高中生物實驗對學(xué)生能力的培養(yǎng)探討

肖俊華

【摘要】生物學(xué)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等方面都發(fā)揮著重要作用，高中生物主要是對生物的生命形態(tài)、結(jié)構(gòu)功能和生長規(guī)律進行研究。在高中生物實驗的教學(xué)中，除了要培養(yǎng)學(xué)生必要的生物學(xué)知識，還要培養(yǎng)學(xué)生的能力，本文主要圍繞高中生物實驗對學(xué)生能力的培養(yǎng)展開討論，主要表現(xiàn)為以下四方面能力的培養(yǎng)：觀察能力、實踐操作能力、探索創(chuàng)新能力、理性思維能力。

【關(guān)鍵詞】高中生物實驗??? 學(xué)生??? 能力??? 培養(yǎng)

【中圖分類號】G633.91??? 【文獻標識碼】A??? 【文章編號】2095-3089（2021）44-0109-02

生物學(xué)的研究是建立在對生物進行觀察描述、實驗驗證的基礎(chǔ)上的，通過實驗對問題進行思考、分析、探究和解決，既可以遷移和運用確定性的結(jié)論，又可以用實驗去驗證猜測性的想法，通過生物實驗，使學(xué)生對實驗的原理、步驟、現(xiàn)象和結(jié)論掌握得更加透徹，在實驗過程中對學(xué)生的各種能力進行培養(yǎng)。

一、培養(yǎng)學(xué)生的觀察力

高中生物主要是對自然界中無法用肉眼看見的生物進行研究，對這些微觀生物的研究需要借助藥品和科學(xué)儀器來完成，這就需要學(xué)生具有較好的觀察力，才能更好地實現(xiàn)對生物現(xiàn)象的觀察，從而發(fā)現(xiàn)生命體的個性特征，然后對生命現(xiàn)象進行探索，因此在進行高中生物實驗時，教師需要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，使學(xué)生認真觀察實驗的操作步驟，以便學(xué)生在自主操作時可以規(guī)范地進行實驗操作，避免因為觀察不到位，導(dǎo)致操作失誤，影響實驗結(jié)果，在實驗中觀察實驗現(xiàn)象時，要善于觀察發(fā)現(xiàn)實驗對象產(chǎn)生的細微區(qū)別，抓住觀察的要點，并掌握觀察的方法，這樣才能實現(xiàn)對微觀生命現(xiàn)象的研究[1]。比如，對不同的觀察對象使用不同的鏡片，很多學(xué)生不了解低倍鏡和高倍鏡的特征，盲目地選擇高倍鏡來對實驗對象進行觀察，以為高倍鏡會看得更清楚，這主要是因為學(xué)生對顯微鏡的原理不了解，事實上倍數(shù)越高，觀察的面積就越小，看到的材料就越薄，也就是說高倍鏡只適合對實驗對象進行局部觀察，更適合觀察一些細節(jié)，而低倍鏡才是適合對生物整體結(jié)構(gòu)進行觀察的，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確選擇觀察工具，了解觀察工具的不同功用和不同特征，從而更加科學(xué)地進行實驗。在用顯微鏡對微生物進行觀察時，如果發(fā)現(xiàn)污染物影響了觀察效果，應(yīng)該先摘物鏡然后再摘目鏡，擦拭完后，先安裝目鏡再安裝物鏡，這樣就可以有效防止污染物進入物鏡內(nèi)部，要注意觀察清除污染物的操作步驟，不能顛倒物鏡和目鏡的摘除安裝順序。在高中生物的日常實驗中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，教師在進行實驗演示和示范時，要使學(xué)生可以觀察到教師操作的細節(jié)，在實驗中對生物進行研究時，要指導(dǎo)學(xué)生觀察的重點，教授學(xué)生觀察的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力

