高中生物教材某些实验设计中存在的瑕瑜及改善措施

陈喜容

摘 要：目前，普通高中普遍使用的生物教材内容清晰，条理清楚，适合于大多数高中学生的认知水平，教材中根据课程计划安排了许多实验设计，但是生物教材中所涉及的一些实验设计存在瑕疵，与课堂教学不太匹配，需加以改善。

关键词：高中生物；教材；实验设计；改善措施

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）26-0058-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.26.033

高中生物是一门理论与实践结合的学科，在介绍理论基础时适当添加一些实验设计，一方面响应了国家素质教育的号召，另一方面使学生通过直观、清晰的实验加深对课本理论知识的理解，同时有助于锻炼学生的思维能力与动手实践能力。理论联系实际的课堂教学模式也是新型教学所需要的。尽管许多实验设计都很巧妙，但在实际教学中不难发现教材的某些实验设计仍然存在一定的问题。

一、生物教材中实验设计方式

目前，我国大多数高中选用人教版普通高中教材。以人教版生物教材必修课为例，该教材分为三个模块，分别为：“分子与细胞”“遗传与变异”“稳态与环境”。教材中三个模块共有31个实验，其中高考考纲要求的有19个实验。“分子与细胞”属于比较抽象的概念，只有在微观环境下才可以观察到。因此该模块中首先安排了几个观察类实验，利用高倍显微镜观察细胞，检测糖、脂肪、蛋白质等生物大分子，观察DNA、RNA在细胞中的分布。这种实验属于验证性实验，学生已知实验结果，根据结果探究实验过程。这类实验明确地给出了实验材料用具、具体的方法步骤，主要目的为培养学生的观察能力与动手操作能力。

在了解了实验过程之后，学生就可以接触探究性的实验设计，这类实验给出一个课题，由学生自己拟制实验方案，探究可能出现的结果，并判定哪种结果是正确的。比如模块一中“探究酵母菌细胞的呼吸方式”，模块二中“脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”，模块三中“土壤中小动物类群丰富度的研究”等。这些实验可以帮助学生加深对基础知识的理解，并在此基础上培养学生的实验设计能力，掌握实验操作的基本方法与步骤，提高获取知识的主动性。

在教材中还有一些比较特殊的实验设计，不要求学生对实验的用材与步骤进行归纳与设计，而是引导学生构建生物模型，通过三维或二维模型将生物活动展示出来，帮助学生对生物体生命活动进行直观的观察与探讨，这类实验最具有代表性的有“制作DNA双螺旋结构模型”“模拟减数分裂过程中染色体的变化”。

二、实验设计中存在的瑕疵

尽管教材中的试验设计逐层推进，帮助学生更透彻地了解生物知识，但教学实践中却发现有个别的实验设计存在不足。例如，观察实验中“观察DNA与RNA在细胞中的分布”实验，过程设计复杂烦琐，不利于学生理解和正确操作，反而对学生理解DNA与RNA起到不利的作用；另外，有些实验设计太模块化，太单一，不利于学生进行思维拓展，例如“检测生物组织中糖、脂肪、蛋白质等大分子”的实验；还有一些实验尽管环节设计没有出现问题，可是在实验材料的安排中出现一些问题，例如“绿叶中色素的提取与分离”实验中所使用到的层析液中含有剧毒成分“苯”，对于刚接触实验的学生来讲，对其危害性重视不足，或防护措施不到位就会对身体健康造成危害。

除了实验设计本身存在的问题之外，另一种问题也应该得到重视。由于实验设计是参考性知识，在考试中很少涉及，因此在追求成绩的同时，在课堂教学中会对实验设计进行有选择的忽略。教师与学生没有正确认识到实验设计的重要性，因此许多实验设计如同摆设。另外，教师综合素质的不达标，学校实验教学设施的不完善也都是实验教学得不到重视的原因。

三、实验设计改进措施

教师可以根据实际的教学情况，对教材中的实验设计进行有选择的取舍与改进，主动创新实验方法，或自己拟制与课程有关的实验课题，鼓励学生进行实验操作。例如，“鉴定糖类、脂肪、蛋白质”实验中，可以改进实验材料，在鉴定还原糖时，教材中选取苹果、梨等材料，这两种材料在实验进行前还需进行碾磨、匀浆等前处理，这些前处理费时而又不必要；在鉴定脂肪时，教材选用不易购买的苏丹III。因此教师可以更换实验材料，例如将苹果、梨等替换为葡萄、提子等汁水含量丰富的水果，省去了前处理的环节，将苏丹III替换为苏丹IV。通过对教材实验的改进既简化了实验步骤，还可以达到相同的实验效果，一举两得。在“观察DNA与RNA在细胞中分布”实验中，若教师提前进行实验就会发现教材所使用混合染料染色所得到的实验结果并不理想，难以区分DNA与RNA，但是将两种染料分开染色就可以很好地解决这一问题，教师可以利用这一点，先让学生按照教材方法进行实验，在实验失败后引导学生主动发现问题所在，创新实验方法，并加以改进和完善。

另外，针对耗时较长的试验，如观察酵母菌的呼吸方式，可以分步进行。教师可以提前对酵母菌进行培养，让学生利用自己的课余时间对酵母菌的呼吸进行观察，一方面有助于节约课堂时间，另一方面也丰富了课余生活。学校方面对于实验教学也应加以重视，可以在日常测验中增加实验设计的比重，完善实验器材，开放实验室，鼓励学生进行实验操作。

四、结语

实验设计对于学生加深理论知识的理解有很大的帮助，并有助于培养学生的思维方式，提升综合素质。但是对于实验教学不可照本宣科，应及时发现教材实验设计的不足之处，并对其加以改进，使实验教学与课堂教学相辅相成融为一体。

参考文献：

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