谈实验教学改革和实验能力培养

2014-09-26钟建明

南北桥 2014年8期

钟建明

【摘要】实验目的、实验对象、实验资料、实验条件、实验原理、实验方法、实验者是任何一个实验都客观具有的七个要素。实验者认识、理解、准备了实验七要素之后，具有了实验能力，实验的难点就会得到突破。

【关键词】实验教学改革实验能力培养

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.08.096

中学生物实验是教学的重点、难点，也是高考的重要考点，因此我们必须重视生物实验教学。但是因为实验教学有一定的难度，导致很多老师在教学中照本宣科，学生依样画瓢的做实验。如此教和学使学生的实验能力很难提高。笔者在实验教学中经过探索，总结出了生物实验的七要素。针对每个生物实验我都要求学生理解实验的七要素，这样加强了学生对实验的认识和掌握，突破了实验教学的难点，提高了实验的教学效果，使学生的实验能力得到了长足的发展。

下面我主要谈两个方面的问题。一方面，阐述怎样让学生认识和掌握生物实验七要素；另一方面，阐述“认识生物实验七要素”在突破生物实验教学难点，培养实验能力方面的作用。

一、认识和掌握生物实验七要素

1.启发学生认识生物实验七要素。

（1）生物实验故事引入。

从前，一位化学家到一个农场喂猪。来到农场后，化学家面临了一个紧迫的，急需解决的问题——当猪已经饥饿难耐的时候，他不知道猪要吃什么食物。为了解决这个紧急的问题，化学家做了一个实验。他把一头猪从猪圈里放了出来，然后拿着一个本子和一支笔，跟着猪走。看见猪吃什么，就记录什么，或者是采集标本。这样化学家很快弄清了猪吃什么。

（2）提问、认识生物实验七要素。

问1：该实验的实验者是谁？答：化学家。

问2：该实验的实验目的是什么？答：弄清猪吃什么食物。

问3：该实验的实验对象是什么？答：饥饿难耐的猪。

问4：该实验的实验原理是什么呢？答：猪处于饥饿状态，看见自己可以吃的食物，就会吃。

问5：该实验的方法是什么呢？答：跟踪观察法；采集标本法。

问6：该实验所用的实验资料是什么？答：本子、笔。学生补充应该还有装标本器具，一根绳子（用来拴猪）。

问7：该实验需要哪些时空条件？答：白天，晴，野外。

上面我们回答了7个问题，这7个问题体现了生物实验的7个要素，是任何实验都具有的。启发学生说出一些知道的实验，教师与学生一同来阐述每个实验都具有的“实验者、实验目的、实验对象、实验原理、实验方法或技术、实验资料、实验条件”等7个要素。

（注：不要以为学生很难回答这些问题，实际上学生基本上能够准确的回答上面7个问题）

2.认识生物实验七要素之间的关系：

图1（注：长方形框代表实验条件）

实验七要素之间的关系可描述为：实验者为了达到实验目的，根据实验原理和方法，选择或控制实验条件，操作实验资料作用于实验对象。

3.理解实验七要素。

⑴实验目的：是实验各要素的核心，实验的其他各要素都是针对实验目的而构建的。⑵实验者：是做实验的人。⑶实验对象：与劳动对象一样，应该是明确的。⑷实验原理：与实验对象，实验资料，实验条件，实验者的知识原理有关。⑸实验方法或技术：包括五个基本的方法——怎样选择或处理实验对象；怎样选择或使用实验资料；怎样操作实验资料作用于实验对象；怎样控制实验条件；怎样观察记录。⑹实验资料：包括实验工具、仪器、试剂、其他材料。⑺实验条件：任何实验都是在一定的时空条件下进行的，并且需要在各自适宜的实验条件下进行。

当实验者实验要素构建不全，不能进行实验。这是肯定的，就像“巧妇难为无米之炊”嘛。可见，生物实验七要素，在实验中的重要性，它是实验能力的要素，也是突破生物实验难点的关键所在。

二、“认识生物实验七要素”在突破生物实验教学难点，培养实验能力方面的作用

1.“认识生物实验七要素”在理解课本上的经典实验和学生实验方面的作用

例1，高二生物必修教材中，艾弗里证明DNA是转化因子，从而证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）。这个实验是很难的。我的做法如下。

教师板书：图1生物实验七要素图解，启发学生认识该实验七要素。

学生回答：

实验者：艾弗里。

实验目的：验证艾弗里对实验的多种假设。

实验对象：R型细菌。

实验原理：启发学生进行科学的猜想。S型细菌的DNA能够转导入R型细菌DNA，从而使R型细菌产生可遗传的变异，转变为S型细菌。

实验方法：单因子变量对照方法。

实验资料：仪器——培养皿；试剂——从S型细菌中提取出来的DNA、蛋白质和多糖，以及用DNA酶处理过的SDNA；其他材料——培养基。