优化高中生物实验教学的策略

来源:用户上传      作者: 陆帅

　　生物学是一门以实验为基础的自然科学，现代生物学的发展尤其依赖于科学实验，一定程度上实验就相当于生物学的灵魂。因此，实验教学一直是高中生物教学必不可少的一个重要环节。然而从我国教育发展情况看，多年来实验教学都从属于理论教学，实验教学长期以来被视为理论教学的补充，难以切实做到利用实验培养学生的科学素质。实验教学成为我国生物科学教育中最薄弱的环节，是生物教学最需要解决的问题之一。那么在生物实验教学中到底存在哪些问题呢?怎样改进才能切实提高生物实验的质量呢?这些都是需要教师在实践中不断总结、反思的问题。
　　
　　1　生物实验教学现状的分析与思考
　　
　　1.1实验课堂气氛沉闷，学生丧失探索兴趣
　　实验课程与理论课程相比，有着它得天独厚的一面。其一是由于实验的特点――多变产生的刺激所致；其二是由青少年好奇心心理的本能驱使。但是，目前不少学校生物学教学实验课的教学效果却很一般，归其原因，主要是由于教师不相信学生的能力。
　　很多教师虽然已经承认了学生在学习中的主体地位，但对于学生学习潜能的认识还远远不够，在潜意识里还是不太相信学生能够自己学会甚至学好。新课标的全面实施带动了教科书的改革，老教材中的学生实验有详尽的操作与步骤，使得学生在做实验时可以按部就班。新课标下的教科书中，很多实验内容是“任务驱动式”的空白，必须由学生自己去设计完成，例如必修一教材中在学习“酶”这一节时，探究温度与pH对酶活性的影响这个实验就要由学生自己去选择材料和试剂、思考设计实验步骤、做出结果预测等。但是很多教师在教学时却仍然包办代替，总怕学生做不好，教师替学生分析实验原理，设计好实验步骤，甚至连可能出现的结果都细细给学生讲述，而学生只是依葫芦画瓢，按照即定的实验步骤，机械地去完成。学生的思维被限制，丧失探索兴趣，创新精神根本无从培养。
　　
　　1.2生物实验课缺少反思，难以持续发展
　　在实验教学中，教师重视课堂上的教学，而对于实验后的总结与反思则往往忽视。原因包括以下3方面：①课堂实验时间紧，来不及当堂及时总结；②实验过后教师不愿再花时间去反思强化；③教师责任感的缺失与认识上存在问题，认为实验做了，能力就自然提高了，而对实验报告的功能缺乏应有的认识。做完实验后，很多学生没有交实验报告，已交的实验报告有很多没有批改，批改了的也多是日期加一阅、一钩带一点，造成生物实验“有始无终”、“有过程无结果”、“有预设无生成”的现象，缺少反思精华，不能持续发展，削弱了实验教学功能的最大化发挥。
　　
　　2　提高生物实验质量的策略
　　
　　2.1教师转变教育观念，培养创造性人才
　　好的实验室是培养创造性人才的摇篮，世界著名的卡迪文实验室曾培育出26位诺贝尔奖得主，因此一名生物教师要创造条件，千方百计地开足、开全教材中的实验，考虑章节之中的实验和探究等活动的设计，尽早充分准备，保证落实实验活动时间，防止理论教学挤兑实验教学学时的现象，保证生物实验教学的质量。
　　
　　2.2重视发挥学生在实验中的主动性
　　教师应改变传统的“抱着走，灌输式”的教学方法，采取“点、拨”的方式放手让学生独立进行实验，能较好地培养学生的动手能力和创新思维。
　　所谓“点”就是点要害、抓重点。实验中，教师只要向学生指点清楚实验的注意点：如对变量的控制、对照实验的设置、遵从“单一变量”原则等。例如在“探究温度对酶活性的影响”实验中，教师应向学生指点清楚该实验中自变量、应变量分别是什么；用什么方法控制自变量；怎样检测因变量；如何排除pH和其他因素对实验结果的干扰。探究实验的步骤设计、实验过程、结果分析应放手让学生自己去完成，实验结束应引导学生进行反思总结，实验现象的分析一定要实事求是，尽可能联系已经学过的知识解释相关现象等。
　　所谓“拨”就是拨疑难，排障碍。当学生实验遇到问题时，一开始可能摸不着头脑，不知从何下手，这时，学生和教师都不要紧张：尤其是教师，切忌把解决问题的方式方法一古脑都端出来，采取包办代替的方式，要给学生留有思考的空间。这时教师可采取引导的方法：可以从现实引导到实验，从简单引导到复杂，让学生在遇到问题的时候，通过独立思考和教师适当引导指点，找到解决问题的途径。
