西藏高中生物實驗課有效性的探索

徐兆斌　于秀榮　扎西次仁

摘 要： 實驗教學(xué)是促成學(xué)生達(dá)成生物學(xué)素養(yǎng)的重要支撐，實驗教學(xué)是生物學(xué)課程的特點，也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。筆者通過對西藏日喀則地區(qū)高中生物實驗課堂實際教學(xué)情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)貙嶒灲虒W(xué)開出率低，教學(xué)方法單一，教學(xué)改革進(jìn)程相對較慢等問題，在教學(xué)中嘗試進(jìn)行生物實驗課的教學(xué)改革，并應(yīng)用到教學(xué)中，提高生物實驗課堂教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞： 西藏;生物實驗課;有效性;探索

一、 問題的提出

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，生物學(xué)的發(fā)展依賴于科學(xué)實驗。然而從我國教育發(fā)展情況看，多年來實驗教學(xué)都從屬于理論教學(xué)，實驗教學(xué)長期以來被視為理論教學(xué)的補充。在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，信息技術(shù)與生物課堂教學(xué)相結(jié)合，可構(gòu)建教師主導(dǎo)與學(xué)生主體相結(jié)合的新型課堂模式，高效的課堂教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，確立學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位發(fā)揮了重要的作用。怎樣在生物教學(xué)中提高教學(xué)效率，特別是加強生物實驗課的教學(xué)，使其成為生物教學(xué)強有力的支撐，這也是我們一線教師常思考的問題。

2016年8月，作為援藏教師的一員，來到日喀則市第三高中支教，經(jīng)過一段時間的教學(xué)發(fā)現(xiàn)：實驗課教學(xué)存在以下問題，一是學(xué)校的課時計劃沒有安排實驗課時，如果做實驗只能占用現(xiàn)有生物課，生物實驗課時少，實驗開出率極低。學(xué)生很少去實驗室，教師講解生物實驗基本上是照著書，把其中重要的原理，操作過程講給學(xué)生，學(xué)生把這些內(nèi)容背下來，這樣做體現(xiàn)不出實驗本身具有的價值，即通過實驗培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦的能力。二是教師實驗技能培訓(xùn)少，大部分老師沒有到實驗室進(jìn)行過實驗課操作，實驗操作不規(guī)范，實驗結(jié)果是否與教材上介紹的相同，教師也不清楚。三是學(xué)生基礎(chǔ)差，在初中應(yīng)該學(xué)會的一些實驗基本操作技能（如顯微鏡的使用），卻沒有學(xué)會。由于初中缺生物教師，導(dǎo)致有些學(xué)校連生物課都沒有開全，保證正常的生物課時都有困難，實驗課更無法保證開出率。四是由于生物課在初中還是非中考科目，學(xué)校和學(xué)生都不重視，占用生物課和不排課也就很常見。可見要提高西藏生物整體教學(xué)水平和學(xué)生生物成績，加強實驗教學(xué)勢在必行。

二、 提高生物實驗教學(xué)的方法

（一） 學(xué)校規(guī)范實驗教學(xué)的管理

每學(xué)期教務(wù)處應(yīng)將生物實驗課時合理安排在學(xué)期計劃內(nèi)，制定規(guī)章制度，比如進(jìn)行實驗時登記表，儀器、藥品使用清單，學(xué)生實驗報告冊，衛(wèi)生清掃情況等，在進(jìn)行實驗課時依次登記記錄，教務(wù)處負(fù)責(zé)進(jìn)行檢查，以保證生物實驗課的正常進(jìn)行。根據(jù)計劃，生物教師能合理安排自己講課的進(jìn)度，按時到實驗室完成實驗課。學(xué)校在教師績效考核上對實驗課教學(xué)應(yīng)該有所體現(xiàn)，在制度上給予必要的保障。

（二） 學(xué)校加強教師實驗技能的培訓(xùn)

實驗技能是生物教師的一項基本能力，教師在實驗室操作是否規(guī)范，直接影響到學(xué)生的操作。很多時候，教師只注重實驗的結(jié)果，認(rèn)為只要是領(lǐng)學(xué)生操作實驗過程，而且出實驗結(jié)果了，就算完成實驗教學(xué)任務(wù)。教師的態(tài)度直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這樣不能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實驗態(tài)度。很多生物教師很少去實驗室，對實驗儀器的使用比較生疏，實驗員對有些藥物如何配制也不清楚，所以加強生物教師的培訓(xùn)迫在眉睫。培訓(xùn)方法一是教育局每年都有相關(guān)的教師培訓(xùn)，學(xué)校應(yīng)該分批分期組織教師參加，而不是指定幾個人去完成任務(wù)。二是經(jīng)過培訓(xùn)后的教師在開學(xué)初對所有生物教師進(jìn)行培訓(xùn)，這樣可以將培訓(xùn)成果擴大化，讓每一名教師都能受益。三是虛心向援藏教師學(xué)習(xí)，援藏教師在實驗教學(xué)方面經(jīng)驗要多些，大部分實驗都做過，實驗基本技能掌握也要好些，將他們好的經(jīng)驗手把手地教給當(dāng)?shù)亟處煟Ч旄谩?/p>

