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1、高中生物实验教学的有效性初探生物组 田欣兰摘要：生物学是一门以实验为基础的自然学科，通过实验课的有效教学，提高学生的动手能力，观察能力，合作思想，创新思维以及学习的主动性，是当今大力推行素质教育所必需的。学生积极参与实验，在实验过程中体会探究的乐趣，使学生变“要我做实验”为“我要做实验”。只要我们着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，着眼于提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，就能使我们的实验教学生动活泼而且涌动创造激情，为学生的全面发展提供有利条件。 关键词：实验教学 能力 有效性 创新 探究 高中生物的课程标准在能力方面提出了三个方面的要求：第一，能够正确地使用一般的实验器具，掌握
2、采集和处理实验材料、进行实验的操作、生物绘图等技能；第二，能够运用多媒体搜集生物学信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息；第三，发展探究能力，。其中第一项要求充分显示了实验教学的重要性。生物学是一门以实验为基础的学科，生物学中的很多原理、结论都要通过实验来验证。实验是学生获取生物学知识的有效途径，对学生整体素质的提高起着无法替代的作用。因此，实验教学在生物教学中有着举足轻重的地位。但是许多学校的生物实验教学仍然存在重知识、轻实验，重理论、轻实践的现象，学生的实验技能、创新思维以及严谨的科学态度没有得到培养。而实验教学是实施素质教育的重要环节，应当引起学校、教师和学生的足够重视。一、 高中生物实验
3、教学现状分析 第一，教学目标定位不当。在许多中学教师眼中，实验教学常被看成是一种辅助性教学，出现了重实验结果、轻实验过程，重知识巩固、轻能力培养的结果。绝大多数教师认为，教师应是实验教学的管理者。但管什么？管纪律。实验课最难的，也是令教师最头疼的莫过于对学生的管理，因此，在实验课上，教师要求学生正襟危坐，严格按照教师的指令做实验。恰恰就是教师的这种束缚，扼杀了学生的探究欲望，是的学生服从意识有余，创新思维不足，科学探究能力得不到提高。 第二，教学模式陈旧，教学过程流于形式。教师认识的误区导致了实验教学模式的固定化不论做什么实验，起教学环节几乎都是相同的，即学生模仿教师的演示实验或按照教材中的实
4、验步骤按部就班的进行操作。操作完成后，教师提出与实验结果相关的问题让学生思考。这样导致学生动脑与动手环节的脱离，“不动脑”的“动手”仅仅是机械性的操作而已，不利于学生对实验原理和步骤等的理解和灵活运用。这一教学模式又被称为“操作模仿式”，学生陷入教师设定的条条框框，没有调动自己的灵活变动的思维，结果是收获甚小。 第三，只注重实验结果，忽视实验过程。学生只有在实验操作过程中积极参与，才能体会探究的乐趣，同时能对实验过程中出现的异常状况加以分析，并充分体会不当操作引起的后果，并提高了学生的动手能力以及做实验题的能力。如果一味的追求做出应有的实验结果，而不重视实验过程中的细节，学生的实验技能很难得到
5、提高。二、 高中生物实验有效教学的策略与改进 在实施素质教育的今天，教育的目的不仅是传授学生知识，更主要的是培养学生的素质和能力。即不仅要学生知道是什么，而且要知道为什么，更重要的是知道怎么做；不仅要使学生学会已有知识，而且要让学生学会动手动脑收集、加工知识，学会自我增长知识和生产知识。因此我们应该明确实验在生物学教学中的重要地位，它是学生获取生物知识的最有效手段之一，同时对学生整体素质教育的提高，起到了非实验教学无法替代的作用。随着高考的不断改革，高考对生物学实验要求越来越高，占有的比重也越来越大。在高三的生物复习中如何提高生物实验复习的有效性，相信是摆在许多高三生物老师面前的一个比较迫切的
6、任务。其实我认为，从高一开始，认真探索高中生物实验教学的有效性，有着及其重要的现实意义。1.平时教学中重视实验教学，注意培养和提高学生各方面的能力: 在全国普通高考考试说明中对生物学实验提出了的要求：能独立完成教材中的一些生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能, 并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。因此要注重培养高中学生对于生物学的动手操作能力、观察能力、逻辑思维能力、创新能力及实验设计能力等综合素质能力，而要提高学生的综合素质能力就应该从平时抓起，绝不是一朝一夕所能见效的。 第一，在平时高中生物实验教学中力求帮助学生搞清仪器的原理和药品的特性，培养学生的
