積極改進實驗教學,提升學生實驗興趣

摘要 分析了一些生物實驗的不足之處，及時改進，以提高實驗的趣味性、探究性，進而激發學生的學習興趣。

關鍵詞 改進實驗 生物學教學 學習興趣

中圖分類號 G633.91

文獻標識碼 B

文件編號 1003－7586(2011)03－0020－02

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，生物實驗是學生認識和學習生物的重要工具和載體。現行高中教材中的實驗由于種種原因，對激發學生的興趣存在一些不足。筆者分析這些實驗的不足之處，及時改進，以提高實驗的趣味性、探究性，進而激發學生的學習興趣，以更大程度地發揮生物實驗在教學中的作用。

1 改變實驗器材與材料，提升學生實驗興趣

一些傳統的生物實驗在使用器材與材料時，比較注重能否出現預測的現象與結果，而忽視了生物實驗生活化這一主題。生物源于生活，又作用于生活，大量源于生活的實驗材料不僅能體現生物新課程“注重與現實生活的聯系”的基本理念，同時又可以增強實驗與生活的互動性，增強師生之間的交流。

[例1]“植物細胞吸水和失水”實驗。

缺點：傳統實驗通常使用“蘿卜”這種材料來完成，實驗時間長，見效慢，學生的認同感較低，興趣不大。

改進：用“蔥”這種材料來做該實驗，不但效果明顯、操作簡單，而且其動態的過程，使學生非常感興趣，可以較好地達到教學目的。具體做法如下：首先剪出數條蔥段，再用剪刀沿蔥段壁垂直剪開，但是不要剪至底部；把蔥段浸泡在清水里約1-2min；剪開的蔥段在清水中漸漸向外彎曲，形成漂亮的“蔥花”；稍后，把“蔥花”再放入飽和鹽水中約1min，蔥段向外彎曲，的剪開部分逐漸恢復過來，并且發現蔥段明顯發軟。改用“蔥”進行實驗，這種材料不受季節、地區的影響，而且價格便宜，在市場或者超市均可以方便購買到。同時，實驗效果非常明顯，而且具有藝術性。學生可以動態地觀察到“蔥花”的形成與恢復的過程，他們很想知道其中的原因，從而激發他們的思考，這樣的改進對提高學生的實驗興趣發揮出了很好的作用。

2 增強實驗可視性，提升學生實驗興趣

生物實驗具有很好的動機功能，通過強烈的實驗現象，可以激發學生的學習興趣。適當地改進實驗裝置和實驗操作，提高實驗的可視性，強化現象的刺激作用，可以更好地激發學生的實驗興趣，讓學生在興奮中去積極探究和發現。

[例2]“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗。

缺點：目前中學生使用的顯微鏡為單目光學顯微鏡，只能容一人觀察，不方便師生之間、生生之間實現圖像共享和互動，特別是對于一些對觀察要求較高的實驗，如“觀察植物細胞的有絲分裂”、“觀察細胞質流動”等實驗，要讓學生都觀察好物像，需要很長時間。

改進：結合視頻技術，用視頻顯微鏡或者用電視機、視頻展示臺與顯微鏡配合，通過視頻技術的轉換和再次放大，將學生制作的裝片進行現場示范，全班學生就可以通過電視屏幕同時同步觀察到同一臺顯微鏡中的物像，實現資源共享，化微觀為宏觀，增強了實驗的可視性。這樣既方便了師生之間的交流和互動，提升了學生的實驗興趣，又節省了實驗的時間，提高了實驗課的教學效率。

3 改進實驗方法，提升學生實驗興趣

高中生物實驗中有許多傳統的實驗方法，如實驗中控制溫度的方法，就有水浴煮沸加熱法、水浴保溫法、恒溫培養法等。但是，在教學中發現，不少實驗方法繁瑣，步驟眾多，學生操作起來漫無頭緒，大大降低了他們的好奇心及對未知知識的探究欲望。若教師將一些實驗方法加以改進，精減實驗步驟或者采用新的方法，將會使實驗成功率大大提高，從而提升學生興趣，促使其生成探究知識內驅力。

[例3]“綠葉中色素的提取和分離”實驗。

缺點：采用傳統的“研磨”法，選材多采用雙子葉草本植物的嫩葉，存在所用儀器藥品多，操作步驟多，所用材料多等不足之處。

改進：采用“酒精沸水浴法”操作：

(1)用天平稱取1g被子植物的綠色葉片，老嫩不限，稍微撕碎放入試管底部。

(2)用量筒量取5mL95％的酒精倒人試管中。

(3)在250mL燒杯中加入適量沸水并用酒精燈水浴加熱，將試管置于沸水中水浴加熱約2min，就能得到高質量的色素提取液用來畫濾液細線。

改進實驗表明在材料的選擇上，很多植物的葉片，如大蒜、大葉黃楊等太難以研磨，幾乎得不到提取液，采用酒精沸水浴法均易得到提取液，而且不受季節、氣候和地域等因素影響。另外，該方法不需要研磨，提取色素的時間只需要4～5min，色素提取液濃度高，效果明顯。換用此方法，避免了原實驗程序繁瑣、耗時長、濾液渾濁等缺點，學生興趣大增，實驗課堂效率明顯提升。