（三） 每學(xué)期放假前，實驗員對實驗室所缺藥品上報，學(xué)校根據(jù)需要進(jìn)行及時補充。西藏情況特殊，很多藥品如酒精、乙醚等易燃易爆、有毒藥品管理是非常嚴(yán)格的，如果現(xiàn)用現(xiàn)買，很多時候根本買不到，反而耽誤了實驗進(jìn)度。

（四） 在學(xué)期初，生物教師對高中生物必修教材中的實驗，根據(jù)學(xué)生實驗?zāi)繕?biāo)的不同進(jìn)行實驗分級，將學(xué)生參與的實驗活動分為3類：以實驗操作技能訓(xùn)練為主的技能性實驗，比如高倍顯微鏡的使用;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，如色素的提取和分離實驗，植物組織中還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定;以引導(dǎo)學(xué)生通過探究獲得新知和接受科學(xué)方法訓(xùn)練的探究性實驗，如探究生長素類似物影響植物生根的最適濃度。進(jìn)行實驗的分類有利于教師更好地組織課堂教學(xué)，便于學(xué)生對知識的探索和理解。

（五） 生物多媒體教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合

多媒體技術(shù)在生物課堂中的應(yīng)用，極大促進(jìn)了生物課堂教學(xué)的改革，它將大量的信息通過文字、圖片、視頻等方式展現(xiàn)給學(xué)生，將更多抽象的知識轉(zhuǎn)化為形象內(nèi)容，學(xué)生更容易掌握。在實驗教學(xué)中，教師事先將一些實驗步驟錄制成小視頻，在實驗課時給學(xué)生播放，對于一些操作上注意的事項，在視頻中給予學(xué)生強調(diào)，能解決學(xué)生操作不規(guī)范的問題。學(xué)生實驗結(jié)束后可以和視頻中的結(jié)果進(jìn)行比較，來確定自己的實驗是否得到正確的結(jié)論。

三、 開展實驗教學(xué)的效果

經(jīng)過三年的教學(xué)實踐，目前日喀則市第三高級中學(xué)的實驗教學(xué)已經(jīng)由三年前幾乎不做，到現(xiàn)在90%以上都可以在實驗室內(nèi)完成，實驗課已經(jīng)成為生物課堂教學(xué)不可缺少的一部分，對生物課堂教學(xué)的改革起到促進(jìn)，總結(jié)起來有以下幾個方面：

（一） 通過實驗教學(xué)，學(xué)生能熟練地掌握實驗中一些儀器的使用方法和藥品的特性，培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦的能力。西藏地區(qū)大部分學(xué)生在初中沒有接觸過生物實驗，對很多儀器比較陌生，更不用說熟練掌握了。顯微鏡在生物實驗中應(yīng)用廣泛，如觀察細(xì)胞多樣性、觀察植物組織中的脂肪、探究植物細(xì)胞的吸水和失水、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂的實驗，都離不開顯微鏡的使用，學(xué)生初次到實驗室卻不知道怎么使用，即使老師手把手地教，有些學(xué)生連調(diào)光、調(diào)焦都做不好，嚴(yán)重影響了實驗的進(jìn)度。針對這種情況，我們事先錄制顯微鏡的使用小視頻，讓學(xué)生先熟悉顯微鏡的構(gòu)造，然后教給學(xué)生如何調(diào)光、調(diào)焦并看到物象。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，逐漸學(xué)會使用顯微鏡，并能觀察到所要觀察的物象。在課堂教學(xué)中處理一些高考題時，涉及儀器的使用問題，他們會很輕松的解答。實驗藥品的使用問題，以前只能靠學(xué)生背，效果不明顯，如酒精使用，在植物組織中的脂肪鑒定使用的酒精濃度是50%，而進(jìn)行色素提取與分離中酒精是無水乙醇，進(jìn)行消毒的酒精濃度是70%，這些內(nèi)容學(xué)生只有用過后才能更好地理解記憶。經(jīng)過實驗教學(xué)，學(xué)生對實驗儀器和藥品的使用已經(jīng)比較熟練，一些與實驗有關(guān)的高考題，解決起來比以前有很大的進(jìn)步。