7、动手操作能力。为了使实验教学更加有效，我觉得花点时间帮助学生搞清仪器的原理是很有必要的，例如，生物实验最常用的仪器之一显微镜的使用，直接关系到高中许多实验的成败，但在许多高中生物老师的眼中却认为那些学生从初中开始就会用了，用不着多费口舌，其实还有许多学生在学习初中自然科学有关生物的实验过程中根本没有掌握显微镜的使用，甚至发现有些同学连对光都不会，而有的同学总是一上来就用高倍镜，认为高倍镜总比低倍镜观察更清楚，这其中的许多问题大多出在一些学生不了解显微镜的原理，只有让学生了解显微的基本原理后，学生才会弄懂高倍镜放大倍数大，分辨率高，但所看到的实际面积小，即视野小，而低倍镜则相反。另外，学生搞清楚
8、了显微镜成像原理，知道成的是倒像，也就不难理解为什么图像在视野中偏左还要把装片往左侧移动的道理了。只要熟练掌握了显微镜的使用方法，对于“用显微镜观察多种多样的细胞”、“观察叶绿体”、“观察动物细胞的吸水和失水”、“观察植物细胞的质壁分离和复原”、“观察细胞的有丝分裂”等实验，学生做起来就比较得心应手。另外，在生物实验教学中对于药品的使用方面也应引起一定的重视，例如，在观察植物细胞的有丝分裂实验中，有许多同学老是把漂洗与染色这两个步骤调换，如果我们把盐酸、龙胆紫的特性向学生介绍清楚，让学生懂得盐酸的目的是用来解离、碱性龙胆紫是用来染色的，学生也就比较容易理解解离后先用清水漂洗再去染色可以使染色效
9、果更佳，再譬如，在“叶绿体色素的提取和分离”实验中，在实验教学中我帮助学生弄清二氧化硅、碳酸钙、层析液等药品的特性，使他们能比较顺利的提取和分离到色素，在此基础上，启发学生若在色素提取时不加丙酮而让水代替，那效果会怎样，让学生动手试试，效果都不错。通过实践我觉得，若把实验仪器及药品性质、使用原理讲清，这对提高学生使用它们的能力应该会大有好处的。 第二，在考试说明中要求学生“具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理”。在实验中，经常发现有许多学生只重视实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录，而平时好多同学由于种种原因没有得到期望的实验结果而泄气，
10、碰到这些情况教师不要急于指出毛病出在哪，而要帮助他们分析没能达到预期效果的各种可能情况，让他们自己找出失败的原因，从而提高学生分析问题的能力。例如，在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养解离漂洗染色压片，一些学生也是按照这些步骤去做，但是在显微镜下看到有的细胞重叠在一起，看不清每个细胞的形态，让学生分析可能是哪一步骤出现错误，学生会得出可能是两种原因：其一是用HCI解离时间过短，另一种是压片时处理得不够好，在此实验中有时会出现细胞颜色过浅，学生会分析出可能是漂洗和染色时间短所致。又譬如，“叶绿体中色素的提取和分离”实验，个别学生没按正常步骤操作，而直接用水代替丙酮，在实验中忘了放二氧化
11、硅、碳酸钙、等药品，学生得不到理想的实验效果，我就启发学生分析为什么出现不一样的实验现象。像这样平时在实验教学中重视对学生实验中的失败查找原因，既培养了学生分析与处理实验现象和结果的能力，又培养了学生严谨的学习态度。 第三，在平时的生物实验教学中结合教材进行实验方法或实验步骤的改进或实验类型等的自主设计实验的尝试，对于培养学生的创造能力及科学素养会有很大的帮助。伽利略说过：“科学的真理不应该在古人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”根据教育部的划分标准，高中生物新课程的实验根据学生实验目标的不同，共分三大类：技能型、验证型和探索型。其中探索性实验最能培养学生的创造
12、能力。在平时的生物学实验中，教师可有意渗透实验设计的一般原理与方法的教育，在一定程度上把验证性、演示性的实验改为探索性实验、研究性实验，鼓励学生自己设计具体的实验，给学生提供一个宽松和谐的实验环境，使学生的情绪、情感处于积极主动的状态，这能极大地提高学生学习生物的主动性、积极性。虽然探究性实验具有很大程度的不确定性，主要表现为实验材料的不确定性和实验步骤的不确定性，不同的学生对同一个实验有不同的实验设计方案、不同的实验材料；同时，不同的学生对同一知识点的理解不同，也会有不同的实验设计思路，这样它所选用的实验步骤也不同，虽然学生有许多实验设计还很不完善、很不成熟，甚至于失败，但我平时鼓励学生在实
13、验中大胆创新，给他们更多的选择自由。例如，在教“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验时，我在要求学生搞清质壁分离和复原的原因后，鼓励学生用不同材料去试试，有的学生从家里带来一些食盐、农业化肥（KNO3、尿素）等，我就鼓励学生去尝试，还有的学生从细胞的吸水和失水原理中想到可否用不同浓度梯度的蔗糖溶液来测出一些植物细胞的细胞液浓度，我就鼓励并指导学生如何设计实验来测。我觉得利用书本知识结合实际，在实验条件许可的情况下，都可让他们去试一试。通过这些过程，既能培养学生独立且科学地思考问题的能力，又能培养他们观察、实验、思维、自学等能力，从而提高学生的科学素质，这在一定程度上也会激发学生学习生物的兴趣。