　　例如：“观察植物细胞的有丝分裂”实验中对根尖临时装片的制作，学生在压片过程中，往往用力过重或过轻，根尖细胞压烂或者不分散，造成前功尽废。教师可以鼓励学生按不同的方法来压片，一种按教材方法做，一种不用镊子弄碎根尖，也不在装片上再加一片载玻片，而是用镊子轻轻按盖玻片几下，结果发现改进后的方法效果更好。通过这个过程，学生的动手能力得到了培养和增强，同时能够激发学生的思维，提高解决问题的能力。
　　通过点、拨，从分析问题到解决问题，学生学习的主观能动性得到充分发挥。解决基本问题后，教师可以在此基础上进一步深化实验教学，引导学生正确查阅资料，鼓励学生运用所学知识进行构思，搞清问题的实质以后，再来解决比较复杂的问题，这样学生的创新能力才可能得到培养和提高。
　　
　　2.3实验过程由原来的“结论验证”逐步向“过程探究”转变
　　目前在生物学实验教学中，大部分教师开展的是验证性实验。验证性实验有其好处，比如具有明确的实验目的、标准规范的实验步骤，而且可控性强，在做实验的学生比较多的时候方便教师管理，安全性也较好。如果不出什么意外，验证性实验很容易使学生在短时间里了解一个知识，教师指导学生做实验也比较容易。但如果全部安排验证性实验，也具有一定的弊端，主要在于束缚了学生的思维，尤其是创新思维，在事先知道实验结果的情况下，学生的兴趣下降，缺少兴奋性。对于教师而言，也容易变得思想僵化，按部就班，从而降低了生物学知识的趣味性。如果在实验中安排一些对于学生来说具有探索性的实验，或让学生自己主动设计一些实验的话，会明显提高学生的兴趣，培养起他们的创新意识。实验的设计实施过程中，学生可以组成相应的小组，有助于培养起合作精神和团队精神。
　　例如高中生物学教材中可以安排设计探究性实验的有：①比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率；②温度对酶活性的影响；③探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用；④设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响；⑤设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性。这些实验要求在教师的指导下，学生完成设计方案，通过这些实验设计学生基本上能学会生物学实验方法，能够提出问题、做出假设、设计实验。在实验过程中，要求学生科学观察记录，会分析和解释实验中产生的现象或数据，整理观察结果，得出结论。
　　
　　2.4实验后及时反思总结――培养思维、持续发展
　　在完成实验后对实验结果的分析是提高学生分析能力的重要环节。因此在做完生物实验后一定要做好反思：①写好实验报告；②要组内讨论、组间交流，对实验操作的规范性进行评价，对实验的现象是预期的、还是意外的进行分析，对实验的结论进行总结与归纳，并对实验的改进或创新提出自己的看法。
　　例如：在显微镜下观察洋葱根尖有丝分裂装片，看到有的细胞重叠在一起，看不清每个细胞的形态，教师要让学生分析可能是哪一步骤出现错误。通过分析，学生得出原因可能有两方面：解离时间短；制片过程压片没压好。在同一实验中细胞中的染色体有时会出现颜色过浅，学生会分析出可能是没有漂洗或染色时间短所致。
　　又如质壁分离及复原实验中，观察到分离后加水没有复原现象，这是什么原因?学生通过分析得出可能是质壁分离时间太长或外界溶液浓度过高，导致细胞失水过多死。这样通过对实验结果的分析也培养了学生严谨的学习态度。
　　
　　3　结语
　　
　　生物学实验教学是学生能力提高和科学素养形成的重要途径之一，要提高高中生物实验教学质量，教师必须对实验予以高度重视，从实验出发，在实验教学过程中不断完善和提高自己，把握好高中生物实验教学尺度。叶圣陶先生曾说：“教是为了不教。”新课程实验教学倡导探究性实验，探究性实验正是要求教师成为学生学习的引路人：导思、授法、总结、升华，培养学生探究能力和自主创新能力，进而达到学会学习的目的。

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