（二） 利用多媒體技術(shù)，豐富生物實驗課堂

有些生物實驗操作時間長，出結(jié)果比較慢。在進(jìn)行實驗之前，事先進(jìn)行預(yù)實驗，將生物興趣小組實驗過程和結(jié)果通過多媒體展示給學(xué)生，以保持學(xué)生實驗的連續(xù)性。比如探究生長素促進(jìn)植物生根的最適濃度。教師記錄下學(xué)生事先準(zhǔn)備植物材料過程，如采集柳樹枝、楊樹枝、大蒜過程，對不同植物的處理以及生出根的數(shù)量、長短等，正式上課的時候進(jìn)行播放，讓所有學(xué)生知道如何進(jìn)行操作，這樣可以節(jié)省大量講解實驗的時間，并能使實驗有連續(xù)性，讓學(xué)生知道自己做的實驗結(jié)果。

利用多媒體技術(shù)模擬一些生物實驗，比如生長素的向光性實驗、噬菌體侵染細(xì)菌實驗過程等，在這些模擬實驗中向?qū)W生展示科學(xué)家的探索過程，學(xué)生在觀看模擬實驗過程中對科學(xué)家的研究過程、實驗的原理等有所了解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。這種模擬實驗可以節(jié)省很多時間，由于沒有用到實驗藥品，還可減少環(huán)境污染。

用多媒體技術(shù)記錄學(xué)生的實驗過程和結(jié)果，制作成多媒體教學(xué)課件，在實驗教學(xué)時給學(xué)生播放講解，有學(xué)生的主動參與，有實驗的過程和結(jié)果，學(xué)生接受起來更容易。

（三） 將驗證性實驗改為探究性實驗，培養(yǎng)學(xué)生主動探索的能力

在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，我們將一些實驗改為探究性實驗，讓學(xué)生自己去探索實驗結(jié)果。比如DNA粗提取和鑒定實驗，在選材上我們準(zhǔn)備了洋蔥、獼猴桃、草莓、菜花、香蕉等材料，做實驗的時候讓學(xué)生選擇材料，在對材料進(jìn)行處理時，又用不同濃度NaCl、高溫處理、嫩肉粉等處理方法。讓學(xué)生自行選擇處理。但在實驗過程中，教師要反復(fù)和學(xué)生強調(diào)，實驗設(shè)計的重點在于把握好自變量和因變量的關(guān)系，把握好對照組的設(shè)置，這樣實驗才有說服力。學(xué)生利用給出的材料自己設(shè)計實驗過程，在教師的指導(dǎo)下反復(fù)修正，確定比較合理的實驗步驟，進(jìn)行實驗，并得到了理想的實驗結(jié)果。經(jīng)過實驗探索，學(xué)生用草莓做的DNA粗提取，實驗效果特別好，而且草莓這種材料易找到，價格便宜。

（四） 組織學(xué)生在校內(nèi)外參與調(diào)查活動，開展形式多樣的生物實驗活動

生物實驗除了分組實驗和演示實驗外，還有學(xué)生參與的調(diào)查實驗，比如調(diào)查雙子葉植物的種群密度，調(diào)查土壤中小動物的物種豐富度等。在實驗調(diào)查之前，讓學(xué)生確定調(diào)查對象、調(diào)查方法和調(diào)查方案，教師給予糾正。在學(xué)校的花園，周圍的農(nóng)田進(jìn)行調(diào)查，在實踐中學(xué)會生物學(xué)研究中的測量方法，實事求是地記錄、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，統(tǒng)計生物數(shù)量。學(xué)生把統(tǒng)計的結(jié)果進(jìn)行匯總，在課堂上進(jìn)行匯報、總結(jié)。經(jīng)過實地調(diào)查，學(xué)生很容易理解樣方法、取樣器取樣法等調(diào)查方法的應(yīng)用及注意事項，有利于對理論知識的鞏固。

四、 反思

通過開展生物實驗教學(xué)，使生物課堂教學(xué)更加豐富多彩，學(xué)生在實踐中學(xué)會用生物學(xué)原理來解釋一些生命現(xiàn)象，生物實驗課與生物教學(xué)緊密聯(lián)系在一起，對于提高學(xué)生的生物成績有很好的促進(jìn)作用。在實際的操作中教師起到引導(dǎo)作用，把教學(xué)內(nèi)容與實驗緊密結(jié)合，避免學(xué)生去實驗室感覺就是走馬觀花，動手但不動腦，做與學(xué)脫鉤。所以實驗課要有完善的評價體系，比如實驗報告完成情況，學(xué)生實驗的操作是否符合要求，實驗結(jié)果是否明顯。課后，教師還應(yīng)根據(jù)實驗內(nèi)容，查找一些有關(guān)的高考試題，對學(xué)生進(jìn)行知識上的鞏固，提高他們解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：1.

作者簡介：

徐兆斌，西藏自治區(qū)日喀則市，日喀則市第三高級中學(xué);

于秀榮，吉林省白山市，白山市第二中學(xué);

扎西次仁，西藏自治區(qū)日喀則市，日喀則市第三高級中學(xué)。