高中生物實驗教學的有效性研究

摘要 從三個方面闡述了提高高中生物實驗教學的有效性的方法與途徑，即通過轉變觀念有效地創設實驗教學氛圍；對教材實驗內容的有機整合，有效地呈現教學內容；以探究性學習為理念有效地實施實驗教學。

關鍵詞 生物實驗教學教學 有效性 實驗探究

中圖分類號G633.91 文獻標識碼B

教學最優化理論認為：“教學最優化可以說是從解決教學任務的有效性和師生時間消費的合理性著眼，有科學根據地選擇和實施該條件下最佳的教學方案”。簡而言之，就是指在一定條件下，利用合理的時間達到最大的教學成效，從而實現教學的有效性。高中生物實驗是生物教學內容的重要組成部分，也是重要的教學方法。通過生物學實驗，學生能夠深化理解生物學知識、掌握實驗的基本方法和基本技能、體驗科學研究的過程、萌發探究和創新的意識。針對新教材中實驗的數目增加、類型增多、內容和比例加大的現狀，如何提高生物實驗教學的有效性成為生物教師必然面臨的問題。

1 轉變觀念，有效創設實驗教學氛圍

1.1 從忽視到重視，提高對生物實驗的認識

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。生物實驗不僅是獲取和鞏固生物學知識的重要方法，也是培養學生創新能力，提高生物科學素養的重要過程。傳統的生物實驗教學中存在著這樣一些問題，如：教師講實驗多，學生做實驗少；驗證性實驗多，探究性實驗少；學生被嚴格要求按照步驟完成實驗多，獨立思考、創新性完成實驗少。而且，在實驗過程中，一旦遇到新問題，教師也不能及時有效地進行反饋。學生學習的主動性大大削弱，更談不上創新能力、科學素養的培養。因此教師要樹立正確的實驗教學觀念，重視實驗教學，盡可能創造條件給學生實踐的機會，在實驗教學的過程中，在傳授知識、技能訓練的同時，要注重對學生動手能力的提高、科學方法的指導和科學精神的培養，使學生在知識、能力和情感、態度與價值觀等方面都得到有益的發展，充分體現實驗教學的價值。

1.2 從居高臨下到平等對待，構建新型師生關系

新課標提倡“以學生為本”。教師應樹立正確的學生觀：教師是組織者、引導者，學生是學習的主體。要將學生放在課堂的中心地位，給學生提供一種寬松和諧、民主平等的生物實驗教學環境，最大程度地調動學生學習的主動性和積極性。教師和學生是平等的個體，構建新型師生關系，教師就要尊重每個學生做人的權利和尊嚴，讓學生體會到自身的存在感，接納他們獨特的個性行為，不冷落，不嘲笑學生，特別是學生實驗思路、方法與別人不一樣或出現問題時，教師的信任與鼓勵、真誠的幫助，能使學生產生一種戰勝困難的無窮力量。另外，教師自身也要不斷提高自身修養，完善自身個性，提高教學藝術，充分展現個人魅力，獲得學生的愛戴。總之，和諧、平等的新型師生關系，不僅能充分發揮自己的創造潛能，還能使師生交流及時有效地進行，為生物實驗教學的有效性提供了保證。

2 有機整合，有效呈現實驗教學內容

教材是教師教與學生學的基本素材，教師必須深入鉆研新教材，根據學生的實際，對教材進行重組、補充、加工，創造性地使用教材，能明顯提高實驗教學的有效性。

2.1 挖掘生物實驗史的教學價值

人教版高中生物教材中新增了許多生物發現史的教學內容，如光合作用的發現史、細胞膜結構的探索史、酶的發現史、激素的發現史、生長素的發現史等。這些發現史也是實驗史，不僅呈現了生物學知識的發現過程，還體現了科學實驗、科學研究的一般方法。科學家們鍥而不舍、勇于實踐、不斷創新以及敢于否定權威的科學態度、科學精神對學生有著很強的影響力，具有不可替代的教育作用。教師要充分運用這些生物實驗史，使學生了解科學研究的方法，實驗設計的原則，激發他們的探究熱情，還要在潛移默化中培養學生的科學態度和科學精神，讓學生學會根據實驗事實，由表及里地進行分析和推理。

