提高生物實驗教學質量的有效方略

筆者在教學實踐中發現，要讓學生達到課程標準中對實驗能力的較高要求，僅靠“開足實驗和讓學生掌握書本知識”是遠遠不夠的，為了較好地適應生物新課程標準的實驗教學要求，必須在開足實驗的基礎之上，在以下方面多做研究。

1 不失時機地創造條件，克服學生思維定勢對實驗知識掌握的負面影響

在教學中，當學生對某項原理或概念深刻領會之后，往往會形成一定的思維定勢，不可避免的會出現原有知識經驗影響新知識的學習，甚至于成為束縛創造性思維的枷鎖。例如，在探究“酶具有催化特性”的實踐活動中，當學生理解了該項實驗原理是“新鮮酵母菌產生過氧化氫酶催化過氧化氫產生氧氣”之后，盡管筆者反復要求學生注意觀察和客觀記錄實驗現象，并且該項實驗現象(氣泡)十分明顯。但是，當要求學生描述其實驗現象時，竟然有許多學生將“氣泡”說成氧氣，即把實驗現象(氣泡)錯答成實驗原理(化學反應生成氧氣)。這顯然是實驗原理知識思維定勢對實驗現象觀察造成的干擾。為了克服這種定勢，筆者臨時新增學生演示實驗:讓一位學生走上講臺，進行同樣實驗、產生同樣實驗現象，但其實驗材料只有演示者知道。當演示者問全班學生“實驗產生了什么現象?”時，此刻得到了異口同聲的回答“有許多氣泡產生”。在此基礎上，演示者才向學生宣布“相同實驗的秘密”。同時又趁勢組織學生分析先前錯誤形成的原因，學生經過反思一致認識到產生錯誤的根本原因是“將實驗現象與實驗原理兩者混淆”。

由此可見要提高學生實驗綜合素養，不僅要真正讓學生親自參與實驗過程，親眼目睹實驗現象，擁有觀察、思考、分析、討論、發現知識的機會，還要充分發揮好教師是學生學習“促進者和引導者”的作用，有針對性地、不失時機地創設合適的解決問題情境，促使學生將易混淆的問題進行單獨思考，通過對比引起思維沖突，有效克服學生思維定勢對實驗知識掌握的負面影響。

2 變現成實驗程序為“學生自主設計實驗程序”，讓學生扮演探究者的角色

新課程標準的重要主題是“科學探究實驗”，教學中怎樣將科學探究能力的培養落到實處?首先教師需要始終以研究的心態、富有創造性地把握好每一個有價值的“探究機遇”或創設條件將適合的教材內容轉化為“探究情境”。例如，在組織學生做“酶具有特異性”實驗中，筆者嘗試了如下對比研究:選擇兩個學力相當的平行班級，其中一個為對照班，要求學生按教材“酶特異性實驗的設計程序表”(表略)進行實驗;另一個為實驗班，只為學生提供相關的實驗材料、器具、并且將教材現成實驗程序轉化為實驗設計填充表。

教師要求學生完成下列任務:①自主參與設計“酶特異性實驗方案”，即利用“實驗設計填充表”構思實驗方案(在表中空格填寫所需加入試劑用量);②采用投影展示交流法，集中評選最佳實驗設計方案(表2)用于該項實驗;③學生按照親自參與設計實驗方案“取試管、加試劑”實施實驗、預測實驗結果、記錄和分析實驗現象、得出實驗結論;④辨析對照組與實驗組，自變量、無關變量、因變量，分析實驗結果等。

在該項實踐活動中，發現實驗班學生對這種教學形式頗感興趣，學習熱情和解決問題能力明顯好于對照班，這種效果也體現在階段性知識檢測中。筆者將上述學生自主創設的“最佳實驗設計方案表”，變換材料名稱，編人檢測試題，如:將蔗糖溶液用過氧化氫溶液替換，要求學生找出表中對照實驗組、歸納實驗相關的結論，使該試題具有一定的思考性和研究性。測試結果:對照班級完全正確率只有36%，而實驗班級完全正確率達到了79%。實踐證明將教材中現成實驗設計程序轉化為學生自主設計實驗程序，有助于促成學生進入探究者角色，是達到“促進學生學習方式發生根本的轉變、使學生主動地獲取生物科學知識、體驗科學過程與科學方法，形成一定的科學探究能力和科學態度、養成創新精神”的有效措施。

