创新生物实验对学生能力的提高

陈堂华

【摘 要】生物实验创新，提高学生的生物素养，同时培养学生观察能力，对出现的新现象进行剖析，从而在学习过程中提高能力。本文以事例论据且作对比去论证了创新生物实验对学生能力的提高。

【关键词】生物实验；创新；能力；提高

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）08-0160-01

生物课程标准中对能力目标的要求分为三个不同层次，实验操作能力，科学探究能力，获取信息能力。实验操作技能中，中学阶段的生物课程应该使学生掌握生物学基本操作方法和生物学的一些实验方法。实验对提高学生生物素养有画龙点睛的作用。

本人2015任教高一时，以30名自愿学生作为对象，进行实验创新。引導学生掌握教材知识，进行实验创新和提高实际能力。30人分成了三个小组，第一组基础相对薄弱，第二组基础较好，第三组基础较全面。

高中一年级生物实验中首先出现的实验是检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。动手实验激发了学生的求知欲。安排一节课时，同时要完成糖类、脂肪、蛋白质、淀粉四个材料的颜色反应，根据教学经验，要在这短短的40分钟内完成相关学习任务，时间不足，为了锻炼学生能力，允许学生创新。让他们自己想方法改进实验，要求既要看到实验现象又能按时完成实验内容。为这30名学生提供了一些书籍，也允许学生使用网络查阅资料。实验前一天，不同的实验对象提出不同的方案，第一组学生要求按书本做，不用改变；第二组学生认为该实验条件没有苛刻到一定要在50℃至65℃，可以直接用酒精灯加热；第三组学生提出实验前煮好开水，然后实验时倒出开水到烧杯在温度计监测下，先晾一下，温度下降到50℃到65℃再将还原糖与斐林试剂混合液放入烧杯中。经过再三考虑学生实验安全，也与化学老师讨论了经过。允许这三组学生都按自己的想法去实验。

教材还原糖鉴定实验步骤如下：（1）取A、B编号的2支试管，分别注入2ml组织样液和2ml蒸馏水。（2）向2支试管内分别加入5—6滴斐林试剂。振荡试管，使溶液混合均匀，此时溶液呈蓝色。（3）将2支试管放进盛有50℃-65℃的温水的大烧杯中，加热2min左右。对比2支试管中溶液的颜色变化。

第一组学生，担心实验会出错，认为不必修改实验步骤，完全按书本进行模仿实验。经过学生的认真实验，能得到教材中的实验现象，得出了教材结论：滴斐林试剂与还原糖在一定条件下出现砖红色沉淀。但这过程已用了大半节课时间，不能对实验的温度变化、颜色变化、试剂种类及试剂加入步骤等做足够的探索，更重要是学生能力得不到锻炼。

第二组学生，加热改为将2支试管直接在酒精灯上加热2分钟。对比2支试管中溶液的颜色变化，却得到与教材中不一样的实验现象出现黑色沉淀。这一小组，实验前也认真学习书本，甚至跨学科进行了探讨，实验前认为温度不需要很严格。却在实验过程中失败了。课后学生做了实验反思，当温度到达50℃至65℃后，难以保持，颜色变化过程中有砖红色出现，但很快变成黑色氧化铜。在实验中来不及观察和分析。小组重新查资料与教师再修正，可以用第二组方法缩短时间操作方便，也可以实验前改用实验室小型恒温箱预热到65℃。学生重做实验后，一样得到了教材的结论。从中让知识和能力进一步提升。

第三组学生，对实验中温度控制改为实验前用电水壶煮好开水用水壶保温。在大烧杯先放入一支温度计，然后倒入开水，倒入过程要注意安全和速度。当温度计显示温度到达65℃时，将2支试管放进烧杯浸浴在开水中，二分钟后。观察试管中溶液的颜色变化。实验现象与教材结论一致。但不使用酒精灯用时缩短了，为接着的实验节省了时间。更重要的是，适当的创新让实验取得成功，让学生体会到巨大的成功感。过程中经过自己查资料，与同学论证，与化学老师跨学科的讨论，更能掌握这一实验的本质。

这次实验创新，学生动手能力得到了很大的锻炼。自己建立创新点，对实验温度的要求提出质疑，对实验中加入的化学试剂的特性，出现的化学变化都经历了一次学习吸收然后输出的过程。不但在生物学科出现考点如温度、颜色变化等得到加强，甚至跨学科到化学物理也得到不同程度的回顾。也让学生对生物产生了浓厚学习兴趣。

经过从高一到高三的创新训练，学生各方面能力得到提高。主要表现在以下几方面。

一、在应试能力上得到很大的提高

跟踪了学生三年的期中和期末考试实验题得分率，将参与创新的学生定为实验组，不参与的定为对照组。得出下表。

从表中数据显示，实验组学生每次得分率都在80%以上。可见应试能力得到了比较大的提高。

二、学习过程中实际操作能力得到提高

学生实验操作是学生教学的主要内容，是实验课的重中之重，实验课堂40分钟里学生动手时间应该要占四分三以上，教师可用少量时间做总结，以确保教学目标实现。但往往在实验课实操过程中，一部分学生没有动手能力，班级分成实验小组只能看别人实验。而参加了创新实验组的同学实际自己动手能力得到提高。

三、探究能力得到提高

生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动，科学探究通常包括提出问题，做出假设制定计划得出结论和表达交流。教材改版后从必修一到必修三都新增了很多实验探究，创新实验组的学生主动学习，学生自己得出教材中的结论，而不是把被动的模仿，只接受灌输。能力从而得到较大提高。

创新实验，让学生自己动手，促进学生立足于实验，提高生物素养。让学生明白，依据实验证据得出实验结论。

参考文献

[1]刘恩山.中学生物学教学论.北京.高等教育出版，2003.8.

[2]课程教材研究所生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书.生物1必修分子与细胞北京：人民教育出版社，2007年2月第2版.