2.2 進行實驗內容的歸類、整合和延伸

新人教版教材中有多種不同類型的實驗包括演示實驗、探究和調查、課外實踐等。不同實驗的教學要求是不同的，如果將這些實驗按實驗教學目標來分，則可分為：驗證類實驗、探究設計類實驗、調查和課外實踐類實驗。為此，教師要根據實驗的教學目標，精心設計，精講精練，給學生更多的時間和空間進行實踐活動。

驗證類實驗，注重生物學知識和實驗操作基本技能的培養，包括儀器的操作、藥品的使用，觀察及畫圖能力等，它是后兩種實驗的基礎。例如“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”、“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”和“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”等屬于這類實驗。顯微鏡是生物研究中最常用到的工具，應熟練掌握其操作。筆者在教學實踐中將上述三個實驗集中在一起上，學生在相對密集的訓練中能較快掌握顯微鏡的操作技能，起到了事半功倍的作用。在學生形成一定的實驗技能后，教師提出一些有利于啟發思維，有應用價值的實驗課題，讓學生進行簡單設計并完成實驗，即進行探究設計類實驗。如完成“綠葉中色素的提取和分離”實驗后，提出可否用其他實驗材料進行色素的分離與提取。然后由學生運用所學的實驗知識和技能，自行選擇一種實驗材料進行探究，得出相應結論。學生通過探究，從成功與失敗中吸取教訓，調動了學習的主動性，并提高了解決分析問題的能力。而對于學有余力的學生可再進行調查、課外實踐類實驗，如“調查人群中的遺傳病”、“搜集我國利用生物技術保護生物多樣性的資料”等實驗，學生自主選擇自己感興趣的課題，采用合作學習的方式進行，形成調查方案，結合教師指導，進行實地調查，最終完成了一份份調查報告。

3 精心規劃，有效實施實驗教學

實驗探究是生物實驗教學中最常見、最主要的探究活動，對于科學素養目標的落實有著重要的作用。組織實驗探究，必須明確探究實驗的基本思路：提出問題、做出假設、設計實驗、預期這驗結果、實施實驗、觀察記錄這驗現象、得出實驗結論、支持或否定假設、形成相關的實驗結論。這種實驗教學以教師為主導，學生為主體，教材為主線，通過運用多種方法與手段實現教學目的。這樣使學生做到“問”由自己提，“題”由自己解，“法”由自己探，全身心融入到學習活動去，在活動中學習，在探究中提高，在主動中發展，從而會大大提高課堂教學的有效性。

教師可以在平時的實驗教學中，精心選擇學生熟悉的、典型的、適量的實驗，鼓勵學生自己設計實驗。由于學生之間存在著差異性，不同的學生提出的問題可能不同，設計的實驗方案也不盡相同，有的甚至沒有探究的必要性，教師要成為課堂信息的重組者和引導者，將差異看成資源，立足教學目標，有效采擷，相機引導，把課堂的探究學習一步步引向深入。另外，由于探究實驗的不可預測性，如果出現不可避免的意外狀況，教師就需要運用教學智慧和深厚的專業素養，動態地創設師生之間、生生之間交流的機會，以學定教，靈活調整教學流程。

當遇到抽象的生物學概念或生理過程，又很難用語言、文字描述清楚時，教師還可以借助多媒體輔助教學，以使抽象的生物學知識形象化、直觀化，并能極大地調動學生學習的積極性、主動性。如“用樣方法調查植物種群密度”、“制備固定化酵母細胞”、“腐乳的制作”等實驗，筆者先給學生觀看實驗視頻，再請學生分析實驗流程、注意事項，最后進行實驗，學生就能胸有成竹，有的放矢，大大提高實驗成功率，最終提高實驗教學的有效性。