè)定明確的雙眼操作內(nèi)容。比如，在本周三筆者引導(dǎo)學(xué)生們完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告，筆者會(huì)為他們預(yù)約下周三的生物實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)他們在做好充分的準(zhǔn)備之后走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)驗(yàn)操作率。當(dāng)此次實(shí)驗(yàn)具有周期性的時(shí)候，筆者會(huì)繼續(xù)為學(xué)生預(yù)約周四周五的實(shí)驗(yàn)室，保證學(xué)生們在重復(fù)操作實(shí)驗(yàn)的過程中，切實(shí)地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲取生物知識(shí)。

（二）開放實(shí)驗(yàn)室空間

時(shí)間和空間是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要因素，同時(shí)也是影響實(shí)驗(yàn)室利用率的主要因素。在開展高中生物教學(xué)的時(shí)候，開放了實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間，自然還需要開放實(shí)驗(yàn)室的空間。在當(dāng)前的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開展過程中，盡管大部分教師會(huì)將學(xué)生帶入實(shí)驗(yàn)室，但是實(shí)驗(yàn)室空間有限，學(xué)生們幾個(gè)人擠在一起，如此導(dǎo)致部分學(xué)生無法獲得動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，影響了實(shí)驗(yàn)效果。針對該情況，筆者覺得學(xué)校需要開放實(shí)驗(yàn)室空間。

比如，在實(shí)驗(yàn)室大樓中，學(xué)?？梢詫ｉT地為學(xué)生們開辟出幾間開放性的實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間。在開放實(shí)驗(yàn)室空間的同時(shí)，還要為學(xué)生們提供充足的實(shí)驗(yàn)器材。筆者在組織生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，會(huì)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)需要，引導(dǎo)學(xué)生們提前申請需要的實(shí)驗(yàn)材料，由實(shí)驗(yàn)室管理人員提前將實(shí)驗(yàn)材料擺放到實(shí)驗(yàn)室。為了使學(xué)生們自主地有效利用實(shí)驗(yàn)材料，筆者會(huì)提前一周指導(dǎo)他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，并將實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上交給生物老師或?qū)嶒?yàn)室管理員，由他們有針對性地指導(dǎo)操作實(shí)驗(yàn)。

（三）開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目是實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，在一定程度上直接決定了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況。開放實(shí)驗(yàn)室的目的是驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主操作生物實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)提高生物學(xué)習(xí)效果。所以，在開放實(shí)驗(yàn)室的過程中，教師還要圍繞學(xué)生們的生物學(xué)習(xí)實(shí)際情況，尤其生物實(shí)驗(yàn)操作情況，開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，最大限度地滿足學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作需求。

比如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生們聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容自主地開發(fā)一些趣味性的小實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)生們總結(jié)出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)室有針對性地準(zhǔn)備、提供實(shí)驗(yàn)器材，驅(qū)動(dòng)學(xué)生們自主動(dòng)手操作。也可以引導(dǎo)學(xué)生們深入地探究所學(xué)內(nèi)容，從知識(shí)內(nèi)容中挖掘出探究問題，根據(jù)具體問題設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)方案，之后走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室中對相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行操作。

二、創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)

在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施過程中，大部分教師嚴(yán)格地按照教材中現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按部就班地引導(dǎo)學(xué)生操作。教學(xué)實(shí)踐證明，如此實(shí)驗(yàn)教學(xué)是枯燥、乏味的，學(xué)生很容易失去操作實(shí)驗(yàn)的興趣。高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中針對該情況早已提出了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求。所以，在開放高中生物實(shí)驗(yàn)室的過程中，教師還要聯(lián)系教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室作用，同時(shí)也使學(xué)生們創(chuàng)新性地創(chuàng)作生物實(shí)驗(yàn)，獲取生物知識(shí)，鍛煉實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)展創(chuàng)新能力。

