優(yōu)化高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展尤其依賴(lài)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，一定程度上實(shí)驗(yàn)就相當(dāng)于生物學(xué)的靈魂。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是高中生物教學(xué)必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而從我國(guó)教育發(fā)展情況看，多年來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都從屬于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)被視為理論教學(xué)的補(bǔ)充，難以切實(shí)做到利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為我國(guó)生物科學(xué)教育中最薄弱的環(huán)節(jié)，是生物教學(xué)最需要解決的問(wèn)題之一。那么在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中到底存在哪些問(wèn)題呢?怎樣改進(jìn)才能切實(shí)提高生物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量呢?這些都是需要教師在實(shí)踐中不斷總結(jié)、反思的問(wèn)題。

1 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的分析與思考

1.1實(shí)驗(yàn)課堂氣氛沉悶，學(xué)生喪失探索興趣

實(shí)驗(yàn)課程與理論課程相比，有著它得天獨(dú)厚的一面。其一是由于實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)——多變產(chǎn)生的刺激所致；其二是由青少年好奇心心理的本能驅(qū)使。但是，目前不少學(xué)校生物學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果卻很一般，歸其原因，主要是由于教師不相信學(xué)生的能力。

很多教師雖然已經(jīng)承認(rèn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，但對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)潛能的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在潛意識(shí)里還是不太相信學(xué)生能夠自己學(xué)會(huì)甚至學(xué)好。新課標(biāo)的全面實(shí)施帶動(dòng)了教科書(shū)的改革，老教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有詳盡的操作與步驟，使得學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以按部就班。新課標(biāo)下的教科書(shū)中，很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”的空白，必須由學(xué)生自己去設(shè)計(jì)完成，例如必修一教材中在學(xué)習(xí)“酶”這一節(jié)時(shí)，探究溫度與pH對(duì)酶活性的影響這個(gè)實(shí)驗(yàn)就要由學(xué)生自己去選擇材料和試劑、思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、做出結(jié)果預(yù)測(cè)等。但是很多教師在教學(xué)時(shí)卻仍然包辦代替，總怕學(xué)生做不好，教師替學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，甚至連可能出現(xiàn)的結(jié)果都細(xì)細(xì)給學(xué)生講述，而學(xué)生只是依葫蘆畫(huà)瓢，按照即定的實(shí)驗(yàn)步驟，機(jī)械地去完成。學(xué)生的思維被限制，喪失探索興趣，創(chuàng)新精神根本無(wú)從培養(yǎng)。

1.2生物實(shí)驗(yàn)課缺少反思，難以持續(xù)發(fā)展

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師重視課堂上的教學(xué)，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)與反思則往往忽視。原因包括以下3方面：①課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊，來(lái)不及當(dāng)堂及時(shí)總結(jié)；②實(shí)驗(yàn)過(guò)后教師不愿再花時(shí)間去反思強(qiáng)化；③教師責(zé)任感的缺失與認(rèn)識(shí)上存在問(wèn)題，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)做了，能力就自然提高了，而對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的功能缺乏應(yīng)有的認(rèn)識(shí)。做完實(shí)驗(yàn)后，很多學(xué)生沒(méi)有交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，已交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告有很多沒(méi)有批改，批改了的也多是日期加一閱、一鉤帶一點(diǎn)，造成生物實(shí)驗(yàn)“有始無(wú)終”、“有過(guò)程無(wú)結(jié)果”、“有預(yù)設(shè)無(wú)生成”的現(xiàn)象，缺少反思精華，不能持續(xù)發(fā)展，削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的最大化發(fā)揮。

2 提高生物實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的策略

2.1教師轉(zhuǎn)變教育觀念，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才

好的實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的搖籃，世界著名的卡迪文實(shí)驗(yàn)室曾培育出26位諾貝爾獎(jiǎng)得主，因此一名生物教師要?jiǎng)?chuàng)造條件，千方百計(jì)地開(kāi)足、開(kāi)全教材中的實(shí)驗(yàn)，考慮章節(jié)之中的實(shí)驗(yàn)和探究等活動(dòng)的設(shè)計(jì)，盡早充分準(zhǔn)備，保證落實(shí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)間，防止理論教學(xué)擠兌實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)的現(xiàn)象，保證生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

2.2重視發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性

教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的“抱著走，灌輸式”的教學(xué)方法，采取“點(diǎn)、撥”的方式放手讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。

所謂“點(diǎn)”就是點(diǎn)要害、抓重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，教師只要向?qū)W生指點(diǎn)清楚實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)：如對(duì)變量的控制、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、遵從“單一變量”原則等。例如在“探究溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)向?qū)W生指點(diǎn)清楚該實(shí)驗(yàn)中自變量、應(yīng)變量分別是什么；用什么方法控制自變量；怎樣檢測(cè)因變量；如何排除pH和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。探究實(shí)驗(yàn)的步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果分析應(yīng)放手讓學(xué)生自己去完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思總結(jié)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析一定要實(shí)事求是，盡可能聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象等。

