巧妙化解生物實驗教學的困境

　　摘 要： 生物學是一門以實驗為基礎的科學，生物實驗教學是中學生物學教學的重要組成部分，是學生學習生物學課程的基本方式之一，生物學科學素養的培養在很大程度上有賴于生物實驗教學。本文在分析高中生物學實驗教學現狀的基礎上，闡述了影響生物實驗教學質量的主要因素，并就如何化解中學生物實驗教學的困境，促使生物教學與生物新課程接軌，提出幾個應對策略：加強生物學實驗室建設和巧妙利用資源；合理安排實驗，有效解決課時緊的問題；改進實驗教學評價方法。
　　關鍵詞： 生物實驗 教學困境 應對策略
　　生物學是一門以實驗為基礎的科學，生物實驗教學是中學生物學教學的重要組成部分，是學生學習生物學課程的基本方式之一，生物學科學素養的培養在很大程度上有賴于生物實驗教學［１］。生物實驗教學對培養學生的觀察能力、思維能力、動手能力和創新能力等綜合素質有著不可替代的作用，因此加強實驗教學，在提倡素質教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。我對我區多所中學的生物學實驗教學現狀進行了調查，對調查的有關數據、資料進行了歸納、分析，闡述了影響高中生物實驗教學質量的主要因素，并就這些影響因素提出了應對策略。
　　一、高中生物實驗教學的現狀分析
　　（一）實驗教學裝備缺乏，實驗員不夠專業。
　　實驗室條件、實驗儀器設備、實驗材料、實驗經費等是完成好實驗教學的必備硬件條件。但是由于近幾年的新課程改革，中學生物教材發生極大變動，不僅對原有的實驗進行了改動，同時還增加了許多探究實驗，導致各校實驗室原有的實驗教學必備的硬件及儀器設備，無法滿足現行教材對實驗設備的需要。
　　另外，生物實驗員不夠專業也是影響實驗開設的主要原因之一。據調查我區除了個別重點中學所配備的生物實驗員比較專業，能協助任課教師準備實驗外，大部分學校所配備的生物實驗員并不具備豐富的生物實驗知識和熟練的實際操作技能，僅相當于儀器保管員。
　　（二）教學課時緊，教學任務重。
　　教學課時緊，教學任務重，教學內容難以完成，是影響實驗開設的主要原因。大部分學校高一、二年級生物課每周只有2個課時，少數學校為3課時，按照這樣的課時安排要完成教學內容，是非常緊迫的。
　　（三）實驗教學評價方法單一。
　　實驗教學評價不僅支配著教師采用何種教學模式、教學方法和教學方向，而且制約著學生的實驗動機、實驗態度和進行實驗所采取的策略，它已成為影響實驗教學實效的重要因素。
　　在對學生的評價方面，多數教師只是讓學生實驗后上交實驗報告即可，因為這樣簡便、省時，但其局限性也是顯而易見的，無論在形式上如何改進、在內容上如何調整，它都不能全面反映出學生的能力水平和實驗態度、習慣，這就造成學生做與不做實驗得到的評價差異不大。這種單一的評價方式極易導致學生養成投機取巧、不踏踏實實做實驗的壞習慣。
　　以上各因素直接把生物實驗教學逼入困境，使生物實驗教學始終處于低效運行狀態，因此，我大膽地進行了嘗試，找到了一些對策，巧妙化解了生物實驗教學的困境。
　　二、新課改下高中生物實驗教學實施對策
　　（一）加強生物學實驗室建設和巧妙利用資源。
　　隨著新課程改革，原有的實驗條件遠不能滿足實驗教學的需要。因此，加強生物學實驗室的建設迫在眉睫。
　　1.加強生物學實驗室建設。
　　第一，必須爭取教育主管部門和學校領導的重視、理解和支持，投入一定的經費購買必要的儀器、設備、藥品等。
　　第二，各學校要加強生物實驗員專業技能的培訓，豐富生物實驗員的相關科學知識，提高生物實驗員的基本理論水平、實驗準備和操作能力水平，努力建設一支基礎扎實、技術精湛、服務意識強、樂于奉獻的實驗技術人員隊伍，以便協助任課教師準備實驗，為生物實驗教學的開展做好鋪墊。
