浅谈新课程下生物学实验教学的实施

徐　敏　崔　鸿　汪江一

【摘 要】生物课程作为一门实验性较强的课程，实验课程的实施情况在一定程度上反映了生物课程的实施效果。为了提高实验课程的质量，应该加强对生物实验教学的重视和改进，努力培养学生发现问题、提出问题的能力，培养学生的科学方法和态度。

【关键词】生物学实验教学 材料准备 改进 设计 探究能力

生物学是一门以实验为基础的学科，实验教学既是生物学教学的重要内容，又是一种有效的教学手段，实验课程的实施情况在一定程度上反映了生物课程培养学生科学素质的效果。根据理论和实践可知，生物学实验对于培养学生的作用是多方面的。因此，应该加强对生物实验教学的重视和改进，努力提高生物学实验课程的质量，培养学生的科学素养。

一、重视和改进生物学实验教学是培养学生科学素养的前提

生物课程注重实验、探究、技能训练等，为培养学生的基础科学研究能力提供了非常好的平台。通过生物学实验，学生能够掌握实验的一般方法、规律、技能和手段，提高对生物学知识的认识和理解，培养分析问题、解决问题的自主意识和能力。因此，在生物学课程的实施过程中要特别注重实验课程的质量，培养学生的动手能力和探究能力。

1.科学准备实验材料。在生物学教学中，由于时间和季节的限制，有的动植物实验材料没有现成的，教师应该整体把握学习内容，科学地提前准备好各种必备实验材料。大多数学校，实验条件和经济实力都是有限的，因此在生物课程实验材料的准备上，都应该注重科学性，主要应注意以下几点：

首先是易得性。实验时所用的材料应该比较容易买得到，或者至少是容易采集、收集或得到，不容易购买、采集或收集的材料应该寻找合适的替代材料。例如，在做“光合作用放出氧气”的实验中，需要金鱼藻，有的地方不容易采集到金鱼藻，则可以用水绵替代；在做“茎对水分和无机盐的吸收”实验中，如果因季节或地理条件限制没有凤仙花，可以使用白菜或其他透明或半透明的植物的茎作为替代材料；在“观察血液循环”实验中，可以使用比较容易得到的蝌蚪的尾来替代小鱼的尾鳍。

其次是方便性。选择的实验材料要方便使用。大多数实验都可以使用多种材料进行，但是有的实验材料实验效果很好，有的则效果不明显或者在实验过程中需要花费较长的时间。这就需要教师在做实验之前多参照其他教师的教学经验并多做一些比较实验，选用不同的材料进行实验对比，然后记录每种材料在实验中发生的变化或产生的效果，最终选取比较方便进行的实验材料。

再次是经济性。在实验材料的费用方面，最好根据各自学校经济承受能力和对科学实验课程的投入情况来自行调整，学校经济条件好的可以准备比较完备的实验材料、用具、仪器设备等，条件稍差的可以寻找比较经济实惠的生活用品等来替代实验室的科学试剂或用具。但笔者认为无论学校条件怎么样，在进行实验活动时，都应尽量遵循经济原则，为节约型社会做贡献。例如，如果是做“定性”实验，即只要求探究实验对象的某种特性时，最好选用比较经济的实验材料，只要能产生同样的实验效果就行。

最后是参与性。在实验课程的准备上，可以让学生先行准备实验所需的材料，在课堂上向学生和老师展示自己准备的材料。实验材料齐全的可以立即开始进行实验，材料不齐全的则根据其他同学的准备情况并在教师的指导下补充齐全后再进行实验。这种自主收集实验材料再进行实验的课堂教学方式，可以激发学生的动手实验兴趣，既巩固了学生对生物学实验的过程设计，又增强了学生对生物学实验的喜爱。

2.精心设计实验，提高实验质量。“凡事预则立”，课堂教学是这样，实验教学更是如此。在进行生物学实验教学之前，进行科学合理的实验教学设计，在观念上对实验进行一定的教学打算和安排，深入钻研学习内容，吃透重难点，找准新的学习内容的切入点，并结合本班学生的实际情况，创造性地使用学习内容，以满足不同学生的学习需要，促进学生的进步和全面发展。

生物学实验课程的设计首先要生活化。使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种生物学实验，可以拉近生物科学与生活的距离，让学生深切地感受到生物科学的真实性。此外，从学生的生活经验出发，引导学生进行生物学实验，有利于激发学生的好奇心和学习兴趣，培养学生运用知识的能力，形成主动发现问题、分析问题和解决问题的良好习惯，有利于知识迁移能力的培养，让学生体验到生物学知识的实用性和价值性。

