浅谈高中生物实验课教学情况

                                

摘要    生物是自然科学中的一门基础科学，将成为二十一世纪的领先科学。我国自然科学的研究工作已将生物学列为各项重点研究与发展领域之首。中学生物教学又是一门实验性很强的学科，生物教学中的很多原理、结论都要通过实验来进行论证。生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一，同时对学生整体素质教育的提高，起到了非实验教学无法替代的作用。因此生物实验教学在生物教学中有其重要的作用和地位。

关键词：    高中生物     实验教学      教学情况

生物学是一门以实验为基础的自然科学。许多生物现象只有通过实验才能得到解释，各种生物体的形态结构必须通过实验才能观察清楚，生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。但是由于历史等各种原因，我国的生物实验教学起步较晚，以致重知识、轻实验，重理论、轻实践，学生的“高分低能”现象至今仍相当严重。中学实验课教学是实施素质教育的重要教学环节。影响生物实验教学质量的因素主要包括实验教学观念、实验教学方式、实验教学评价和实验教学的安排、管理等。本人针对在生物实验教学中出现的问题进行了初步探索研究，觉得可以从四个方面进行改革：提高生物实验教学认识，优化实验教学模式，改进实验评价方式，科学、合理地安排实验课。

一、实验课教学效果不高的归因分析：

（一）实验教学观念落后：

实验教学观念主要指教师对实验教学意义、目标的认识。实验教学的重要意义是不言而喻的，但仍有相当一部分人把实验课看成是理论课的补充。在许多中学的教学中，实验教学仅被看做是一种辅助性教学。在知识和能力的培养中，侧重于知识，在思维能力与动手能力的培养中，侧重于思维能力。这种目标定位造成目前实验教学状况——重实验结果、轻实验过程，重知识巩固、轻能力培养。教师在实验中应处于何种地位、应完成哪些任务呢？绝大多数教师认为教师应是管理者。管什么？管纪律。实验课最难的，也是令教师最头痛的莫过于对学生的管理。他们认为纪律管好了，实验课就成功了一半。可见实验教学组织管理在教师心目中是多么的重要。因此，在实验课上，教师们不惜花费大量时间、精力去维持纪律要求学生正襟危坐，不让动手别动手，让你怎么做就怎么做。可是，正是这种束缚扼杀了学生的尝试欲望，使得学生们服从意识有余、创新思想不足，科学探究能力得不到发展。

（二）实验教学方式陈旧：

以上认识上的误区导致了教学方式上的偏差。不管是做什么实验，其教学环节几乎都是相同的，即学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作结束后，教师提出有关实验结果的问题让学生思考。这一教学方式又被称为操作模仿式，在生物实验教学中已运用多年，好处是利于学生掌握实验步骤，教师易管理，但其弊端也是显而易见的。主要有两点：其一，动手与动脑环节的脱离。由于学生在动手实验时无需动脑思考，动脑时又无需动手。这种动手与动脑分离使得能力的培养流于形式。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容，但这并不意味着动手时不需动脑。“不动脑”的记忆是机械记忆，同样“不动脑”的“动手”也仅是机械性操作而已，对实验过程的记忆不深。其二，由于动脑思考的问题与动手无直接关系，就造成生物实验教学注重实验结果，忽视实验过程，实验操作过程经常被作为教学中的点缀，其实质是为理论课服务的。然而实验能力、实验方法、实验态度主要就体现在实验过程中，这就很容易造成学生对在考试中有关实验的问题产生迷惑，不能够作出正确的选择。

（三）实验教学评价方法单一：

教学评价在教学中主要起反馈作用。它是教学手段而不是教学目的。实验评价不仅支配着教师采用何种教学模式、教学方法和教学方向，也制约着学生的实验动机、实验态度和进行实验所采取的策略。目前，中学实验评价一般采取两种方式：一是书面形式，为了考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握；二是操作观察，因为它简便、省时，但其局限性也是显而易见的，无论在形式上如何改进、在内容上如何调整，它都不能侧面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯，这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大，这种单一的考核很容易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯。