　　2.巧妙利用資源。
　　第一，關于生物學實驗材料的來源問題，可以通過帶領學生利用綜合實踐課或課余時間創建自己的生物園，讓生物園為生物學實驗課提供材料。這樣既解決了實驗材料的經費問題，又豐富了學生的生活經驗，陶冶了學生的情操。我校利用學校場地的閑置角落，自主規劃，建成可以與重點中學相媲美的生物園。師生在生物園里建設了蔬菜區、果樹區、水生生物區、動物飼養區等功能區。有的班級開展了生態農業的模擬實驗，有的班級開展了“校園生態綠化方案設計”、“校園植物資源調查”等設計調查活動。
　　第二，廣大生物教師應充分發揮自己的聰明才智，對實驗材料、實驗方法、實驗過程等進行合理的改進，創造條件，進行實驗。
　　例如：必修1“探究影響酶活性的影響”的實驗中，需要用到α—淀粉酶來配制溶液，但該試劑在一般小城鎮不易買到，所以部分學校沒有開設該實驗。經過多次試驗，我發現，麥芽片、多酶片及干酵母片等都可以達到同樣效果，而且以麥芽片效果最好。取麥芽片一片，研磨成細粉狀，溶解在10ml蒸餾水中即可，制作過程方便，且為無色的液體，便于觀察實驗的結果。
　　又如：在“葉綠體色素的提取和分離”實驗中，教材采用純二氧化硅來增加摩擦力，但因為純二氧化硅呈粉末狀，顆粒過細，摩擦力比較小。我采用純凈的細河沙代替，可使研磨更加迅速充分，還可節約實驗成本。另外教材安排的“毛細吸管”進行畫線，因為學生第一次使用，力度把握不準，其結果往往不是畫粗了就是畫彎了，再不就是畫線吸管碎裂（產生不安全因素），給實驗造成極大難度。我們采用蓋玻片代替“毛細吸管”醮取濾液畫線，從而保證畫出的濾液線既細又直，還節約了購買“毛細吸管”的費用。
　　第三，對于實驗中一些比較昂貴藥品試劑，由于各學校實驗進度差不多，以及實驗用量較少，因此可以聯合其他中學一起購買，共同利用，降低實驗成本；對于實驗中難以買到的實驗材料，可以積極與附近的高校、醫院、農科所等單位建立聯系，爭取得到援助。
　　（二）合理安排實驗，有效解決課時緊的問題。
　　由于新課程中實驗的內容和數量明顯增多，導致實驗課時相對緊張。如何有效地解決這種課時緊、實驗內容多的矛盾？這需要教師對教材中眾多的實驗進行認真規劃、合理安排，盡量為學生自己動手做實驗提供更多的機會。
　　1.采用統籌規劃，調整實驗順序。
　　例如：必修1中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗中包括三個小實驗，若按教材實驗順序，從學生實際操作來看，做得非常緊張、忙亂，因為第一個實驗須加熱才能觀察到現象，第二個實驗涉及高倍顯微鏡的使用。學生在初中階段只是用過低倍顯微鏡而已，難免在實驗時對高倍鏡的使用非常生疏。根據由易到難、由簡到繁的原則，可把三個實驗的順序做調整：先做第三個，再做第一個，后做第二個。實際效果非常好，學生都能按實驗要求做完三個實驗，并且有足夠的時間熟悉高倍鏡的使用。
　　2.合理安排，培養學生的動手操作能力。
　　大部分學校實驗課與理論課一樣都是大班上課，五六十人在一起做實驗，往往是三四個學生做一個實驗，看得多、做得少。由于人多，教師一人輔導和管理都比較困難，只能是走馬觀花地指導實驗，經常是學生還沒明白怎么回事，就快下課了。一次實驗課下來，教師累得夠嗆，學生卻沒學到什么，實驗效率偏低。
　　我還嘗試在實驗教學中采取了采用分組分工管理制：分組時讓學生自由組合，教師只是參與協調，然后由學生推選出責任心強、對生物有興趣的同學擔任小組長，并根據組內成員各自特長進行分工，使每個學生在實驗中都有“地位”、都有動手的份、都有所承擔的職責，充分培養學生的動手操作能力。教師在課前對小組長進行培訓，小組長全面負責該組操作指導、課堂紀律、清潔衛生、結果分析，以及對小組內的同學進行實驗技能的考核等。教師則時刻關注各組的實驗進展情況，并在學生碰到困難時，適當給予學生幫助與指導。這樣在有限時間內，每個學生都能動手操作，大大提高了實驗效率。