14、第四，在实验课中教师要鼓励学生动手与动脑的结合，大胆的对教材实验加以改进，充分发挥学生的创造力。例如，在“叶绿体中色素的提取与分离”实验中，画滤液细线是难点，教材中的方法是用毛细吸管画，操作难度较大，很难一次成功，但有的学生用废油笔画，或用盖玻片边缘画，实验效果却较好。当然，学生自己尝试也可能得到不正确的结果，但靠自己获得的“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。成功的实验不一定是得到了正确的实验结果，更重要的是参与了探究过程，锻炼了实验技能，并从中体会了探究的乐趣。2.在生物实验复习中培养学生的实验设计能力和完成实验能力： 考试说明中还要求学生：“具有对一些生物学问题进行初步探究的
15、能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法”， 这就要求我们在高三实验复习要提高学生的实验能力或更直接地说解题能力，首先需深入复习教材中的考纲规定的实验，这就要求我们掌握这些实验的实验目的、原理、方法和操作步骤等方面的技能，并能在此基础上归纳总结，以达到举一反三，触类旁通的目的。 具体地说，一是加强对考试说明规定的实验的识记、理解和拓展。指导考生分析和研究教材中的经典实验，总结和领悟实验与探究的过程和方法。如光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌的转化实验等，指导学生分析总结实验设计的基本原则，如单一变量原则、对照实验原则、可重复性原则。特
16、别要注意的是对照实验原则，在高中的实验设计中用得最多的是空白对照与相互对照。我们有必要总结的是对照组和实验组的区别，根据对照的含义和几种形式，可以这样认定对照组和实验组。凡是施以实验因素（即变量）作用的一组即为实验组，因为实验目的就是探索在此变量下可能的结果，所以确定为实验组，而没有给予实验因素或只有部分实验因素不是所要研究的处理因素就是对照组，例如验证“胰岛素具有降低血糖浓度的作用”实验中，把小白鼠分为两组，其中实验组加胰岛素，对照组用等量的生理盐水。 二是指导学生熟悉来自各省市实验题的一般题型及其解题方法，重视实验变式训练，培养学生发散思维能力。在学生已具备的知识和能力的基础上,对实验中的
17、问题进行变式训练很重要。因为它可以让学生通过变式训练掌握不同实验题型的解题规律和技巧，明确命题意图和要求，克服思维定势，对变式训练问题的进一步讨论分析,将有利于学生对知识的综合升华和能力的提高。 三是强化规范训练，提高学习效率。通过以往的训练中，发现有些学生答题不规范、叙述啰嗦、语言描述不准确、口语化严重，在高三实验强化训练中要求学生书写认真规范、布局合理，能用简洁、清晰、逻辑性强的语言或其他形式准确地描述或表达生物学基本原理、事实和实验结果。如设置对照实验时应注意用下面一些词：“分组编号”、“个体大小，健康状况相同”、“长势和生长状况相同”、“等量”、“在相同条件下培养”、“适宜条件”、“一
18、段时间后观察”等等。“细节决定成败”，我想，有些看似细小的地方却是许多学生容易疏忽的地方，有些实验设计就是由于不重视一些小的细节而导致实验的失败，我们在平时就要求学生注意回答多用生物专业术语，力求科学、规范，在复习中可以引导学生对照一些典型高考试题，先分析试题，再对照标准答案反复分析、理解，要引导学生充分讨论和交流，以期最大限度地相互促进和校正思维过程，以期提高语言表达能力，并培养了学生严谨踏实的科学态度,认真求实的良好实验习惯。 新教材大纲要求我们从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观等方面培养学生，特别强调过程而不仅仅是结果。观察和实验对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是的科学态度
19、，引起学习兴趣，具有不可代替的重要作用。实验室是培养学生科学态度和科学作风的重要场所，我们应培养学生对实验严肃认真的态度，对实验结果实事求是的态度，如实记录实验数据，并把实事求事的作用带到平时的学习和生活中去。生物实验是高中生物教学中的重要内容，是培养学生思维能力和实践能力的重要手段。只要我们着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，着眼于提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，就能使我们的实验教学生动活泼而且涌动创造激情，为学生的全面发展提供有利条件。 总之,教学应该是授之以渔,而不是授之以鱼。在现代社会中,学生一旦被激发起兴趣,就会从多种信息源中找到资料,学会自己学习,举一反三。这种终生学习的能力,是许多学者和科学家都具备的，让我们每个学生都具备科学家的潜力，这是我们共同的追求。参考文献：1.周晓莉：如何利用高中生物实验培养学生探究能力，教学仪器与实验2007年第2期2.高水平：例谈高中生物实验复习中问题的变式训练，生物学教学2007年第6期3.余文发：关于目前中学生物实验课教学的思考， 课程 教材 教法2009第8期