在高中生物的實驗教學(xué)中，教師要注重學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)，不能只是教師自己做實驗講解，要讓學(xué)生動手對實驗進行操作，這樣既可以調(diào)動學(xué)生的積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰Α榱吮Ｕ蠈嶒灢僮鞯挠行裕鸵_保實驗操作的嚴謹性和規(guī)范性，教師要對實驗安全和實驗注意事項進行重點提醒，要求學(xué)生熟練掌握實驗步驟和要點，并明確實驗中需要觀察的要點，然后再發(fā)給學(xué)生實驗器材，在實驗過程中要對學(xué)生的錯誤步驟及時予以糾正，并使學(xué)生明白原因，從而提高實驗的成功率，并逐漸培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力，在實驗過程中，學(xué)生有不明白的地方教師要及時予以指導(dǎo)，力口強師生間的交流互動，同時學(xué)生通過自己動手實踐，力口深了對實驗知識的理解和記憶，積累了實驗經(jīng)驗，鍛煉了動手能力。比如：在人教版高中生物選修1《果醋和果酒的制作》的學(xué)習(xí)中，教師就可以鼓勵學(xué)生動手來做這個試驗，教師準備需要的實驗材料，讓學(xué)生帶來自己喜歡的水果，師生一起完成對果酒的制作，還可以互換品嘗果酒，既培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力，又活躍了課堂氣氛，增近了師生關(guān)系[2]。

高中生物實驗都是專業(yè)研究學(xué)者和科學(xué)家的成功經(jīng)驗，教師在實驗教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的實踐操作，去印證生物學(xué)者的研究成果，當(dāng)然有些實驗具有較大的難度，這就需要在實踐操作過程中，在教師的指導(dǎo)下強化學(xué)生的操作技能，有很多操作細節(jié)和關(guān)注點，還有很多操作的技巧，都需要在教師的指導(dǎo)下完成，教師在指導(dǎo)時，同時要予以解釋，使學(xué)生不但知其然，還要知其所以然，從而真正實現(xiàn)實踐能力的提升。比如：在人教版高中生物必修1《色素提取和分離》實驗中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生濾紙條的長度要留足10公分，其中9公分是給胡蘿卜素擴散留的距離，1公分劃濾液細線，從而保證層析液可以均勻擴散。在實驗過程中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在干燥后的紙條上多劃幾次濾細線，如果紙條沒有干燥，劃出的細線就會比較寬，細線不符合要求，色素也會擴散，紙條上的色帶就會重合[1]。在教學(xué)實踐過程中，教師要把有效的實驗措施教授給學(xué)生，而且告訴學(xué)生為什么要這么做，從而提高學(xué)生的實踐操作能力。

三、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在新課改的背景下，教師在生物實驗教學(xué)中，要讓學(xué)生成為生物實驗的主人，教師要放手讓學(xué)生去做實驗，甚至在學(xué)生的課余時間如果有興趣也可以來實驗室做實驗。教師在學(xué)生對實驗的探究過程中培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力，可以說生物實驗，是學(xué)生創(chuàng)造的機會和平臺，學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，衍生出創(chuàng)造的契機，在解決問題的過程中，發(fā)揮自身的創(chuàng)造力，創(chuàng)造性地解決問題，從而實現(xiàn)創(chuàng)造力的培養(yǎng)。一方面，教師可以用豐富實驗材料，來發(fā)散學(xué)生的思維，也就是在實驗過程中不要只局限于教材中的實驗材料，可以讓學(xué)生充分發(fā)揮自主性，對多種材料分組實驗。另一方面，教師還可以對實驗方法和實驗步驟進行革新，鼓勵學(xué)生在安全的前提下創(chuàng)新生物實驗方法和實驗步驟。

我們還是以《色素提取和分離》這個實驗為例子，課本對這個實驗的設(shè)置是驗證性實驗，實驗?zāi)康氖球炞C綠葉中所含色素的顏色、種類和含量，用的是層析液和濾紙條來分離色素，教師在教學(xué)中，可以把這個實驗改為探究性實驗。課本實驗中，由于會產(chǎn)生邊緣效應(yīng)和層析液的揮發(fā)性，在實驗操作中會去掉濾紙條的兩端，還要防止層析液的揮發(fā)，給小燒杯蓋蓋，但是在實驗過程中還是有可能會因為濾液細線碰到了層析液而導(dǎo)致實驗失敗，在習(xí)題中曾經(jīng)出現(xiàn)使用圓形的定性濾紙?zhí)娲鸀V紙條的題目，教師從理論上對習(xí)題進行講解不如讓學(xué)生動手實驗來完成這一問題的考證，因此可以把這個實驗設(shè)置為探究性實驗，讓學(xué)生分組進行實驗，分別用圓形定性濾紙和濾紙條進行實驗，實驗完成后對結(jié)果進行對比。13F889D9-3E2B-4911-8BE5-3D4781E0ECBB

