提高学生实验操作技能的思考

李成双 卢青林

(甘肃省民勤县第四中学 733399)

中学生物学实验教学不能仅仅是要求学生做教材中的实验，更重要的是应通过实验培养学生的实验操作技能，进而使学生形成实验与实验设计的思想方法、学科思想方法、学科基本素养与学科研究的基本技能。中学生物学实验操作技能的形成与培养，这既是教师的教学任务，更是学生必须具备的基本能力和基本素养。

1 生物学实验操作技能的一般过程

中学生物学实验操作技能的学习掌握一般要经历认识、分解练习、整体练习、应用和熟练几个阶段。

1.1 认知和映像阶段 这个阶段要求学生在学习过程记住有关实验仪器的名称、用途、主要构造和操作规则，懂得实验的基本原理和操作步骤，知道有关测量工具的使用方法。在此基础上，学生对教师所做的示范动作进行模仿记忆的一系列行为活动。它包括心理模仿和行为模仿两个方面，是形成操作技能的最初阶段。学习一种新的操作技能的初期，学生应通过听教师讲解和观察教师的示范操作、阅读教材中关于操作活动的文字说明或图示指导等多种途径，能够辨认实验仪器、工具、部件的名称；知道具体的生物实验过程和操作要领；了解操作活动的性质、原理和意义等，形成关于操作活动的映像和初步概念。在这一个感知、记忆、想象和形象思维活动的过程中，教师示范操作的主要目的在于为学生提供视觉现象和模仿的依据。例如，学习显微镜的使用时，学生不太清楚到底应该怎么取镜、安放、安装、对光，怎么先低倍镜后高倍镜观察。此时教师讲解并结合操作显微镜让学生边看边模仿，尽快熟悉仪器的结构、使用方法和注意事项。同时注意学习和模仿教师的动作要领。

1.2 分步模仿与定向阶段 在分步模仿阶段，学生经过实验操作的认知阶段在头脑中形成了实验操作的映像之后，就开始模仿这种操作活动。如果没有教师的指导，学生通常从模仿整体的操作活动开始，往往会遭受失败。此时，教师应给予适当的指导，指导他们对复杂的实验操作活动进行分解，把注意力集中在遇到困难的环节上，并进行重复模仿练习、领会和体验其要领，直到基本学会才继续下一环节的练习。如观察细胞有丝分裂的实验，取材、解离、漂洗、染色、制片等都是关键性局部技能，需要加以练习和掌握，必要时还可做进一步的分解。该阶段的主要特点是掌握技能的局部动作。教师的作用是及时地给予指导和矫正示范，有针对性地纠正学生的错误。

在模仿的基础上，定向操作是完全在学生独立意识控制下进行的。经过分步模拟阶段的分解练习，学生已基本掌握局部动作要领，并开始将这些动作联系起来。但是，各个动作结合得还不够紧密。学生需在反复练习过程中，使实验操作动作的准确性、协调性、稳定性和灵活性逐渐增加，逐渐形成整体的协同动作。

定向阶段学生的动作方式都受认知阶段形成的动作影像的引导和调节。同时，又使这种动作映像得到检验、巩固、校正与进一步充实。当两者发生矛盾或者动作出现困难时，常常需要反复观察示范、了解要领等，以此来强化或修正动作的映像。因此，这一阶段，虽然学生在操作环节上需独立完成，但仍需要教师的矫正示范及指导。教师在定向阶段的作用主要是及时发现并指出问题，而纠正错误、排除故障则由学生自己来完成，教师不再包办。

1.3 应用和熟练阶段 生物学实验操作技能通常不是在达到熟练之后才进行实际应用的。与此相反，生物学实验操作技能达到熟练乃是反复进行实际应用的结果。从这个意义上看，应用和熟练阶段实际是上一阶段的延续。例如，显微镜的使用，则要经过多次练习、应用，才能从模仿、定势，达到熟练的程度。

这一阶段，学生能熟练、协调地完成操作过程。例如，微生物培养中培养基的制备，准确的称量、熟练调pH与灭菌、灵活自如倒平板等；探究酵母菌细胞呼吸的实验中，实验方案的设计、仪器的安装与使用、装置的调整、对比实验的设置、纠错检查、数据的记录等。这些技能的培养，开始应先有示范，让学生模仿学习，然后由教师讲述方法及注意事项，由学生独立进行。

该阶段对学生的能力要求较高，当学生形成相对顺畅的思路和流畅的操作流程，并能按照操作规程进行故障的检查、排除和误差分析时，标志着学生具体的实验技能已形成。

2 影响生物学实验操作技能学习的因素

实验操作技能的形成，是一个复杂的学习过程，它与其他学习活动一样受内部条件和外部条件影响。

2.1 学生已有的理论与技能基础 学生在以往的学习中，积累了一定的理论与操作技能。掌握的技能对新的操作技能的形成产生积极的影响，促进新技能的形成，起正迁移作用。例如，掌握了菊花的组织培养技术后，再进行月季的花药培养就比较容易。当然，旧的技能对新技能的形成有时也会产生消极的作用，即存在负迁移。例如，无菌操作技术不规范、不科学，对微生物的分离和计数产生较大的影响。因此，教师在指导学生练习或学生自己练习时，应该利用操作技能迁移的原理提高练习的效果。注意将新的操作动作的练习与已掌握的相关技能相联系，比较它们的相同点和相异点，提高学习效率，同时要注意避免负迁移的发生。

2.2 教师指导与示范的外部学习条件 学生在学习生物学实验操作技能的整个过程中，教师的示范、指导、讲解等对生物学实验操作技能的形成具有重要影响。教师为帮助学生观察、理解操作技能，示范时操作的速度应适当放慢，以利于学生观察；同时教师要一边示范操作，一边用简洁的语言概括出操作的关键点，使学生对示范操作有正确的理解，对操作要领易于记忆；然后再让学生根据操作要领进行练习，教师对学生练习中出现的偏差给予指导，以提高练习的效率。又如，微生物实验室培养的无菌纯化技术比较复杂，也较难记忆，教师可一边示范，一边概括操作的要领、实验的关键点，使学生在理解的基础上，记住要领，回忆关键，然后再进行模仿练习；同时归纳“燃烧冷却过火焰，焰旁沾取轻划线；重复操作三五次，平板倒置来培养”的要点。这样学生对这一技能就比较容易理解和掌握。

练习在技能的学习过程中起着重要的作用。练习是刺激与反应的重复，但不是单纯的重复操作，而是以掌握一定的活动方式为目标的反复。就这个意义来说，只有当学生从自己的动作或动作的结果中得到反馈时，练习才能对学习起促进作用。因此，在学生操作练习时，教师对其表现的状况要给予适当的反馈。对做得好的要给予肯定、赞许和鼓励，对出现的错误或偏差要及时给予指出，必要时给予重复的讲解和示范，使学生及时了解并进行纠正，始终朝着既定的目标前进。