實驗在高中生物教學中的作用

孫存梅

摘要： 生物實驗是生物學科形成和發展的基礎。實驗教學可以激發學生的學習興趣，鞏固基礎知識，還可以培養學生的創新思維能力和科學素養。

關鍵詞： 高中生物教學實驗教學思維能力科學素養

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，許多生物現象必須通過實驗才能得到解釋，各種生物體的結構必須通過實驗才能觀察清楚，生物學理論也是通過實驗建立起來的，實驗在生物教學中占有非常重要的地位。

一、實驗在高中生物教學中的地位

實驗在生物教學中占有重要地位，沒有實驗就失去了生物教學的特色，課堂效率大打折扣，很難達到生物學教學目的。特別是新課程改革后，生物新課標提出了“提高學生科學素養”的理念，教材中增加了“邊做邊學”“積極思維”“繼續探究”等實驗。生物實驗的目的是培養學生的觀察能力、實驗操作能力、思維能力等，形成良好的科學態度和素養，所以實驗教學有著不可替代的重要作用。

二、實驗在高中生物教學中的作用

1.激發學生的興趣，調動學習積極性。

興趣是最好的老師，也是開啟學生思維大門的鑰匙。生物實驗是形象和直觀的，學生通過實驗能看到自己平時看不到的生物微觀世界，看到平時自己看不到的生理過程和生理現象，且這些生理過程和生理現象都是在自己的努力下親自觀察到和體驗到的，會十分好奇和感興趣，這樣能大大調動學生學習的積極性，并將這種好奇心轉變成對科學學習的積極態度。

例如觀察植物細胞有絲分裂的實驗過程大致為：培養根尖→解離→漂洗→染色→制片→觀察。許多學生是按照這樣的步驟去做的，而實驗結果是只有一部分學生能夠找到清晰的細胞分裂圖像。緊接著我就提出這樣幾個問題：（1）有些裝片上細胞彼此重疊在一起，看不清每個細胞的結構，原因有哪些？（2）為什么有些染色體著色太淺？（3）只觀察一個細胞能否看到分裂的每個時期？這時候無論實驗成功還是失敗的學生都積極參與到討論中。

實驗過程中，教師必須解放思想，更新觀念，放開學生的手腳，相信學生能成功完成實驗，允許學生實驗失敗，鼓勵他們從失敗中找原因，直至實驗成功。由實驗成功的喜悅而生發興趣和學習的愿望，同時轉化為一種熱愛科學的素質和志向。所以說，實驗可以有效地激發學生的興趣。

2.培養學生的實驗操作技能。

高中生物新課程標準要求學生掌握的生物學基本操作技能和基本實驗有顯微鏡、放大鏡等儀器的使用，臨時裝片的制作技術，研磨、過濾技術，紙層析技術，繪制生物圖表技術，等等。怎么樣才能培養高中學生的動手操作技能呢？我認為要按照學生技能形成的規律來組織教學，即首先讓學生了解實驗儀器的原理和實驗藥品的特性；其次掌握規范化的操作步驟，在操作過程中逐漸形成標準、熟練的動作；最后使學生知識、操作、思考相互結合，使學生的操作技能得到鞏固。

例如，生物實驗最常用的儀器之一顯微鏡，其高倍鏡放大倍數大，分辨率高，但所看到的實際面積小，即視野小，而低倍鏡則相反。學生在了解了這些基本原理的基礎上，才能正確選用低、高倍鏡，正確使用高倍鏡。這樣對于“觀察葉綠體”、“觀察植物細胞的質壁分離和復原”、“觀察細胞的有絲分裂”等實驗，許多學生做起來就比較得心應手。再如，在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中，首先要讓學生區分色素提取和分離的原理是不同的，其次掌握二氧化硅、碳酸鈣、層析液等藥品的作用，使他們能比較順利地提取和分離出色素。在此基礎上，啟發學生思考：若在色素提取時不加丙酮而讓水代替效果會怎樣？不加二氧化硅那結果會怎樣，等等，鼓勵學生自己動手操作，較好地提高學生的實驗操作技能。

生物中的許多實驗現象對學生來說相當有趣，如有機物的鑒定、植物的向性、細胞質的流動性、還原性糖的鑒定、酶的特性等。適時地引導學生透過現象去揭示本質和規律，甚至讓學生自己動手做一些創造性的實驗，是促使學生掌握生物實驗基本技能的重要手段。

3.培養學生的綜合能力。

生物實驗可以向學生提供生物界的感性認識，培養學生學習生物學的基本技能和觀察、分析綜合運用生物學知識的能力，進而培養學生探索求新的創造能力和科學素質。實驗是手腦并用的實踐活動，是培養學生觀察能力最直接、最有效的途徑。教師應該結合每一個具體實驗，幫助學生發現問題、思考問題、解決問題，并使這種基本程序內化為學生的思維習慣。

傳統的生物演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創新能力的培養。將演示實驗改為探究實驗，讓學生充分動腦、動手、動口，發揮學生的主體作用，有利于激發學生的創造性思維。例如在“溫度對酶活性影響”實驗中，就有學生發現了這樣的一個現象：淀粉酶溶液與淀粉溶液先混合后調溫與二者先同溫處理再混合，兩種方法的結果有所差別。為什么有差別？哪一種實驗步驟更合理？經過思考，很快就找到原因:酶的催化效率具有高效性。在這個實驗中，我還引導學生對實驗做了一些變化：實驗結果能否用斐林試劑來檢驗？能否用過氧化氫酶替代淀粉酶？如何保證實驗溫度保持在0℃、60℃、100℃？同時幫助學生分析尋找原因，指導學生修改不同的實驗方案。這樣做的結果既增強了學生學習興趣，又發展了學生潛在的創新能力，同時培養了學生的科學態度和科學作風，使他們領悟到探索知識的艱苦和獲得知識的科學方法。

做好高中生物實驗教學，可以激發學生學習生物學的興趣，幫助學生理解生物學概念和原理，獲得生物學知識和實驗技能，形成各種綜合能力，同時，也能訓練學生掌握科學的學習方法，形成正確的科學態度，培養良好的科學精神，最終成為具有良好科學素質的人。