彰顯“真”與“我”的實驗教學初探

摘 要 結合教學實踐與思考，闡述了以學生為本的實驗教學觀點，探討如何在實驗教學中培養學生嚴謹、規范、善思、能辨的實驗素養，鍛煉學生學以致用的研究能力。

關鍵詞 實驗教學 實驗素養 學生為本

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

實驗教學是高中生物教學的基本形式和主要內容。實驗教學一方面帶領著學生穿越百年，領略精彩紛呈的指尖上的生物探索史，感受著生物發展中最為生動的表情；另一方面，帶領學生親歷實驗過程，通過實驗構建形象、深刻的生物概念體系，切實提高學生的探究水平與能力。下面就教師如何有效組織實驗教學，把握教學契機，注重實驗細節，以學生為本，促進學生之“我”參與，關注學生之“我”體驗，提高其解決問題的能力，培養學生善思、能辨的實驗素養，談談幾點嘗試。

1 以錯為媒，辨中有真知

高中階段大多數學生尚未具備系統和熟練的實驗操作技能，且對各種操作規范缺乏充分的認識，故實驗結果往往與課本標準答案有所差距。如果教師沒有準確抓住問題細節，及時點撥與正確引導，那么學生往往會習慣性無視，進而導致實驗匆匆了事，流于形式。實際上錯誤是實驗教學不可或缺的部分，教師應當把“錯的發現”作為一種資源，將“錯誤糾正”當作一種群體參與的手段，作為實驗教學的重要一環，以實現資源利用的最大化。以“固定化酵母細胞的實驗”為例，學生對最后制備得到的凝膠珠不規則形態提出質疑：為什么制備的凝膠珠形態各異，甚至拖起了長長的尾巴，而課本上呈現的則是光滑、緊致的圓形。此時，“授人以魚”實驗教學方法在此時并不有效，所以教師并不急于給出標準解答，“授人以漁”才是整個實驗教學的主導，以此因勢利導，幫助學生仔細回顧在實驗試劑配置、實驗操作等方面與課本、與同伴進行對比。經過一番原因篩查，學生發現包埋成功的關鍵是海藻酸鈣膠體的交聯程度要適宜，而其制備的要點是需保證海藻酸鈉和氯化鈣溶液的濃度。學生進一步比較發現，當海藻酸鈉濃度未達到所設要求，濃度過低則因凝膠結構中的間隙過大，導致酵母細胞易漏而包埋的少；濃度過高則膠體太過致密，影響凝膠珠形成，導致聚沉時形態各異。這時“怎樣找到合適濃度”。只要教師稍加引導，將梯度濃度法引入，指導學生們利用設定梯度濃度的方法進一步探究何種濃度下制備的凝膠珠質量最好，學生們研究的熱情被激發起來，教師順勢引發學生思考如何判斷制備的凝膠狀是“合格產品”。對學生的錯誤操作、不理想的實驗結果等不足之處，教師不應該以“標答”粗暴地掩蓋，而是要追根溯源，撥開迷霧抓住本質，從根本上將不足之處加以糾正。

這種特殊的成功體驗幫助學生體驗到實驗設計的嚴謹性和規范操作的重要性；培養了學生在參與實驗過程中能夠對現象有討論、對問題有反思，深入思考和辨析進而努力解決問題的良好實驗素養。真正的參與包括了錯的發現與糾正，這樣的實驗課堂中成長起來的學生不僅對相關的實驗方法和設計步驟養成了嚴謹、規范的操作習慣，而且當這些實驗涉及的方法和技能需要綜合的運用時，能夠迅速準確地判斷和理性的分析。

2 撥云見日，疑中有真相

實驗課堂的特點是實驗結果具有動態性。因為不同材料、不同環境條件，甚至不同的人來做，都可能導致實驗結果有所不同。以“影響酶活性的條件”為例，個別實驗組在重復多次的情況下結果都是無色而沒有出現實驗預期的藍色。“真實謊言的背后真相究竟是什么呢？”教師并不是立即否定和簡單評價，而是引發學生對此開展交流、討論與質疑。首先鼓勵學生帶著問題查找資料、反復實驗，確定加了碘液呈現無色的關鍵問題是高溫的影響；接下來將實驗過程細化，發現高溫處理后，開始是藍色，很快顏色變淺成為無色，而冷卻后又成為藍色，進一步查證這是因為高溫使淀粉的結構發生改變，影響淀粉與碘的結合，從而影響顯色的呈現。層層追究下真相終于揭開，同時打開了學生敢于質疑、勇于探索的智慧之門。

關注實驗課堂中生成的各種現象，給予學生對不期而遇的各種疑惑的敏感之心進行精心呵護是教師有效指導的重要方面。在一次次抓住現象、通過現象追得本質的成功感受中最終收獲的是學生尊重事實、依據事實、扣求真相的研究學習態度以及日益堅定追求真理的科學信仰，這也許是教學中比掌握正確的實驗操作更為重要的使命。