4 強化實驗探究過程，提升學生實驗興趣

與傳統的驗證性實驗相比，探究性實驗提供了培養創造能力和創造思維的最佳條件。在實驗教學中，教師通過“懸念式”問題的設計，營造出強烈的問題情境，激發學生的興趣，引導學生積極探索、大膽質疑、合作交流，最終共同解決問題，讓學生在興趣中體驗成功的快樂。

[例4]“探究酵母菌呼吸方式”實驗。

缺點：學生在教師的演示實驗過程中被動地觀察，對復雜的實驗裝置、相關的操作要點記憶不深，對在教師刻意引導下的酵母菌呼吸方式的判斷缺乏探究性。

改進：酵母菌新陳代謝類型提前認知后，設計如下一系列探究問題：

(1)在有氧呼吸實驗裝置中，10％的NaOH溶液若不能完全吸收CO₂，是否會對實驗結果有干擾?怎樣設計更嚴謹?

(2)實驗裝置中生成物的產生會不會是葡萄糖水溶液的純化學反應，與酵母菌無關?

(3)與有氧呼吸裝置相連的澄清石灰水在出現渾濁后又慢慢變澄清了，為什么?

(4)在做預實驗時，無氧呼吸裝置發生了橡皮塞被頂脫的現象，為什么?說明了什么問題?

(5)對有氧呼吸實驗裝置中的培養液取樣鑒定，發現也含有酒精，請討論：這是為什么?如何改進實驗裝置?

在這些問題的引導下，學生通過小組間的合作交流，分別設計和改進了不同的實驗裝置。更為關鍵的是，通過討論酵母菌的呼吸作用方式，對整個裝置的氣密性、尾氣的處理和鑒定、生成物的檢測等細節問題理解的更為深刻。

5 擴大實驗的自主性，提升學生實驗興趣

傳統的實驗，重在教師的演示和相關結論的得出，忽略了學生學習主體的參與性。因此，在生物實驗教學中，讓學生親自動手，設計實驗，積極參與到知識形成的過程中來，不僅會對學生形成知識、提高能力起到積極的促進作用，同時也會促進學生創新意識的深化和創造能力的形成。

[例5]“制作DNA雙螺旋結構模型”實驗。

缺點：直接為學生準備好曲別針、牙簽、泡沫塑料等物品用于模型制作，實驗材料大多已經限制好了各自的用途，學生按部就班地搭建DNA模型，缺乏興趣。

改進：讓學生發揮聯想自行選擇適合的材料來代表組成DNA分子的磷酸、脫氧核糖和堿基，并將這些材料通過正確的連接完成DNA的模型，從而擴大實驗的自主性，提升實驗興趣。有學生就通過聯想，選用硬紙板作為材料裁剪出不同形狀的紙片：圓形紙片代表磷酸，五邊形紙片代表脫氧核糖，涂上不同色彩的長方形紙片代表四種堿基。然后利用這些“零件”連接組裝成若干含有不同的堿基的脫氧核苷酸模型。利用細鐵絲制成堿基排列互補配對的兩條脫氧核苷酸長鏈模型。再選用訂書針連接互補堿基，并旋轉最終得到一個DNA結構模型。

6 開放實驗室，增加一些實驗，提升學生實驗興趣

對廣大的中學生開放實驗室，增加一些實驗，給學生盡可能多的動手機會，對于提高他們的生物學習興趣可以起到積極的促進作用。

缺點：傳統的實驗室僅僅對教師以及實驗課開放，不利于學生課后對知識的進一步探究和生物興趣的培養。

改進：開放實驗室，增加一些實驗，讓學生課后對其感興趣的問題自主選擇和探究，教師積極引導，以促進學生興趣的強化，并在實驗中提高動手操作能力。例如，在高一高二實驗教學中筆者增加了以下一些實驗：利用紫色洋蔥外表皮細胞的質壁分離現象，直接觀察細胞膜的存在；將菠菜葉下表皮置于不同溫度的水中，觀察氣孔的開閉；觀察不同溫度下黑藻葉肉細胞質流動速度的對照實驗；觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲等等。幾年來，通過開放實驗室，增加了學生動手機會，在動手中動腦，不僅增長了知識，也增長了才干。

興趣是最好的老師，實驗是生物學最突出的特點。教學中教師積極改進一些生物實驗，能在一定程度上發揮實驗對興趣的激發和引導的作用，增強學生對生物學的熱愛，最終形成學習生物學的內在動力。