所謂“撥”就是撥疑難，排障礙。當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)遇到問(wèn)題時(shí)，一開(kāi)始可能摸不著頭腦，不知從何下手，這時(shí)，學(xué)生和教師都不要緊張：尤其是教師，切忌把解決問(wèn)題的方式方法一古腦都端出來(lái)，采取包辦代替的方式，要給學(xué)生留有思考的空間。這時(shí)教師可采取引導(dǎo)的方法：可以從現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)到實(shí)驗(yàn)，從簡(jiǎn)單引導(dǎo)到復(fù)雜，讓學(xué)生在遇到問(wèn)題的時(shí)候，通過(guò)獨(dú)立思考和教師適當(dāng)引導(dǎo)指點(diǎn)，找到解決問(wèn)題的途徑。

例如：“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中對(duì)根尖臨時(shí)裝片的制作，學(xué)生在壓片過(guò)程中，往往用力過(guò)重或過(guò)輕，根尖細(xì)胞壓爛或者不分散，造成前功盡廢。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生按不同的方法來(lái)壓片，一種按教材方法做，一種不用鑷子弄碎根尖，也不在裝片上再加一片載玻片，而是用鑷子輕輕按蓋玻片幾下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的方法效果更好。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了培養(yǎng)和增強(qiáng)，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生的思維，提高解決問(wèn)題的能力。

通過(guò)點(diǎn)、撥，從分析問(wèn)題到解決問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮。解決基本問(wèn)題后，教師可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生正確查閱資料，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行構(gòu)思，搞清問(wèn)題的實(shí)質(zhì)以后，再來(lái)解決比較復(fù)雜的問(wèn)題，這樣學(xué)生的創(chuàng)新能力才可能得到培養(yǎng)和提高。

2.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程由原來(lái)的“結(jié)論驗(yàn)證”逐步向“過(guò)程探究”轉(zhuǎn)變

目前在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分教師開(kāi)展的是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有其好處，比如具有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)步驟，而且可控性強(qiáng)，在做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生比較多的時(shí)候方便教師管理，安全性也較好。如果不出什么意外，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)很容易使學(xué)生在短時(shí)間里了解一個(gè)知識(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)也比較容易。但如果全部安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也具有一定的弊端，主要在于束縛了學(xué)生的思維，尤其是創(chuàng)新思維，在事先知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，學(xué)生的興趣下降，缺少興奮性。對(duì)于教師而言，也容易變得思想僵化，按部就班，從而降低了生物學(xué)知識(shí)的趣味性。如果在實(shí)驗(yàn)中安排一些對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)具有探索性的實(shí)驗(yàn)，或讓學(xué)生自己主動(dòng)設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)的話，會(huì)明顯提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)起他們的創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生可以組成相應(yīng)的小組，有助于培養(yǎng)起合作精神和團(tuán)隊(duì)精神。

例如高中生物學(xué)教材中可以安排設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)的有：①比較過(guò)氧化氫酶和Fe³⁺的催化效率；②溫度對(duì)酶活性的影響；③探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的催化作用；④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類(lèi)似物對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響；⑤設(shè)計(jì)并制作小生態(tài)瓶，觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這些實(shí)驗(yàn)要求在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生完成設(shè)計(jì)方案，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)生基本上能學(xué)會(huì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，能夠提出問(wèn)題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求學(xué)生科學(xué)觀察記錄，會(huì)分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，整理觀察結(jié)果，得出結(jié)論。

2.4實(shí)驗(yàn)后及時(shí)反思總結(jié)——培養(yǎng)思維、持續(xù)發(fā)展

在完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析是提高學(xué)生分析能力的重要環(huán)節(jié)。因此在做完生物實(shí)驗(yàn)后一定要做好反思：①寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告；②要組內(nèi)討論、組間交流，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是預(yù)期的、還是意外的進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)與歸納，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或創(chuàng)新提出自己的看法。

例如：在顯微鏡下觀察洋蔥根尖有絲分裂裝片，看到有的細(xì)胞重疊在一起，看不清每個(gè)細(xì)胞的形態(tài)，教師要讓學(xué)生分析可能是哪一步驟出現(xiàn)錯(cuò)誤。通過(guò)分析，學(xué)生得出原因可能有兩方面：解離時(shí)間短；制片過(guò)程壓片沒(méi)壓好。在同一實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞中的染色體有時(shí)會(huì)出現(xiàn)顏色過(guò)淺，學(xué)生會(huì)分析出可能是沒(méi)有漂洗或染色時(shí)間短所致。

又如質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，觀察到分離后加水沒(méi)有復(fù)原現(xiàn)象，這是什么原因?學(xué)生通過(guò)分析得出可能是質(zhì)壁分離時(shí)間太長(zhǎng)或外界溶液濃度過(guò)高，導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多死。這樣通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

3 結(jié)語(yǔ)

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生能力提高和科學(xué)素養(yǎng)形成的重要途徑之一，要提高高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，教師必須對(duì)實(shí)驗(yàn)予以高度重視，從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不斷完善和提高自己，把握好高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)尺度。葉圣陶先生曾說(shuō)：“教是為了不教。”新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)倡導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)，探究性實(shí)驗(yàn)正是要求教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引路人：導(dǎo)思、授法、總結(jié)、升華，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和自主創(chuàng)新能力，進(jìn)而達(dá)到學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的目的。