例談生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的體會(huì)

　　摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注意領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的意義，不能背離課程理念，否則會(huì)出現(xiàn)各種疏誤。結(jié)合新課程理念，提出了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的幾點(diǎn)體會(huì)。
　　關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；課程理念；實(shí)驗(yàn)分析；疏誤
　　
　　湖南省郴州市教育裝備處2010年下學(xué)期舉行了第二屆中學(xué)生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)技能比賽，鼓勵(lì)參賽者進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)或?qū)滩膶?shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。多數(shù)參賽者在實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改進(jìn)方面有良好的表現(xiàn)，也有部分教師由于對(duì)課程理念、課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼J(rèn)識(shí)不足而在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)疏誤。對(duì)參賽者的疏誤進(jìn)行反思，筆者總結(jié)出生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)。
　　一、對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)要符合課程理念
　　教材安排的“探究饅頭在口腔中的變化”實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生獲得真實(shí)的生活體驗(yàn)。有位教師將此改為“探究α-淀粉酶對(duì)饅頭的消化”并陳述了改變的理由，理由是“學(xué)生取唾液感覺(jué)惡心”和“唾液因人而異增加了一個(gè)無(wú)關(guān)變量”。但這一“改進(jìn)”及其理由未得到評(píng)委的認(rèn)同。評(píng)委點(diǎn)評(píng)時(shí)堅(jiān)持這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該使用唾液，并提出同一小組學(xué)生的唾液混合后再使用可以避免“因人而異”的可能差異，還建議教師應(yīng)該設(shè)法消除學(xué)生取唾液感到惡心這一可能的心理障礙，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生獲得真實(shí)的體驗(yàn)。
　　把“探究饅頭在口腔中的變化”改為“探究α-淀粉酶對(duì)饅頭的消化”、把“同樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度”改為在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)。這類(lèi)“改進(jìn)”都忽視了探究的真實(shí)，背離了新課程理念。本來(lái)容易做的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)，遇到一點(diǎn)本可以克服的困難，就對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與實(shí)驗(yàn)操作大打折扣，課程標(biāo)準(zhǔn)“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的基本理念將如何落實(shí)？
　　二、領(lǐng)會(huì)原實(shí)驗(yàn)操作程序的含義，才能設(shè)計(jì)出好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案
　　教材安排的絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)有其科學(xué)含義，如“探究鼠婦對(duì)光的反應(yīng)”。因?yàn)槭髬D受驚可能會(huì)假死，實(shí)驗(yàn)中容易受到聲音的干擾。故教材建議每班分6～8組、每組測(cè)10次，全班一共測(cè)60～80次，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是能夠排除干擾而可信的。“多次測(cè)試”這一環(huán)節(jié)是統(tǒng)計(jì)學(xué)基本方法，承載有探究實(shí)驗(yàn)方法訓(xùn)練的目標(biāo)。有的教師用“探究鯽魚(yú)對(duì)氧氣的反應(yīng)”替代“探究鼠婦對(duì)光的反應(yīng)”，這一替換忽視了原實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)習(xí)排除干擾的實(shí)驗(yàn)方法的目的。因此，教師對(duì)教材安排的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改變，要先進(jìn)行教學(xué)研究，只有掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法，理解實(shí)驗(yàn)的目的與意義，才能設(shè)計(jì)出好的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方案。
　　三、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)分析是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有效性的保障
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的重要途徑，教師應(yīng)該以適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。
　　新教材對(duì)“探究種子萌發(fā)的外界條件”實(shí)驗(yàn)做了改進(jìn)，但部分教師仍然采用類(lèi)似舊教材的裝置圖進(jìn)行演示講解。在演示過(guò)程中僅對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)果作簡(jiǎn)單陳述后就輕率地下結(jié)論：“只有A燒杯中間的種子萌發(fā)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明種子的萌發(fā)要同時(shí)滿足3個(gè)外界條件：一定的水分、充足的空氣和適宜的溫度”，這犯了籠統(tǒng)作出結(jié)論的錯(cuò)誤。
　　有的實(shí)驗(yàn)，其總結(jié)論由幾個(gè)分結(jié)論組成。分析這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先逐項(xiàng)條件分析得出一一對(duì)應(yīng)的分結(jié)論，再推導(dǎo)出總結(jié)論。如果對(duì)種子萌發(fā)條件的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單分析為“A1缺水、A3缺少空氣、A1～A3溫度適宜，所以，種子萌發(fā)所需外界條件為水分、空氣和適宜的溫度”是粗淺的，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析，即：A1與A2對(duì)比后導(dǎo)出水分條件，A3與A2對(duì)比后導(dǎo)出空氣條件，B2與A2對(duì)比后導(dǎo)出溫度條件，最后小結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析，可使學(xué)生既理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果又了解對(duì)比實(shí)驗(yàn)原理。嚴(yán)格的對(duì)比分析導(dǎo)出的結(jié)論才最可靠，若將B1與A2對(duì)比，就不能肯定B1不萌發(fā)是水分的影響還是溫度的影響。由此可見(jiàn)，在做實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，籠統(tǒng)地作出實(shí)驗(yàn)結(jié)論有失嚴(yán)謹(jǐn)，是不利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的。如果將七年級(jí)上冊(cè)“植物呼吸作用的演示實(shí)驗(yàn)”3個(gè)相關(guān)小實(shí)驗(yàn)合為一套裝置，不要忘了分步設(shè)問(wèn)或提問(wèn)引導(dǎo)討論分析結(jié)果。其實(shí)，初一學(xué)生的科學(xué)分析能力較低，采取逐項(xiàng)分析、逐步推進(jìn)的方法有助于低年級(jí)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理。
　　在教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)分析是教學(xué)方法、思維方法和科學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是啟發(fā)學(xué)生思維與發(fā)展學(xué)生能力的重要途徑，實(shí)驗(yàn)分析的任何疏忽與失誤，都是同素質(zhì)教育的原則與目標(biāo)背道而馳的。因此，教師應(yīng)認(rèn)真、科學(xué)、有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，還應(yīng)設(shè)置新穎的實(shí)驗(yàn)情境訓(xùn)練學(xué)生，使實(shí)驗(yàn)分析成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的點(diǎn)睛之筆。
　　四、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的可操作性是針對(duì)全體學(xué)生而言的
　　有位教師做“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，為了在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面有所作為，改用排水法比較產(chǎn)生氧氣的速度。原實(shí)驗(yàn)操作方便，只需觀察氣泡的產(chǎn)生情況即可，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯可靠。如果非要追求完美的量化，就只會(huì)越弄越復(fù)雜。雖然設(shè)計(jì)是科學(xué)的，但自身在演示操作過(guò)程中因氣密性問(wèn)題出錯(cuò)而未成功，繁瑣的操作怎么面向全體學(xué)生？由簡(jiǎn)到繁的“實(shí)驗(yàn)改進(jìn)”是不可取的。
　　總而言之，成功的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該是在課程理念與教育教學(xué)原則的指導(dǎo)下，在掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法，理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)崿F(xiàn)的。
　　（作者單位 湖南省郴州市）