谈谈新课程理念下生物实验教学与技能的培养

长期以来，中学的生物学教育改革严重滞后，生物学科被认为是一门死记硬背的学科。特别在生物学实验教学中，过多强调书本知识和应试能力，普遍存在以看代做、以讲代做、甚至以练代做的现象，实验开课率严重不足。相关调查结果显示：“教学的课时不足，要赶进度”、“实验课没有效果，不如看看录像”、“与考试评价相关性不大”、“学生不重视实验，实验课课堂纪律难以维持”、“实验条件有限”等原因占很大的比例。总体强调客观原因的较多，较少涉及主观原因。事实上，教师的教学观念直接影响教学方法和教学行为。如何搞好中学生物实验教学，如何通过生物实验教学培养学生实验分析能力，解决这些问题关键是生物教师在思想意识上要重视实验，不断改进教学教学方式方法。

一、充分认识实验在高中生物学教学中的作用

1.实验是生物学教学的重要基础

实验具有直观、形象的特点，为中学生物教学提供了生动直观的实践平台。实验教学是一种典型的体验式学习，从感性到理性，从抽象到具体，符合学生的身心特点和认知规律。教学实践证明，在生物教学中运用实验，可以帮助学生了解事实、概念、原理，掌握生物学实验技能和培养科学精神，为达到生物教学的总体目标奠定坚实的基础。

2.实验是获取知识的重要途径

生物学是一门实验性科学，观察和实验是生物科学的基本研究方法。通过实验使学生的动眼、动手和动脑活动有机地结合起来，通过观察实验，调动多感官直接感知事物本身，增强直接经验，获得生动表象，并作为形成概念、理解原理和掌握规律的依据。纵观生物科学的发展历史，它的每项发现都同实验分不开，从孟德尔的“遗传规律”到沃森、克里克的“DNA双螺旋结构”无不是建立在实验基础之上的。

3.实验是培养学生能力的重要方式

教育家布鲁纳指出，教学不应该“奉送真理”，而应该“教人发现真理”。实践是创新的摇篮，学生以实验活动为中心，以探究为出发点，从“做”中“学”。通过实验教学可有效激发学生学习生物学的兴趣，对学生的观察能力、动手能力、思维能力、创新能力、科学精神等方面的培养有重要作用。实验过程既是文化知识的复习运用与实践的过程，更是培养学生求实创新、团结协作的个性品质的重要过程。

二、充分尊重学生在实验教学中的主体地位

1.创造宽松和谐的实验环境

要相信学生，让学生在实验中大胆提问，大胆设想，大胆选择，大胆创新，给学生自主研究实验的机会。使学生的情绪、情感处于一种积极主动的状态，从而培养良好的思维习惯。让学生在这种自主实验的过程中对实验现象进行主动分析，得出相应的实验结论，以培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生掌握科学研究的技巧和方法。

2.转变学生的学习观念

学生是学习的主体，在实验教学中，要使学生树立起自信、自尊、主动积极的学习观念，端正学习动机，变“要我学”为“我要学”。根据所学的理论知识和方法，在实践过程中，自己去想、去做，去发现问题、提出问题、解决问题。教师只提出选题和要求，学生自主去实现，去完成。通过这样的实验教学，学生能够亲自体验思维的奥妙和创造的神奇，从而逐步养成创新思维的习惯。