（一）引導(dǎo)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技能

實(shí)驗(yàn)操作技能是學(xué)生們有效參與生物實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)的基礎(chǔ)。當(dāng)學(xué)生無法有效地掌握實(shí)驗(yàn)操作技能的時(shí)候，其在參與實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)的過程中將會(huì)遇到各種各樣的問題，嚴(yán)重地影響實(shí)驗(yàn)操作效果。對此，在組織高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，筆者以日常教學(xué)為依托，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，幫助他們夯實(shí)自主有效操作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。

以“質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)”為例，在此次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們需要準(zhǔn)確地操作顯微鏡。所以，在組織課堂教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，筆者將操作顯微鏡作為重點(diǎn)內(nèi)容，多種方式地訓(xùn)練學(xué)生顯微鏡的操作技能。具體地，筆者在教學(xué)活動(dòng)開展之初，先利用多媒體課件向?qū)W生們展現(xiàn)操作顯微鏡的視頻，引導(dǎo)學(xué)生們觀察，總結(jié)操作顯微鏡的方法。接著，根據(jù)學(xué)生們的總結(jié)情況，筆者有針對性地操作演示顯微鏡，使學(xué)生們在視覺的作用下，“體驗(yàn)”先用低倍顯微鏡，再用高倍顯微鏡這一過程，并在此過程中了解先調(diào)粗準(zhǔn)焦螺旋，再調(diào)細(xì)準(zhǔn)焦這一內(nèi)容。在學(xué)生們掌握了顯微鏡的操作方法之后，筆者將他們帶入實(shí)驗(yàn)室中，引導(dǎo)他們遷移知識(shí)經(jīng)驗(yàn)自主地動(dòng)手操作。如此做法，不僅使學(xué)生有效地掌握了實(shí)驗(yàn)器材的使用方法，還使他們切實(shí)地鍛煉了實(shí)驗(yàn)器材的操作技能，便于夯實(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

（二）多方面地創(chuàng)新高中生物實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生們掌握了基本實(shí)驗(yàn)操作技能之后，教師要立足學(xué)生們的發(fā)展情況和具體的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生們學(xué)用結(jié)合地操作實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)發(fā)展生物學(xué)習(xí)能力。在開展高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，筆者一般會(huì)從如下方面著手創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)：

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生們操作生物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，也是有效保證生物實(shí)驗(yàn)順利實(shí)施的基礎(chǔ)。在組織生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)之前，教師必須選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料。在長期的教學(xué)實(shí)踐過程中，筆者總結(jié)了如此選擇實(shí)驗(yàn)材料的原則：可控性、可操作性、易得性等。在這些原則的作用下，筆者創(chuàng)新性地選擇實(shí)驗(yàn)材料。

以“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”為例，教材中指導(dǎo)師生將蘋果或梨作為還原糖，在清洗了蘋果或梨之后，將其切成小塊，放進(jìn)研缽中，加入水后慢慢地研磨，接著進(jìn)行過濾，獲得勻漿。如此操作是較為麻煩的。對此，在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，筆者創(chuàng)新性地引導(dǎo)學(xué)生們用葡萄替代蘋果或梨。這是因?yàn)槠咸阎泻衅咸烟?，不管是何種品質(zhì)的葡萄，其果肉都是白色的。所以，學(xué)生們只需要在實(shí)驗(yàn)操作過程中，將葡萄去皮，接著快速地用雙手?jǐn)D出葡萄汁，加水稀釋，如此可以快速地檢測還原性糖。如此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)材料，不僅有效地減小實(shí)驗(yàn)操作難度，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，還便于學(xué)生切實(shí)地體驗(yàn)生物實(shí)驗(yàn)，鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力。

2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)試劑

試劑是學(xué)生操作生物實(shí)驗(yàn)的重要工具。受到多種因素的影響，在實(shí)施高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，教師無法按照教材要求為學(xué)生們提供需要的實(shí)驗(yàn)試劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)活動(dòng)無以為繼，影響了生物教學(xué)效果。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)試劑是解決此問題的主要途徑。尤其，通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)試劑，不僅可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足，輔助學(xué)生們有效地操作實(shí)驗(yàn)，還可以使學(xué)生潛移默化地鍛煉創(chuàng)新能力，促進(jìn)生物學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

