充分利用現有條件力保實驗成功率為提高學生生物學素養而努力

顧培臣

充分利用現有條件力保實驗成功率為提高學生生物學素養而努力

顧培臣

一、生物實驗對生物教育的意義

筆者1986年畢業于北京師范學院生物系，從事生物教育工作20年，后轉到實驗室工作至今。前段時間研讀了徐定冼老師所著《我怎樣上生物課》一書，書中觀點“生物學是一門實驗科學，生物實驗是生物教學的重要內容，重視和加強生物實驗教學有利于對學生實施素質教育，提高生物教學質量”。多年的生物教育經驗使筆者不僅深有同感，還體驗到做好生物實驗的不易。

生物教學不受重視由來已久，而實驗教學更是重災區，甚至有些生物教師本身對生物實驗也有種種片面認識。但高中生物課程標準明確提出，要將“提高生物科學素養”“面向全體學生”“倡導探究性學習和注重與現實生活的聯系”確立為高中生物課程應遵循的理念。而提高學生的生物科學素養，又是生物新課程的核心任務和價值所在。因此，高中生物知識體系加大了實驗的分量。以高中新教材(人教版)為例，必修課安排了13個實驗(其中7個為新增)、11個探究性課題、4個模型建構、3個社會調查、1個設計制作。從這些數據不難看出，不僅實驗數量大大增加，實驗類型多樣化，對實驗要求的層次也進一步提高了。這些足以證明叢書總結的“生物實驗的意義：(1)有利于激發學生學習興趣，調動學習積極性；(2)有利于學生獲得感性認識，加深理解知識，建立正確概念；(3)有利于培養學生的觀察能力、實驗能力和思維能力；(4)有利于培養學生的生物學基本技能和科學實驗方法”，也逐步取得廣泛共識，并加以重視。作為生物教育工作者，理應自覺轉變陳舊觀念，加深對實驗重要性的認識。生物學實驗不僅有鞏固理論知識、培養實驗操作技能的作用，對于培養和提高學生綜合能力、生物科學素養更有著舉足輕重的作用。同時它還承擔著培養學生良好的科學實驗態度和習慣，樹立創新意識和創新精神的重任。做好生物實驗是提高學生生物學素養，乃至提高綜合素質的不二法寶。

二、如何準備和改進實驗更有利于生物教育的實施

實驗是生物科學賴以形成和發展的基礎，實驗課與理論課相輔相成，二者在生物教學中缺一不可。切不可因時間緊、課時不夠等理由，削減或變相削弱實驗。削減或變相削弱實驗，貌似多擠出復習鞏固理論知識的時間，實則導致學生對概念、原理理解不透徹，單憑機械的記憶，怎能長久和深刻。其結果不僅與新課程標準要求相違背，也必然會丟掉對學生進行科學方法訓練和素質教育的陣地，實在是得不償失。徐定冼老師在書中列舉了演示實驗、研討實驗和學生實驗，并逐一加以分析。其中演示實驗應該是最普遍、也最常用的形式，雖然它相對簡便易行，但“導入新課的演示能讓學生透過現象去思考、去探求實質；講解原理的演示能幫助學生迅速領悟、理解生物學原理，加快由感性認識上升為理性認識，并建立正確生物學概念；復習鞏固的演示還能幫助學生澄清、辨別模糊易混淆的概念。”大家共同參與動手、動腦的學生實驗是生物教學活動中必不可少的重要環節，更是實驗教學的核心。而學生實驗的核心是對學生進行科學方法的訓練和觀察能力、實驗能力、思維能力的培養受實驗設備、條件、時間因素、教師能力水平等限制，在中學實驗室里教師無法演示、學生也無法動手來做的復雜實驗，則由研討實驗來代替。作為生物實驗教師更應強化服務意識，充分利用好現有條件，開齊各種實驗。及時檢修儀器設備，如：本學年利用學生實驗的空隙檢修顯微鏡87臺，其中被蔗糖和龍膽紫嚴重污染的顯微鏡50余臺、鏡筒嚴重下滑的顯微鏡20余臺，以保證其隨時能正常使用，為提高教學質量出力。還應努力主動鉆研專業知識，認真學習新儀器設備使用方面的知識，提高實驗準備和操作等方面的服務能力，確保生物教育順利實施。工作中及時聽取一線師生的反饋，做好實驗材料的選擇、用具的及時補充和調配。如：初、高中實驗要用到生命力旺盛的萌發種子和洋蔥根尖，超市買回的種子和洋蔥，多是經過抑制生長處理的，不解除抑制很難培養出根或芽的。怎么才能夠按時出效果呢？只有精心分析具體情況，摸索、改進，才能力保實驗成功率。萌發的種子—改買剛萌動的黃豆芽待用，省心、省時又省力。洋蔥根尖—到市場專門找上一年剩下、已經長出綠葉的小洋蔥，回來后稍泡幾天就可長出多條新根來(當然也可以用大蒜代替，但也有一定的不足)。這樣既沒有加大成本，還能出現明顯的實驗效果。保證了實驗成功率，也就提高了教學質量。

三、如何準備和改進實驗更利于學生生物學素養的提高

普通高中生物課程標準中，不僅增加了實驗的數量，對實驗的要求也越來越高。除了驗證性實驗以外，還增加了定量和定性分析實驗、模擬實驗、探究性實驗和設計創新性實驗等類型。尤其是更多的探究性實驗取代了原有的驗證性實驗后，學生在教師引導和鼓勵下能積極思考、設計實驗方案，思維空間得到了最大限度的拓展。隨之而來的是實驗教師為學生準備的實驗材料、儀器、藥品也要更加豐富多樣，如：高中“DNA的粗提取與鑒定”，單從實驗材料來說，原來只要雞血細胞液一種即可。實行新課標后，每組所用材料增至2～3種，但要從十幾種材料中任選。也就是說實驗教師要事先依各組要求準備出魚卵、豬肝、菜花、香蕉、雞血、哺乳動物的紅細胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜以及在液體培養基中的大腸桿菌等十幾種材料備用；再說用具，原本用玻璃燒杯盛放析出的DNA，實驗中師生反應：DNA被玻璃吸附損耗，改用塑料器皿。可實驗室沒有那么多塑料杯，只能臨時到化學實驗室找塑料瓶替代。再如：高二“綠葉中色素的提取和分離”實驗，依書中要求準備好了畫濾線的用具毛細吸管，實驗中師生覺得效果不夠好，就嘗試著臨時換用載玻片。這班要每組一張，那班要每組用兩張，還有的班又要換回毛細吸管，對各種要求都要及時滿足，不能怕麻煩。上述種種工作和原來相比較，多出的工作量不親身所為是很難想象的，也是難與外人所道的。作為生物實驗教師，就更應抱著把工作做到位的態度，潛心熟悉所用教材，對應做實驗心中有數。

總之，理論教學和實驗教學在培養學生生物科學素養方面有各自不可或缺的作用，探究性實驗更能挖掘實驗的內涵、拓展實驗的功能、提升實驗教學的品質，充分體現“自主、探究、合作”的新課程理念，對于推進“以探究為核心的、多樣化的生物教學方式”具有指導作用。實驗教師就應該充分利用現有條件，為學生創造更多的實驗操作機會，為生物教育更好的實施、學生生物學素養的更快提高而努力。

2011-02-22

顧培臣，本科，中教高級。

北京大興第一中學。