对高中生物实验教学的有效性分析与研究

王家波

摘 要：高中生物实验是培养学生科学意识、提高综合探究能力的重要途径，对于提高生物教学质量具有重要意义。当前高中生物实验课教学存在教学观点落后、学生参与意识薄弱、实验过程设计不科学等问题。为转变教学过程中存在的这些问题，教师要采取科学的教学手段，开展重视过程的探究性实验，鼓励学生使用多种方法展开实验研究，全面提高实验技能。

关键词：高中生物；实验教学；有效策略；人教版；高考案例

生物是一门以实验为基础的自然学科，每个生物结论的得出都要经过严密的科学实验进行论证。当前的生物高考也越来越注重对学生实验探究能力的考察，实验教学的重要性不言而喻。从当前学生的学习情况来看，我们的高中生物实验教学发展形势并不那么乐观，如何加强对实验教学有效性的研究与分析，是教学工作者需要重点思考的话题。

一、究竟是哪些因素阻挠了高中生物实验教学的有效性发展

1.教师：教学观念落后

纵观当前的高中生物实验课教学现状，我们很明显能发现课堂中弥漫着浓厚的应试教育气息。教师组织教学活动以考试为主要目的，满堂灌式的生物教学将大量理论知识一股脑倒给学生，学生没有在课堂教学活动中得到亲自实验的机会。在课堂上，即使教师带领学生做实验，也多以演示实验为主，大多是将教材上的结论验证一遍，学生缺少进行高层次、多元化探究性实验的机会。

2.学生：参与意识单薄

长期以来，高中生物实验课以验证课本结论的演示性实验为主，学生在实验学习中被要求关注实验知识，科学方法与实践技能的培养没有得到关注。这种课堂教学造成的结果就是：学生对实验失去兴趣，参与意识薄弱，对实验的好奇度多于科学分析，参加实验只是走个过场。学生的主观能动性在实验过程中没有得到充分发挥，自主创新能力没有得到有效培养，实验技能迟迟难以提高。

3.实验：过程设计的误区

就实验本身而言，当前的高中生物实验在过程设计上陷入了一些误区：学生通常是先知道实验结论，再开展实验活动。我们所选择的实验项目大多是教材上的典型实验，所以，学生在参与实验之前就已经通过教材上给出的结论知道了实验结果，在随后开展实验的过程中，他们不再对实验保持绝对的热情，习惯直接参考教材给出的实验步骤，草草了事，导致实验学习的质量迟迟难以提升。

二、如何实施高中生物实验课有效性教学

1.优化实验项目，激发学生的参与兴趣

现在的高中生物实验课之所以激不起学生的兴趣，很大一部分原因就在于实验项目的陈旧。教材上的几个典型实验做了又做，演示了一遍又一遍，学生容易失去耐心，感受不到新鲜感。为了进一步激发学生的实验参与兴趣，教师要选择一些可以引起学生重视、让学生感到新鲜的实验项目，例如，与高考有关的实验、与生活中生物现象有关的实验。

2016年北京高考生物第31题是番茄嫁接实验题（嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术，目前也用于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄（X）作为接穗，嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄（M）砧木上……），在开展实验教学的过程中，教师可以将嫁接选为实验项目，引导学生探究果树嫁接的技术要点，掌握果树嫁接成活的原理。教师可以先为学生讲解枝接法，然后，让学生依照剪砧、劈砧、削接穗、包扎四个步骤对番茄植株进行嫁接。

嫁接实验需要长时间对植株进行观察，学生想掌握嫁接技术必须持续对实验对象进行记录。在持续观察研究过程中，学生迫切想要知道植株最终的成长状况，实验兴趣得到了保持，自然就不会出现在参与实验过程中无所事事的局面了。选用高考题中的内容作为实验项目，也是为了加强学生对实验课程的重视，让学生知道高考所考查的都是生活中的生物现象，只有到生活中去实践、认真听老师的讲解，才能在高考中取得好成绩，增强用生物知识提高生活质量的能力。

