中学生物实验教学初探

郑廉

摘 要： 提高生物科学素养是新课标的基本理念之一，而生物学是一门以实验为基础的自然学科，通过实验既能培养学生的实验操作技能，又能培养学生的综合探究能力并树立实事求是的科学态度；对实验观察到的现象进行讨论和分析，很好地发挥学生学习实验、认识自然的成效，这无疑是当今新课程改革的要求。在中学生物教学中积极探索和研究实验教学，将为学生的生物科学素养打下坚实的基础。

关键词： 中学生物 实验教学 实验能力

生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目标的实践。它不是盲目的行为，而是在理性指导下的变革现实的实践活动。在每一个实验的过程中，从实验意念的产生到实验方案的设计，从实验结果的分析到实验报告的完成，每一步都有思维活动，每一步都是思维的结果。所以，生物科学实验有利于把学生带入发现问题的情境，使学生在分析实验问题中和解决实验问题中锻炼思维能力。生物实验教学是生物学教学的基本形式之一，课程标准所倡导的探究性学习，有许多活动是通过实验进行的。因此，强化实验教学，用实验手段探索知识尤为重要，那么如何开展生物实验教学呢？

一、实验教师方面

（一）上实验课前要做精心的准备

1.在上生物实验课之前，应首先编好实验小组，按小组序号和座位对号入座，并使之固定下来。可避免出现学生因争抢座位而出现秩序混乱的局面，同时又有利于对实验用具的保管。

2.教师应反复讲清实验课的重要性及意义，使学生对实验课的目的明确、态度端正，这样在实验中才能注意力集中，操作规范。教师应布置学生预习，明确本节实验的原理、目的、步骤，特别是记住实验的操作步骤，对整个实验过程一一了解。

3.教师应认真学习教学大纲，钻研教材，明确实验的目的、内容、重点、难点，设计好板书和教案，精心设计和安排好实验课的具体步骤，准备好实验用的仪器、药品、实验教材，保证实验课的顺利进行。

4.教师应对实验技术至少操作一遍，对于在实验过程中哪些地方容易出现错误，教师要做到心中有数，对学生的各种实验现象要有预见性。

（二）实验中做好演示实验和学生实验

演示实验为学生提供观察的机会，学生实验给学生提供亲手进行实验、直接操作观察的机会，这样不仅可以满足学生强烈的好奇心和求知欲，更重要的是在学生动手进行实验的过程中，培养他们的实验操作技能。在实验过程中教师一定不能离开实验室，一桌一桌地巡视，了解每组实验的进行情况，及时发现问题并指导学生解决问题，督促学生当堂做好，只有这样，在接下去的实验中他们才会重视并认真地做。

二、学生方面要加强实验能力的培养

（一）培养学生的逻辑思维能力

思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验过程中，学生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料，对这些材料经过思维，抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系，再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理等都是概念、判断、推理的具体体现，这些就构成了生物学的知识体系。生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础，所以我们必须重视基本概念的教学，但是应该让学生自己通过“劳动”取得这些概念，让学生通过实验、观察、思考形成这些概念，并且用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义，推导实验的结论，实际上是训练学生思维的逻辑能力。生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理能力创造了有利条件。

（二）培养学生动手操作能力

只有先“知其然”，才有可能“知其所以然”。为了使实验教学更有效，笔者认为花点时间帮助学生搞清仪器的原理是很有必要的，例如，生物实验最常用的仪器之一显微镜的使用，直接关系到实验的成败。只有让学生了解显微镜的基本原理，学生才会弄懂高倍镜放大倍数大，分辨率高，但所看到的实际面积小，即视野小，而低倍镜则相反。学生只有在了解了这些基本原理的基础上，才能正确选用低、高倍镜，才能正确使用高倍镜，另外，学生搞清楚了显微镜成像原理，知道成的是倒像，也就不难理解为什么图像在视野中偏左还要把装片往左侧移动的道理了。当然在此基础上还应该让学生亲自动手去做做，这样印象才会深刻。上实验课时笔者发现，有部分学生怕出错而不敢亲自动手，喜欢看人家做，而有些同学则懒得动手，我们必须督促每个学生亲自做每个实验，确保每个学生都动手，显微镜的使用、装片的制作等是生物实验的基本功，尤其是显微镜的使用，直接关系到实验的成败。

（三）培养学生分析问题和解决问题的能力

在实验中，经常发现有许多学生只重视实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录，而平时好多同学由于种种原因没有得到期望的实验结果而泄气，碰到这些情况教师不要急于指出毛病出在哪，而要帮助他们分析没能达到预期效果的各种可能情况，让他们自己找出失败的原因，从而提高学生分析问题的能力。例如，在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片。一些学生也是按照这些步骤去做，但是在显微镜下看到有的细胞重叠在一起，看不清每个细胞的形态。让学生分析可能是哪一步骤出现错误，学生会得出可能有两种原因：一种是用HCI解离时间过短，另一种是压片时处理得不够好，在此实验中有时会出现细胞颜色过浅，学生会分析出可能是漂洗和染色时间短所致。又譬如，“叶绿体中色素的提取和分离”实验，个别学生没按正常步骤操作，而直接用水代替丙酮，在实验中忘了放二氧化硅、碳酸钙、层析液等药品，学生得不到理想的实验效果，笔者就启发学生分析为什么出现不一样的实验现象。这样在日常实验教学中重视对学生实验中的失败查找原因，既培养学生分析与处理实验现象和结果的能力，又培养学生严谨的学习态度。

（四）培养学生的创造能力

在平时的生物实验教学中结合教材进行实验方法或实验步骤的改进或实验类型等的自主设计实验的尝试，生物新课程的实验根据学生实验目标的不同，共分三大类：技能型、验证型和探索型。其中探索性实验最能培养学生的创造能力。在平时的生物学实验中，教师可有意渗透实验设计的一般原理与方法的教育，在一定程度上把验证性、演示性的实验改为探索性实验、研究性实验，鼓励学生自己设计具体的实验，给学生提供宽松和谐的实验环境，使学生的情绪、情感处于积极主动的状态，极大地提高学生学习生物的主动性、积极性。虽然探究性实验具有很大程度的不确定性，主要表现为实验材料的不确定性和实验步骤的不确定性，不同的学生对同一个实验有不同的实验设计方案、不同的实验材料；同时，不同的学生对同一知识点的理解不同，也会有不同的实验设计思路，这样它所选用的实验步骤也不同，虽然学生有许多实验设计还很不完善、很不成熟，甚至于失败，但教师平时鼓励学生在实验中大胆创新，给他们更多的选择的自由。例如在教学“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验时，在要求学生搞清质壁分离和复原的原因后，鼓励学生用不同材料去试试，有的学生从家里带来一些食盐、农业化肥（KNO3、尿素）等，还有的学生从细胞的吸水和失水原理中想到可否用不同浓度梯度的蔗糖溶液测出一些植物细胞的细胞液浓度，指导学生如何设计实验，利用书本知识结合实际，在实验条件许可的情况下，都可让他们试一试。通过这些过程，既能培养学生独立且科学地思考问题的能力，又能培养他们观察、实验、思维、自学等能力，从而提高学生的科学素质，这在一定程度上会激发学生学习生物的兴趣。

参考文献：

[1]周询.生物实验教学中思维素质的培养.生物教学与实验，2001（5）.

[2]周晓莉.如何利用高中生物实验培养学生探究能力.教学仪器与实验，2007（2）.

[3]洪钢铁.高中生物实验教学中的能力培养.中国校外教育·理论，2007（2）.

[4]李友章.也谈生物学探究性实验的开发研究.生物学教学，2003（7）.