3 變中求優，比中有新意

翻閱著手里的幾份實驗準備評價表，筆者陷入幾分鐘前與學生的一番對話中：“老師，您幫我們理解了根據某些化學藥劑能使生物組織中有關化合物產生特定的顏色反應，用于檢測還原糖、脂肪等物質的存在。那么只要有特異的顏色反應，就能確定某種物質的存在與否，而并不需要定量測定，對比書本上的方案與材料，我們進行了優化和改進，希望可以得到您的支持?！扁徛曧懫穑瑢W生帶著興奮，踏進實驗室，開始分組實驗。第一組學生按照教材方案進行了實驗，由于實驗材料需要勻漿或浸泡及加熱，且脂肪鑒定實驗中切片難度較大，另外時間匆忙，因而得到的實驗結果差強人意。第二組學生正當某些學生為難以切割獲得厚薄均勻的花生子葉切片而苦惱時，有的學生換而刮取干花生的粉末，做成涂片，經染色后，顯微鏡下橘黃色的脂肪顆粒顯而易見。第三組學生進行檢測還原性糖時，放棄勻漿，而是將蘋果切成薄塊，向果肉上直接滴加班氏試劑，然后置于酒精燈上直至磚紅色出現，冷卻后在顯微鏡下可觀察到果肉細胞的磚紅色顆粒。這組學生巧妙地采用遷移脂肪檢測的方法，在較短的時間內，完成了實驗并獲得了較好的實驗結果。這些方法的差異、結果的相似總是能引起學生的創新思考和積極的嘗試。

根據學生求新求異的心理特性，在實驗教學中教師對這種勇于嘗試、追求優化的實驗熱情給予鼓勵和贊揚，并激發更多的學生深刻理解實驗原理，抓住實驗本質，積極思考如何結合地點、季節、實驗條件等因素，積極地改進或替代實驗方案，使實驗更易操作，使實驗現象更加明顯，這樣的嘗試使得教與學的收獲頗多。當學生不再停留于課本的唯一方案，促使學生在準備實驗、進行試驗中，更多了幾分“我參與、我創新”的實驗研究心態，更有成就感，從而更樂于其中，并對實驗有了更為深刻理解與感悟。這種考查學生能否從課本出發，進行設計并優化實驗方案的實驗能力成為紙筆考查的重要組成，也是釋放學生求新、求異本真特性的較佳方式。

4 融入生活，做中有感悟

課堂實驗費時費力，應試效果卻不明顯，成為生物教學中尷尬的存在。當“紙筆式”的考試成為實驗教學的主流時，漸漸淡化的是學生對于生物的真實感與親切感。只有將實驗拉向生活這個寬闊無比的舞臺，一切才有了更多的真實與魅力，因為生活中從來不缺乏嘗試與創造?！吧钪袕牟蝗鄙倜?，而是缺少發現美的眼睛”，對于生物實驗教學，教師需要一雙雙發現美的眼睛，因此筆者引入了《舌尖上的中國》這雙發現美的眼睛。以發酵實驗為例，當學生觀賞《舌尖上的中國》轉化的靈感這一專題時，對其中所展現的利用發酵這種轉化的靈感而豐富的種種滋味為之驚嘆的同時，個個躍躍欲試，對動手實驗充滿了興趣。學生積極行動起來，尋找生活中簡單易操作的實驗器材，進行自制酸奶、利用酵母菌制作發糕，甚至糯米甜酒的制作也成為他們實驗的目標。學生們在親手制作的過程中，加深了對微生物發酵原理的理解，明白了無菌操作在整個制作過程中的必要性，特別是溫度和時間條件控制的重要性?？粗鴮W生品嘗自制的酸奶、香甜可口的發糕，臉上洋溢著自豪的笑容時，教師感觸很深。教師不僅指導學生掌握了正確的實驗操作技能，鞏固了實驗知識，更重要的是激活了學生“我嘗試、我創造”的實驗熱情。

“心有多大，舞臺就有多大”——以生活為背景，以實驗知識來解決實際問題，將實驗在生活這幕舞臺上演繹得精彩紛呈，需要教師和學生發自內心的對實驗科學改變生活的信心和熱情。教師有意識地指導學生在生活實踐中不斷鞏固實驗知識，實現“做中學”的學習才是有效的；鼓勵學生將實驗方法應用于實際生活，實施“學以致用”教學才是有活力的。學做相結合的實驗教學有助于培養學生具有敏銳的觀察能力和科學理性的思維。

學生的實驗能力是生物素養的重要組成部分。教師要有效抓住課堂實驗，注重細節把握，并結合豐富多彩的課外實驗，注重學生參與，抓住教學契機，培養學生實驗設計、操作和結果分析等實驗能力；同時彰顯學生求新、求異、求實的本真特性，致力培養與當今課程改革引導的與之相吻合的具有創新精神與生物科學素養的學生。

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