（四）实验教学安排不合理：

教师在教学中容易忽视了实验教学中的技能训练与课堂教学中知识传授的差异。在上实验课时，按教材内容讲得很认真细致，但没有强调关键步骤和注意问题，容易导致学生一开始做实验就出现问题。课堂纪律一下子就变得闹哄哄的了，一会儿这边举手呼唤教师，一会儿那边一位学生又惊叫着让老师过来帮助解决操作问题，课堂秩序很容易乱成一团。教师不得不让学生停下来，重新听有关实验步骤的指导。这就是中学实验教学中组织教学难的一个原因。并且实验课与理论课一样都是大班上课，五六十人在一起做实验，人多、空间小，往往是三四个学生做一个实验，看的多、做的少。由于人多，教师也只能是走马观花地指导实验，经常是有些同学不能准确领会操作方法，步骤及要领，在实验中频频出错。一次实验课下来，教师就累得够呛，但学生还没学到什么，实验效率很低。这是另一个原因。

二、生物实验教学的改革：

（一）提高实验教学认识：

转变观念，建立以全面发展为基础，培养学生科学素质为重点的实验教学目标。教师是指导者，指导学生的实验，解答学生在实验中遇到的困惑，而不是监督者，监督学生是否讲话、是否按规定的步骤操作、是否损坏了东西等。教师不要过多地干涉学生的实验操作，要放手，给学生自由，改变那种“一放就乱”的旧观念。学生在实验中可以互相帮助、讨论，甚至争论，创造一个良好的学习氛围。

对实验课地位及其与理论课关系的认识是摆脱实验教学困境的关键。21世纪的基础教育应以全面发展为基础，而全面发展又以培养学生科学素质为重点教育目标。学生在实验操作中会发现理论课上遇不到的问题，通过分析、反复尝试，寻找解决问题的方法。这一解决问题的过程对学生而言是一种综合性、和谐性的发展过程，其中，科学实验能力、解决实际问题能力、探索、创新能力均得到了发展，这些能力正是科学素质教育的核心。所以，实验课与理论课是相辅相成、缺一不可的。根据实验教学这一特点和生物科学发展状况，生物实验教学目标包括：

1、巩固生物知识，培养实验技能：

在实验前要让学生把实验的原理弄清楚，并且联系相关的生物知识，可以对实验步骤进行重新设计修改，同时要掌握在实验过程中要求掌握的实验技能。如显微镜的使用，临时装片的制作，鉴定物质的过程等。

2、培养学生的生物科学探究能力：

在实验前教师首先对实验的关键步骤深入挖掘，提出问题，这些问题是教材上没有现成答案的，必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论，这样学生带着问题去观察，有目的去思考，培养了学生认真观察和认真思维的能力。例如在植物细胞质壁分离和复原实验中提出这样几个问题：①此实验为什么要用紫色的洋葱？②实验中３０％蔗糖溶液改成１０％或５０％的浓度实验结果会怎样？③质壁分离的条件是什么？ 如在观察细胞质流动的实验中可提出这样的问题：为什么要选用黑藻作为实验材料？为什么要以叶绿体为参照物观察细胞质的流动？为什么要保持细胞的活性？这样提出问题然后让学生在实验中自我研究、探索，有利于培养学生的观察动手能力。

3、重视对实验过程和实验结果的分析：

在学生实验中，不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现实验结果就行了，而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，每一个处理的意义以及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、研究事物的方法。

例如，在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养→解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放进解离液中是为了溶解细胞间的果胶质，使根尖细胞变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在显微镜下观察。另外，通过解离液的处理，使细胞迅速死亡，让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液，否则会影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是，这两种染料易使细胞核内的染色体着色，从而增大细胞核与周围部分的反差，便于观察染色体形态和变化。压片的目的是使细胞分散开，变成单层，否则光线无法透过会影响观察效果。