　　例如：在做“觀察根尖分生組織的有絲分裂”的實驗時，為了增強實驗的效果先安排課前培訓的小組長，在每個小組里示范，其他學生觀看，然后小組進行分工合作，有的同學負責溶液配制，有的同學負責制作裝片，有的同學負責顯微鏡下尋找到各個分裂時期的細胞，并讓每個小組成員都仔細觀察后繪出簡圖。最后，小組長對小組內的同學進行實驗技能的考核，通過檢查繪制出來的植物細胞各個時期有絲分裂簡圖的特征給予評分，這樣一分工，激發了同學們的操作的積極性，大大提高了他們的實驗操作技能。
　　3.課內實驗轉變為課內外結合實驗。
　　對于一些實驗時間比較長，操作過程比較簡單的實驗，可以采取讓學生以課余時間去進行操作，實驗完成后課堂展示的方式處理［2］。例如：必修3“設計并制作生態瓶”實驗中所用材料器具在生活中唾手可得，但該實驗結果不是在一節實驗課就能體現的。教師可安排學生結合生態系統的結構和功能知識，利用身邊的材料，自行設計和制作一種模擬淡水生態系統或陸地生態系統，觀察這個密閉的微型生態系統中動植物的生存狀況，并寫好觀察日記。兩周后安排一次作品展示，進行評價。這樣既有助于理解生態系統穩定性的原理，又能培養學生的動手能力、思維能力、解決問題的能力。學生從模仿走向創造，從被動接受轉為自主探索，培養了獨立研究能力和終身學習能力。
　　4.開放實驗室，為課外探究提供實驗條件。
　　目前大部分學校的實驗室只是學生有實驗課時才開放，平日都是關閉的，這種現象在很大程度上限制了學生的實驗發展。學生對課本中的知識產生疑問，或者頭腦中產生了新思路、新方法時，往往不能及時到實驗室進行探究。所以實驗室應對學生最大限度開放，可以采用白天對學生實行全面開放或預約開放、定時開放等不同的形式，這樣不但可以彌補實驗課時不足的現象，還能使學生成為實驗室真正的主人，放手學生自行設定實驗目標、自行設計實驗方案、自行進行準備工作、自行完成實驗并分析處理實驗結果。這樣有利于培養學生的創新思維能力。
　　（三）改進實驗教學評價方法。
　　教學評價是教學過程中不可缺少的環節，是教師了解教學過程、調控教學行為、激勵學生學習熱情的重要手段。教學評價對生物實驗教學起著重要的導向和質量監控作用［3］。要運用多種評價方法、評價手段和評價工具綜合評價學生的知識與技能、情感態度與價值觀、創新意識和實踐能力等方面的進步。
　　根據學生實驗目標的不同，可將學生參與的實驗活動分為三類。
　　1.以實驗操作技能訓練為主的技能性實驗。
　　2.以檢驗已知的事實、概念或原理的真實性為主的驗證性實驗。
　　3.以引導學生通過探究獲得新知和接受科學方法訓練的探究性實驗。
　　另外還有模型制作和課外的研究性學習活動，如野外的實地考察、實習活動、參觀、調查活動。因此我們對生物實驗教學的評價也主要根據不同的實驗課型采用不同的方式和評價標準進行評價。以下是我校實施的一些具體的評價方案。
　　高中生物實驗評價類型、評價方式一覽表
　　作為高中生物教師，我們必須在加深對新教材和課程改革的認識的基礎上，按新課程的理念發掘實驗中蘊含的深層次功能，扎扎實實搞好生物實驗教學，為促進學生的全面發展，將他們培養成為合格的具有生物科學素養的公民而努力。
　　參考文獻：
　　［1］中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準.北京:人民教育出版社，2003.4.
　　［2］丘仲興.實驗教學改革與探索（二）［M］.廣州：中山大學出版社，2001.
　　［3］黎奇.新課程背景下的有效課堂教學策略［M］.北京：首都師范大學出版社，200