提高學生實驗操作技能的思考

李成雙 盧青林

(甘肅省民勤縣第四中學 733399)

中學生物學實驗教學不能僅僅是要求學生做教材中的實驗，更重要的是應通過實驗培養學生的實驗操作技能，進而使學生形成實驗與實驗設計的思想方法、學科思想方法、學科基本素養與學科研究的基本技能。中學生物學實驗操作技能的形成與培養，這既是教師的教學任務，更是學生必須具備的基本能力和基本素養。

1 生物學實驗操作技能的一般過程

中學生物學實驗操作技能的學習掌握一般要經歷認識、分解練習、整體練習、應用和熟練幾個階段。

1.1 認知和映像階段 這個階段要求學生在學習過程記住有關實驗儀器的名稱、用途、主要構造和操作規則，懂得實驗的基本原理和操作步驟，知道有關測量工具的使用方法。在此基礎上，學生對教師所做的示范動作進行模仿記憶的一系列行為活動。它包括心理模仿和行為模仿兩個方面，是形成操作技能的最初階段。學習一種新的操作技能的初期，學生應通過聽教師講解和觀察教師的示范操作、閱讀教材中關于操作活動的文字說明或圖示指導等多種途徑，能夠辨認實驗儀器、工具、部件的名稱；知道具體的生物實驗過程和操作要領；了解操作活動的性質、原理和意義等，形成關于操作活動的映像和初步概念。在這一個感知、記憶、想象和形象思維活動的過程中，教師示范操作的主要目的在于為學生提供視覺現象和模仿的依據。例如，學習顯微鏡的使用時，學生不太清楚到底應該怎么取鏡、安放、安裝、對光，怎么先低倍鏡后高倍鏡觀察。此時教師講解并結合操作顯微鏡讓學生邊看邊模仿，盡快熟悉儀器的結構、使用方法和注意事項。同時注意學習和模仿教師的動作要領。

1.2 分步模仿與定向階段 在分步模仿階段，學生經過實驗操作的認知階段在頭腦中形成了實驗操作的映像之后，就開始模仿這種操作活動。如果沒有教師的指導，學生通常從模仿整體的操作活動開始，往往會遭受失敗。此時，教師應給予適當的指導，指導他們對復雜的實驗操作活動進行分解，把注意力集中在遇到困難的環節上，并進行重復模仿練習、領會和體驗其要領，直到基本學會才繼續下一環節的練習。如觀察細胞有絲分裂的實驗，取材、解離、漂洗、染色、制片等都是關鍵性局部技能，需要加以練習和掌握，必要時還可做進一步的分解。該階段的主要特點是掌握技能的局部動作。教師的作用是及時地給予指導和矯正示范，有針對性地糾正學生的錯誤。

在模仿的基礎上，定向操作是完全在學生獨立意識控制下進行的。經過分步模擬階段的分解練習，學生已基本掌握局部動作要領，并開始將這些動作聯系起來。但是，各個動作結合得還不夠緊密。學生需在反復練習過程中，使實驗操作動作的準確性、協調性、穩定性和靈活性逐漸增加，逐漸形成整體的協同動作。

定向階段學生的動作方式都受認知階段形成的動作影像的引導和調節。同時，又使這種動作映像得到檢驗、鞏固、校正與進一步充實。當兩者發生矛盾或者動作出現困難時，常常需要反復觀察示范、了解要領等，以此來強化或修正動作的映像。因此，這一階段，雖然學生在操作環節上需獨立完成，但仍需要教師的矯正示范及指導。教師在定向階段的作用主要是及時發現并指出問題，而糾正錯誤、排除故障則由學生自己來完成，教師不再包辦。

1.3 應用和熟練階段 生物學實驗操作技能通常不是在達到熟練之后才進行實際應用的。與此相反，生物學實驗操作技能達到熟練乃是反復進行實際應用的結果。從這個意義上看，應用和熟練階段實際是上一階段的延續。例如，顯微鏡的使用，則要經過多次練習、應用，才能從模仿、定勢，達到熟練的程度。

這一階段，學生能熟練、協調地完成操作過程。例如，微生物培養中培養基的制備，準確的稱量、熟練調pH與滅菌、靈活自如倒平板等；探究酵母菌細胞呼吸的實驗中，實驗方案的設計、儀器的安裝與使用、裝置的調整、對比實驗的設置、糾錯檢查、數據的記錄等。這些技能的培養，開始應先有示范，讓學生模仿學習，然后由教師講述方法及注意事項，由學生獨立進行。

該階段對學生的能力要求較高，當學生形成相對順暢的思路和流暢的操作流程，并能按照操作規程進行故障的檢查、排除和誤差分析時，標志著學生具體的實驗技能已形成。

2 影響生物學實驗操作技能學習的因素

實驗操作技能的形成，是一個復雜的學習過程，它與其他學習活動一樣受內部條件和外部條件影響。

2.1 學生已有的理論與技能基礎 學生在以往的學習中，積累了一定的理論與操作技能。掌握的技能對新的操作技能的形成產生積極的影響，促進新技能的形成，起正遷移作用。例如，掌握了菊花的組織培養技術后，再進行月季的花藥培養就比較容易。當然，舊的技能對新技能的形成有時也會產生消極的作用，即存在負遷移。例如，無菌操作技術不規范、不科學，對微生物的分離和計數產生較大的影響。因此，教師在指導學生練習或學生自己練習時，應該利用操作技能遷移的原理提高練習的效果。注意將新的操作動作的練習與已掌握的相關技能相聯系，比較它們的相同點和相異點，提高學習效率，同時要注意避免負遷移的發生。

2.2 教師指導與示范的外部學習條件 學生在學習生物學實驗操作技能的整個過程中，教師的示范、指導、講解等對生物學實驗操作技能的形成具有重要影響。教師為幫助學生觀察、理解操作技能，示范時操作的速度應適當放慢，以利于學生觀察；同時教師要一邊示范操作，一邊用簡潔的語言概括出操作的關鍵點，使學生對示范操作有正確的理解，對操作要領易于記憶；然后再讓學生根據操作要領進行練習，教師對學生練習中出現的偏差給予指導，以提高練習的效率。又如，微生物實驗室培養的無菌純化技術比較復雜，也較難記憶，教師可一邊示范，一邊概括操作的要領、實驗的關鍵點，使學生在理解的基礎上，記住要領，回憶關鍵，然后再進行模仿練習；同時歸納“燃燒冷卻過火焰，焰旁沾取輕劃線；重復操作三五次，平板倒置來培養”的要點。這樣學生對這一技能就比較容易理解和掌握。

練習在技能的學習過程中起著重要的作用。練習是刺激與反應的重復，但不是單純的重復操作，而是以掌握一定的活動方式為目標的反復。就這個意義來說，只有當學生從自己的動作或動作的結果中得到反饋時，練習才能對學習起促進作用。因此，在學生操作練習時，教師對其表現的狀況要給予適當的反饋。對做得好的要給予肯定、贊許和鼓勵，對出現的錯誤或偏差要及時給予指出，必要時給予重復的講解和示范，使學生及時了解并進行糾正，始終朝著既定的目標前進。