而在叶绿体中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时，应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右；去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均匀；在去两角的一端 1厘米处用铅笔画一横线， 目的是为划滤液细线提供参照线，并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯（100毫升）中，滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次，是为了增加色素含量 ，以便在滤纸上走出四条明显的色素带来。因此，在实验中，应根据学生程度和涉及原理的难易不同，由教师讲清或提出问题让学生思考，使学生既知道实验应怎么做，也知道为什么这样做。

在实验中，经常存在着对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录；重视结果而不重视分析结果；重视对成功实验的肯定，而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如，在观察植物有丝分裂的实验中，在显微镜的某个视野中，要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞；在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何；在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么。

    在实验中，因某种原因，个别学生的实验结果不明显或失败，老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显，老师可提示：是否丙酮用量过多，滤液太稀；是否用的是新鲜叶或全部是幼嫩的叶；划滤液细线时是否只划一次；层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中，有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了，但没有发现质壁分离现象，教师应启发学生寻找原因：取下的表皮是否是死亡的角质层细胞？是否未用蔗糖溶液浸泡材料？是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够？是否视野太亮，反差度小而未能看清？还有的学生虽然质壁分离了却不能复原，教师也询问一下：是否蔗糖溶液浓度过高，质壁分离时间太久而造成细胞死亡？这样也有利于提高学生的思维能力。

4、培养学生的科学态度、意识、精神：

为了实现这些目标，应给学生提供一个宽松、和谐的实验环境，使学生的情绪、情感处于一种积极主动的状态；应鼓励学生在实验中大胆提问、大胆设想、大胆选择、大胆创新，使其不拘泥于一种实验方法或实验步骤，给他们更多的选择自由。著名历史学家陈寅恪曾说：“没有自由思想，没有独立精神，即不能发扬真理、不能研究学术。” 生物实验课应给学生更多的兴趣自由，思想自由。当然，这些思想还应落实到实验教学模式、方法的改革上。   
  

（二）优化实验教学模式：

以往单向传输的操作模仿式教学，是同片面强调巩固知识、获取技能的实验教学目标相适应的。因此，要使实验课实现多重教学目标，就必须改革、完善现有的实验教学模式，实现两个方面的转变：

1、使学生积极参与到实验中来，变被动为主动

让学生参与实验的准备、实验课的管理、实验计划的制定。这样有利于加深学生对实验过程的了解、实验作用的理解，使学生变要我做实验为我要做实验，同时还必须让每个学生亲自去做每一个实验，确保每个学生都动手。如显微镜的使用，装片的制作等是生物实验的基本功，尤其是显微镜的使用，直接关系到实验的成败，例如：制作洋葱根尖有丝分裂装片得经过解离→漂洗→染色→制片，这几个复杂过程，最后在显微镜下观察，如果显微镜不能正确熟练使用，装片做的再好，也观察不到应有的现象，使实验前功尽弃，所以实验前，应单独拿出两节课进行基本功训练，使每位学生对显微镜的使用达到熟练程度，从镜头的安装，视野的调节，装片的安放到观察方法都能熟练准确进行。通过训练，学生的动手能力提高很快，在进行质壁分离和复原实验中，能很快在低倍镜下看到植物细胞中紫色大液泡，换用高倍物镜观察也较清楚。装片制作基本功也很重要，如在实验中训练学生怎样盖盖玻片，才能使装片不出现气泡等。在一系列实验参与过程中，学生的实验操作能力，创新思维能力也得到了培养。