以“檢測生物組織中的淀粉”為例，教材中遵循淀粉遇碘液變藍(lán)這一原理，引導(dǎo)師生利用碘液操作實(shí)驗(yàn)。但是，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，筆者發(fā)現(xiàn)往往因?yàn)槿旧^深，導(dǎo)致淀粉出現(xiàn)了黑紫色的情況。在這樣的情況下，學(xué)生是無法準(zhǔn)確地探尋到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的。為了解決此問題，在開展教學(xué)活動(dòng)的過程中，筆者創(chuàng)新性地引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)試劑。具體地，筆者指導(dǎo)學(xué)生們將現(xiàn)成的碘液稀釋3—4倍。在應(yīng)用稀釋后的碘液操作實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，淀粉遇到碘液變?yōu)榱了{(lán)色，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象明顯，借助如此明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生們獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)方法是有效開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的保障，也是學(xué)生準(zhǔn)確操作生物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳，主要的原因是教師使用的實(shí)驗(yàn)方法較為單一。教學(xué)實(shí)踐證明，教師長期應(yīng)用單一的實(shí)驗(yàn)方法，很容易地使學(xué)生失去實(shí)驗(yàn)操作興趣。而且，學(xué)生在單一實(shí)驗(yàn)方法的作用下，也難以有效地掌握生物內(nèi)容，局限了生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ陌l(fā)展。課程標(biāo)準(zhǔn)中針對生物實(shí)驗(yàn)方法早已明文地要求教師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平。對此，依托生物實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，筆者創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，驅(qū)動(dòng)學(xué)生省時(shí)省力地操作實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過程中探究到其他方法。

以“綠葉中色素的提取和分離”為例，在操作實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生們需要又細(xì)又直地畫出濾液細(xì)線。這對于大部分學(xué)生而言是一大阻礙。立足此情況，在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，筆者創(chuàng)新方法，引導(dǎo)學(xué)生們使用吸水筆吸取少量的色素提取液來繪制濾液細(xì)線。此外，此實(shí)驗(yàn)要求濾液細(xì)線不能沒過層析液，否則很容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。對此，筆者創(chuàng)新性地引導(dǎo)學(xué)生們將一個(gè)大頭針的一端插入試管塞，將另外一端折成一個(gè)鉤子，再用一個(gè)回形針夾住濾紙帶，將其掛在大頭針的鉤子上，之后調(diào)整回形針的高度。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生們不僅輕松地完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還汲取了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法的經(jīng)驗(yàn)，為自主地創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。此外，通過有效地完成生物實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們的生物學(xué)習(xí)效果也大大地得到了提高。

總而言之，實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)科的重要內(nèi)容，也是學(xué)生有效學(xué)習(xí)生物知識(shí)，鍛煉生物能力的主要途徑。在開展高中生物教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，教師要多種方面地開放生物實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供操作實(shí)驗(yàn)的場所。同時(shí)，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)，借此在彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不足的基礎(chǔ)上，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，也使學(xué)生通過操作實(shí)驗(yàn)，獲取生物知識(shí)，鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力，為實(shí)現(xiàn)有效發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李金風(fēng).利用低成本實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生創(chuàng)新能力的高中生物教學(xué)策略研究[J].新課程（下），2018（12）：203.

[2]郭利影、武正軍、胡友月.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新[J].廣西教育，2018（46）：97-109.

[3]方益金.新課程改革背景下高中生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].高考，2018（32）：30.

[4]羅芳.創(chuàng)生生物實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力——高中生物課程創(chuàng)生研究初探[J].考試周刊，2018（77）：179.

[5]王令玲.眼見為虛實(shí)驗(yàn)為實(shí)——高中生物課堂實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)探究[J].考試周刊，2018（57）：168.