2.探究性质实验，允许学生错误操作

无论是哪一门学科的实验，都非常重视实验过程的科学性和严谨性，实验过程中一个微不足道的动作，都有可能导致实验结果的失败。教师非常害怕学生在实验中犯错，因此，习惯于一遍又一遍地告诫学生这不能做，那不能做，导致学生在实验中畏手畏脚，也没有将教师的话听进去，会犯的错误还是继续犯。在教学实践中我们发现，学生对于太轻易得来的知识总是不够重视，容易忘记，教师要让学生在允许范围内犯错，让他们在参与探究的过程中亲自发现错误操作对于实验结果的影响。

“植物细胞的有丝分裂”实验中，根尖解离之后如果不经过漂洗，会与盐酸同染色剂产生反应，影响到根尖细胞内染色体呈现的染色效果；“叶绿体中色素的提取与分离”实验中，层析液浸没滤液细线的话，色素就会溶解在层析液中，导致实验无法完成；“生物组织中蛋白质的鉴定”实验中，蓖麻籽的薄片必须先用95%的酒精洗去油脂，否则会影响对蛋白质晶体的观察等，都是学生在生物实验中可能会忽略的问题。开展探究性实验，就是为了避免教师过多的演示导致学生实践能力的削弱。“从哪里跌倒，就要从哪里爬起来”，实验并不是不允许学生犯错，而是要学生在试一试的过程中学会分析错误原因，加强对科学探究精神的认识。

教师在开展探究实验过程中允许学生犯错，但注意要把握一个度的问题。有些实验如果错误操作，可能会带来危险，对学生的生命健康造成危害。学生开展探究性实验，并不意味着教师就无所事事。“学生主体，教师主导”课程教育理念在充分认同学生课堂主人翁地位的同时，也对教师课堂引路人角色做出了界定。教师要在学生探究实验过程中来回走动，了解学生实验的进展，对于实验过程中出现的普遍性错误给予重点指导，使学生深入了解生物学科本身的特点，养成批判性地获得教材知识的习惯。

3.使用不同方法，对比实验探究效果

教师和教材往往会为学生给出实验步骤、实验结论，学生按部就班开展实验探究，在过程中没有融入自己的想法与建议，科学意识和批判意识未能得到良好培养。教师应该给学生提供使用不同方法获得实验结论的机会，让学生在对比实验中加强对实验探究的认识，提高对实验结果的认同感，学会选用最科学的方法来达到最佳效果。

以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例，教师可以建议学生对实验所取的菠菜与酒精量比例这一问题展开探究，尝试以10 g菠菜叶与10 ml无水酒精组合、10 g菠菜叶与5 ml无水酒精组合、5 g菠菜叶与10 ml无水酒精组合、5 g菠菜叶与5 ml无水酒精组合等不同方式对实验进行分析。学生也可以对在干燥滤纸条上划细线的不同方法、研钵中加碳酸钙少量还是较多、烘干后滤纸条上划细线的次数等问题进行研究。

通过不同方法，改变实验中某一定量对实验进行对比研究，可以加深学生对实验过程的认识，了解不同方法得出实验结论的效果，最终提高他们对实验现象的理解能力，最大限度地发挥实验对提高学生综合探究能力的效果。

实验能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的逻辑思维能力，发展科学探究精神和创新思维精神。“授人以鱼不如授人以渔”，在开展高中生物实验课程教学的过程中，教师要想方设法让学生亲自参与到实验过程中来，使学生掌握科学的实验方法，让探究性实验进入生物课堂。为了更好地为学生创造实验环境、提高实验教学质量，学校要加大生物实验室建设工作力度，为学生提供专业、仿真的生物实验条件，促进实验教学品质的进一步提高。

参考文献：

[1]韦玉红.高中生物实验有效教学策略行动研究探索[D].上海师范大学，2013.

[2]王晓静.中学生物实验教学现状的调查与分析[D].河南大学，2013.

[3]周晋.中学生物实验教学的现状调查与分析[J].河南职业技术师范学院学报（职业教育版），2009（6）.

编辑 薄跃华