2、不应只重实验结果，更应看重实验过程

实验过程中，手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养，即获得了综合性、协调性的发展。这是理论课替代不了的，也正因如此，我们应加强学生的实验操作环节。首先，时间上应确保这一环节的完成；同时，应鼓励学生自己尝试不同的实验方法或实验材料去完成实验，例如在叶绿体色素的提取和分离实验中，划滤液细线是难题，用书本说的毛细吸管划，往往一次很难成功，但学生有的用废油笔去划，有的用盖玻片边缘去划，得到的效果可能更好。又如在“观察叶绿体的形态和分布”实验中，除了用教材介绍的葫芦藓做实验材料外，还可让学生用其他叶片做实验。当然，学生自己尝试可能得到不正确的结果，但靠自己获得“为什么”的道理要比接受现成的“是什么”更有意义。成功的实验不一定是得到了正确结果，更重要的是参与和体验了探究过程，从中体会获得知识的乐趣。

（三）改进实验评价方式：

如何科学有效地评价学生生物实验是当前亟待解决的问题。对知识的评价基本上能够借助于笔试，但对其他方面的评价，仅靠笔试手段是有局限性的，是相当片面的。因此，我们要改革和完善实验课的评价方式。如何改进呢？我认为应从两方面入手：一是评价内容，二是评价方法。

评价内容：实验课到底应对学生哪些方面进行评价呢？这是值得深入研究的问题，但遗憾的是对实验课评价研究得很少，人们注意的是学生是否得出实验结果，却忽视学生在实验过程中所表现出的态度、意识、能力等。前面，我们谈到生物实验教学目标，它包括对学生实验能力、方法、态度、技能、知识的培养。这一目标的内容就是实验评价的依据。实验教学的评价就应集这些目标于一体，既要考评学生对实验原理、实验结果和实验用具使用原理的理解，更要考评学生在实验过程中所体现的实验态度、实验能力。对实验成功与否的认定不仅限于是否得出实验结果，更重要的是参与了实验的过程。这是体现素质教育的根本思想。

评价方式：定性与定量评价相结合，过程考评与结果考评相结合。这可采用多种形式：考查、评估、考试。考查是教师平时对学生实验活动表现的观察与检查，它属于定性评价，这种评价比较全面，包括对学生能力、技能、实验态度等的评价，只是人为因素大，评价缺乏准确性；评估，对学生的实验进行量化测评，根据评估标准由教师评价、同组同学互评和学生本人自评，三方面有不同的评估权重，这是一种定量评价，较准确、公平，但评价内容往往不全面；实验课也可采用考试的方式，只是注意考试内容一定要与实验有关，一定是做实验才能答出来的，但不管怎么说，考试对实验动手能力考评的局限性使其只能作为实验评价的辅助手段。

生物实验能力是一种综合表现，任何一种评价方式都有其局限性。只有多种评价方式互相补充、综合运用才能全面、客观、准确地反映出学生实验的真实水平，才能体现生物实验教学目标。

（四）合理安排实验课：

变实验大班上课为小班。实验课实行小班上课是优化教学模式、提高教学质量的基本保证。人数少可确保每个学生都能独立地参与实验，也使教师在有限的时间内指导更多的学生。那么在现有条件下采用小班上课是否可行呢？只要安排合理，完全是可行的。生物实验室闲置是相当普遍的，增加几倍实验量是完全可以的，比较难处理的是时间的安排，可以与其他学科实验课穿插进行，如一个班的一个组上生物实验课，另一组上物理实验，或与自习课、练习课交替进行。

如今高考模式的改变，物理、化学、生物三科合卷，在高考大纲中对实验的要求明显增加，在生物科试题中实验题的分数也占了很高的比例，所以就对生物实验教学质量有了更高的要求。我们今后在实验教学中应该实施创新能力教育，符合时代的要求。

 参考文献

1、   《关于目前中学生物实验课教学的思考》  《课程、教材、教法》2001年第8期

2、 李艳红  《如何进行生物学课堂演示实验的教学》   中学理化生   2003年7月

3、 董明华  《生物实验课的常见问题探析》       2003年9月

4、《在生物实验中提高学生能力》                2001.8

5、《浅谈高中生物实验教学中的能力培养》         2004.5