3 及時將意外生成資源納入實驗，讓實驗課富于彈性化、開放化，促進教學相長

隨著新課程理念在教學中的不斷滲透，中學生物實驗教學已經不僅僅是為了完成某項教學任務而進行的過程，而是更多的體現師生共同發展的動態生成過程。

例如，在用“酵母菌液和蒸餾水”為實驗材料探究“酶具有催化性”的實踐活動中，就有學生從塑料袋拿出一塊新鮮的豬肝，對教材中的實驗材料提出如下質疑:為什么有的教材不是用酵母菌液，而是用豬肝研磨液與蒸餾水作為實驗自變量?能否增加“酵母菌與豬肝的催化活性對比實驗?這種突如其來的問題，偏離了筆者預設的教學計劃。

教師可充分利用這一生成性的教學資源，對實驗進行調整。首先讓學生思考怎樣增大豬肝與過氧化氫的接觸面積。在學生通過討論一致認為需要“研磨使豬肝細胞分散”的基礎上，組織學生利用現有新材料，設計“探究酶具有催化性”和“哪種材料催化過氧化氫分解效果更顯著”的實驗方案。學生此刻參與實踐活動的熱情高漲，在學生積極的討論中，產生了下列3種相關實驗方案:

①用酵母菌液和蒸餾水為實驗材料探究酶具有催化性;

②用豬肝研磨液和蒸餾水為實驗材料探究酶具有催化性;

③探究酵母菌液和豬肝研磨液哪種材料催化過氧化氫效果更顯著。

通過實驗對比觀察，學生親眼目睹到酵母菌液的催化效果更顯著。同時，筆者又組織學生分析酵母菌液的催化效果更顯著的原因，從而使本次實驗課在開放性的過程中促進了師生教學相長。

4 注重學生主動挖掘教材隱含實驗的研究價值，以較強的責任感將探究實驗引向深入

在“認識酶”的實踐活動中，學生提出:能否將探究酶具有催化性、特異性、影響酶促反應速率的因素的幾個實踐活動綜合為一個探究性實驗?這種現象的產生是由于學生的實驗興趣已被激發，他們已經具有主動挖掘教材隱含實驗的愿望和能力。教師若能注重學生主動挖掘教材隱含實驗的研究價值，必將有助于保護學生探究實驗的內驅力，不斷提高學生科學實驗綜合素養，將新課程所倡導的學生“自主、合作與探究”的學習方式落到實處，促進探究實驗引向深入，還探究實驗教學的真實性。

5 采用聯系實際的方式，使實驗知識得到遷移應用，培養學生學以致用的意識

在學生完成實驗的基礎上，筆者采用具有多層次思維跨度的知識點融進問題之中，使學生對實驗知識及時鞏固，并充分發揮學生的創造性思維，對實驗知識進行遷移應用，以培養學生學以致用的意識。

例如，當學生完成“認識酶”的探究實驗活動的基礎上，筆者與學生共同探討下列問題:

師:加工橘子等水果罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮(橘絡)，會產生嚴重污染。采用什么方法可實現既去除果皮(橘絡)，又能減少污染?

生:酶解法，這是利用酶的專一性。

師:同學們的意見很好，但用哪種酶?

生:果皮(橘絡)主要成分都是纖維素，將其分解需要纖維素酶。

師:下列生長在特定環境中的4類微生物，哪些可大量產生所需纖維素酶?為什么?(提示:聯系結構與功能相適應的觀點)生長在麥麩上的黑曲霉;生長在酸奶中的乳酸菌;生長在棉籽殼上的平菇;生長在木屑上的木霉。

生:橘絡與麥麩、棉籽殼、木屑主要成分都是纖維素，將其分解需要纖維素酶。分別生長在麥麩、棉籽殼、木屑上的黑曲霉。平菇、木霉只有能產生纖維素酶才可以利用。而生活在酸奶中的乳酸菌，由于酸奶的主要成分是蛋白質，因而乳酸菌不能產生纖維索酶。

師:上述問題涉及到了哪些學習目標?

生討論得出:知識目標是“酶在代謝中的特性(酶的專一性);能力目標是文字信息分析能力、因果推斷能力。

上述實驗教學的核心理念是面向全體學生，解決學生需要解決的教學問題，根據教學內容特點靈活應用多元教法，以知識應用方式幫助學生提高解決實際問題的能力，結合學生知識與心理發展需要巧妙地將課堂上意外生成資源納入教學新內容等。實踐證明，這些方法對于提高學生實驗的嚴謹、求實的科學態度，增強學生學以致用的意識，使課堂教學富于開放性，激發學生的學習興趣和增強學習信心，有效提高實驗教學質量”等方面都具有可行性和高效性。