這次我們用四氯化碳作層析液，得出的色素帶是3 條，這樣學(xué)生得出結(jié)論：色素帶與層析液的成分有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生把實驗材料優(yōu)化，比如可以選用青菜、韭菜、芹菜等進行實驗對比。還可以讓學(xué)生自行驗證乙醇和碳酸鈣的作用，設(shè)置3組實驗，“碳酸鈣+乙醇+二氧化硅”為第一組，“碳酸鈣+水+二氧化硅”為第二組，“乙醇+碳酸鈣”為第三組.通過這3組實驗，對提取出的色素進行對比，第一組顏色呈深綠色，第二組顏色呈綠色，第三組顏色呈淺綠色，從而得出結(jié)論，色素與乙醇相溶，碳酸鈣則可以防止色素被破壞。這樣通過實驗得來的知識比教師的講解更有效果，學(xué)生記憶理解更深刻。在這樣的實驗過程中，學(xué)生通過各種實驗材料的創(chuàng)新，運用實驗解決學(xué)習(xí)中的問題，從而培養(yǎng)了學(xué)生的探索創(chuàng)新能力。

四、培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力

理性思維是一種高級的思維方式，在思考和解決問題時采用理性、明智的思維方式，作為重要的學(xué)科核心素養(yǎng)，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的基礎(chǔ)思維方式，學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中，逐步學(xué)會運用批判性思維、演繹推理、歸納概括、對比分析、建模思維等解決生物問題。生物是一門理科類學(xué)科，新課改后，生物教學(xué)的實驗內(nèi)容變多了，目的就是對學(xué)生的實驗?zāi)芰M行培養(yǎng)，通過對實驗的操作和分析，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)理性的思維去分析問題、研究問題和解決問題。在生物實驗中，運用各種實驗方法，如：結(jié)果反向推理法、反向條件實驗法、縱向橫向類比法等，這一系列實驗方法，都是以理性思維模式為基礎(chǔ)的，都有利于對學(xué)生理性思想潛力的開發(fā)，進行實驗驗證的過程就是培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力的過程。比如我們可以依據(jù)實驗的原理，對生活中的現(xiàn)象進行邏輯分析，并通過邏輯論證獲得解釋，在這個過程中獲得對理性思維的培養(yǎng)。我們還是用“果醋和果酒的制作”這個實驗作為例子，果醋的制作是運用了醋酸菌發(fā)酵的原理，具體表現(xiàn)為醋酸菌與酵母菌的發(fā)酵原理，我們在掌握了果醋的制作原理后，依據(jù)這個原理對生活中的其他醋進行分析，我們生活中還存在著很多種類的醋，如米醋、白醋、糖醋等，這些醋的品牌不同、口感不同、產(chǎn)地不同，醋酸的含量也不同，酵母菌的發(fā)酵也不同，盡管存在著外在形式的諸多不同，但都是運用酵母菌的發(fā)酵原理，由此就培養(yǎng)了學(xué)生知識遷移運用的理性思維能力，實現(xiàn)了舉一反三。同樣在教學(xué)中，教師也可以創(chuàng)設(shè)更多的生活情境，使學(xué)生運用實驗的原理，對事物的現(xiàn)象進行分析，從而完成知識在新情境的遷移運用，進而培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。

五、結(jié)束語

在高中生物實驗的教學(xué)中，教師要注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，不能單單靠教師講解和示范實驗，要讓學(xué)生自己動手實驗，也不要局限于教材的實驗內(nèi)容，可以讓學(xué)生通過自己的思考，對實驗步驟和實驗材料進行創(chuàng)新，在學(xué)生對實驗分析、模仿、創(chuàng)新的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、實踐操作能力、創(chuàng)新能力和理性思維能力，從而培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，為以后的生物學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]烏蘭圖雅.關(guān)于高中生物實驗教學(xué)中學(xué)生能力的培養(yǎng)策略分析[J].才智，2020（12）：94.

[2]李飛平，趙偉偉.高中生物化學(xué)實驗樹立創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的探討[J].科學(xué)咨詢，2020（37）：167.13F889D9-3E2B-4911-8BE5-3D4781E0ECBB