3.变验证性实验为探究性实验

在很多学生实验中，实验材料、试剂都是书本上指定的，课前由教师准备好的。学生通过实验达到什么目的，需要哪些器材，以及实验方法，教材都事先做了具体的规定。在这个过程中，学生完全是不用思考的机械操作者，甚至到结束都没留下完整的印象。这种教学没有给学生留下思维的空间和余地，虽然对于培养学生实验基本技能有一定作用，但是在培养学生主动探究精神和创新能力方面必然有所欠缺。而现代教育就是要引导学生积极主动地参与。因此，教师可结合具体实验，教会学生一些基本的实验研究方法，然后提出要探究的问题，让他们自己主动查找资料，弄清实验原理，选择合适的实验材料和实验方法，把教材中验证性实验变为探索性实验。例如，《细胞质壁分离和质壁分离复原》实验是一个验证性实验，课本上要求用0.3g/ml的蔗糖溶液和紫色的洋葱，可能会有学生提出可不可以改用不同浓度的蔗糖溶液或同浓度的其他溶液（如0.3g/ml的NaC1溶液）来替代？换用其他材料能否发生质壁分离的现象？如果学生有了这样的疑问，就要鼓励他们通过实验来解答，组织学生设计实验方案，包括改变试剂浓度和换用其他材料，分组讨论确定切实可行的实验设计。通过这样的探索，既可满足学生的好奇心和求知欲，又可培养学生的主体意识和科学思维能力。

三、充分利用实验拓展学生的思维能力

1.分析实验材料用具

启发学生想一想，为什么用这种材料？可否用其他材料替代？例如：“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处，如果在内表皮取材或用其他无色材料，则往往不易观察到明显的液泡变化。又如，在做“渗透作用”这一实验前，“半透膜”的材料也可由学生自己寻找。课本上用的是动物膀胱膜，要大量获得膀胱膜并不十分容易。那么，能否采用其他材料做半透膜呢？这时，有人可能会想到用鸡蛋膜、玻璃纸或鱼鳔等，不妨把这些材料都找出来，逐个实验会发现鸡蛋膜和鱼鳔是较为理想的实验材料。这样不仅可使学生获得某种程度上的成就感，而且可培养学生的动手能力。

2.分析实验操作步骤

实验教学的重要目的之一就是要教给学生探究未知的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力。所以，学生在实验中不能只按规定的步骤机械操作，满足于既定结果的出现。教师要指导学生理解实验程序，分析实验中每一步骤的作用，每一个处理的意义。既要让学生知道为什么做，又要让学生知道为什么这样做，思考步骤换一下是否可以？条件可否改变？在实验教学过程中，在学生明确实验原理和方法后可以先播放几段实验步骤有缺漏或次序颠倒的录像，让学生分析实验结果的可能情况，然后做实验。如观察植物细胞的有丝分裂的实验中漏掉解离或漂洗等步骤会怎样？探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果的实验中，实验试剂斐林试剂是否可以用碘液代替？

3.分析实验现象

实验现象的分析和探索是实验教学的重要组成部分，学生对实验现象和结果进行深入细致的分析，从中得出正确的结论，是学生实验能力的重要表现。有时，实验不一定会取得令人满意的结果。此时，要鼓励学生通过讨论、分析实验中出现的现象，并通过思考找出解决问题的方法。例如：实验《生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定》中还原糖的鉴定实验结果不变砖红色，教师就要引导学生分析原因：（1）是否温度不适合，过高或过低？（2）检验用的试剂是否使用正确？（3）斐林试剂是否现配现用？又如：叶绿体中色素提取和分离的实验结果中四条色素带部分或者全部不明显，老师可提示：（1）是否无水乙醇用量过多，导致滤液太稀；（2）叶片是否新鲜，是否取用的幼嫩叶过多；（3）研磨时是否忘记加入CaCO；（4）划滤液细线时是否重复画线；（5）层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过，等等。这样一来，对知识的引用能力和领悟能力得到了发展，提高了综合处理生物学信息的能力。

实验能提高学生的科学素养，巩固学生实验理论知识，提高学生的合作交流能力和表达能力。生物实验教学是培养学生动手操作能力的主要途径。从高考改革的趋势看，命题正由知识立意向能力立意方向发展，近几年的生物高考试题都对实验能力进行了重点考查。重视实验教学，加强对学生实验分析能力的培养，无论是对提高学生的思维品质、培养学生的创新能力，还是应对高考，都有重要的现实意义。