其次，中学生物学实验教学在设计中应注意探究性。实验是进行科学研究的重要方式，而研究性学习又是目前最重要的学习活动方式之一。生物学实验的探究性设计，可以将实验教学与探究性学习结合起来，让学生体验、理解科学探究的方法和过程，丰富学生探究活动的亲身经历。这样，学生不但获得了生物学知识、学到了生物学实验技能，更重要的是受到科学方法、科学思维的训练，形成科学精神和科学态度、品德，提高自身的生物学素养。

再次，生物学实验设计需要明确实验中的示范作用。生物学实验一般是分步进行的，后一步骤的开展依靠前一步的完成，而每一步又是由许多规范而严格的顺序和操作动作来完成的。在生物学实验中，对每一个操作动作的姿势、强度、着力部位和方向等都有特定的要求，尤其是复杂的实验操作技能。因此，教师在实验设计时必须明确指导与示范的重要作用，关键时刻给以适当的示范。

3.反复预实验，改进实验过程。在进行正式的实验课程前，教师通常应该首先进行1～2次的预实验，亲自进行各项实验步骤，检测实验设计的科学性和可行性，了解其难易程度，同时总结在实验中的注意事项。这样，教师就会清楚地了解哪些实验容易实施，哪些实验不容易实施？对不容易实施或实验现象不明显的实验应做好改进工作，以便实验课程能够顺利进行。暂时没找到改进方法的实验则应总结好实验注意事项，以便对学生实验进行适时合理的指导，从而提高生物学实验效率和质量。

二、在生物学实验教学中培养学生的科学素养

对于科学素养，Showalter、Miller及中共中央、国务院均给出了不同的含义。

Showalter总结了自20世纪五十年代末到七十年代初之间有关科学素养的文献后，认为科学素养有七个方面的含义：具有科学素养的人明白科学知识的本质；有科学素养的人在和环境交流时，能准确运用合适的科学概念、原理、定律和理论；有科学素养的人采用科学的方法来解决问题，做出决策，增进对世界的了解；有科学素养的人与世界打交道的方式和科学原则是一致的；有科学素养的人明白并接受科学、技术和社会之间的相关性；有科学素养的人对世界有更丰富、生动和正面的看法；有科学素养的人具有许多和科学技术密切相关的实用技能。

Miller定义的三个科学素养概念：对科学原理和方法（即科学本质）的理解；对重要科学术语和概念（即科学知识）的理解；对科技的社会影响的意识和理解。

中共中央、国务院发布的“关于加强科学技术普及工作的若干意见”中认为，要从科学知识、科学方法和科学思想的教育普及三个方面推进科普工作。科学知识即本学科系统的知识领域；科学方法包括本学科的思维品质、思维能力，应用知识解决问题的能力，以及掌握科学工作方法进行有效的科研工作的能力；科学思想主要是指科学态度、科学精神、科学价值等。

生物学是一门实用性很强的学科，在教学中应贴近学生的生活，充分利用学生原有的认知和生活经验，使之在实验探究中获得感悟和发现，进而建构知识体系。因此，生物学实验课程应该让学生亲历科学发现的思维过程，让学生进行自主探究并感悟、发现和获得生成性知识，培养学生的问题意识、科学方法和态度这两方面的科学素养。

1.巧妙设置“问题”，激发问题意识。问题是科学探究的源头，是创新思维的催化剂，没有问题，学生就不会有探究结果的思维活动。中学生的问题意识不强，很难独立地从生活、自然现象中发现问题。所以，教师要在生物学实验课程教学中让学生感受到矛盾，鼓励学生勤于思考，培养学生大胆质疑的精神和自信，从而引起学生发现问题，提出问题，并经过适当地推理和思考，将其表述为科学性问题。

学生学习生物学的过程是一个不断提出并解决问题的过程。因此，除了激发学生的问题意识外，教师还必须巧妙地设置“问题”。针对中学生物学的特点和学生的心理发展水平，在中学生物学实验教学中，对学生实验探究问题的设置要符合学生的认识发展特点，使学生可以通过努力达到“最近发展区”。

2.创设情境，培养科学方法和态度。在生物学实验教学过程中，进行生物科学史教育，可以让学生了解生物学发展历程和一些重要史实，加深对相关生物学知识的理解，同时感受生物学家们在科学研究过程中所具有的科学方法和态度、精神。

通过学生自身的实验设计、资料收集和分析、实验预测，并得出结论，可以亲历科学探究的过程，逐步掌握科学研究的方法。科学研究内容是不同的，但是科学探究的过程却是相似的，掌握一定的科学研究方法，可以为学生今后的科学研究打下良好的基础。

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