新课程条件下的高中生物实验教学思路

新课程条件下的高中生物实验教学思路襄樊市第五中学邓桉中国生物教学网摘要：高中生物实验教学要让学生逐步认识实验在生物学中的地位和作用，要重视实验在知识学习中的作用，重视学生对生物全过程的理解，重视学生实验技能的提高，重视学生对生物实验的思考，培养学生的探究精神和创新能力，培养学生科学态度和科学作风。关键词：新课程高中生物实验教学生物学是以实验为基础的学科，生物学发展和提高的过程也是由实践—理论—再实践—再理论的循环过程。新课程强调展示知识的产生、形成、创新的发展的过程，也就是说高中生物教学必须高度重视实验教学。只有这样才能进一步提高学生的科学素养，为学生终身发展，应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。一、让学生逐步认识实验在生物学中的地位和作用。新课程将认识实验在生物学中的地位和作用作为实验教学的目标之一，酶的发现史、光合作用的发现史、生长素的发现史、遗传物质的发现史、DNA双螺旋结构的发现、遗传基本规律的发现，通过这些史实，让学生初步了解生物实验科学产生的背景，认识实验对生物学发展的推动作用，例如酶的发现史中，斯巴兰让尼并没有停留于“胃只有物理性消化而没有化学性消化”这样的背景中，而是打破常规探究胃到底有没有化学性的消化作用，从而设计了巧妙的实验解决了这个问题，得出了胃具有化学性消化作用的具有说服力的结论，通过学习酶的发现史，使学生认识到从酶的发现直至酶化学本质的揭示及概念的修正，是建立在多位科学家的一系列实验的基础上，没有这些实验就没有酶的发现，就不会有“酶学”这门学科的诞生。还有光合作用的发现等发现史，让我们深刻体会实验对生物学的发展功不可没。二、重视实验在知识学习中的作用观察现象、进行演示和学生实验，能够使学生对生物学知识获得具体、明确的认识，这是理解生命现象和生命活动规律的必要的基础。新课程对实验有这样的要求，要理解实验目的、原理、方法步骤，初步学会有关的操作技能，进一步理解有关的生物学知识。例如新教材实验二要求初步掌握高倍显微镜的使用方法，观察叶绿体的形态和分布，通过实验学生既掌握了显微镜的基本知识和操作方法，又对叶绿体获得了直观的认识，也学到了相关的知识，在材料的选择上除提供教材推荐的菠菜叶和葫芦藓叶外，还提供水绵，观察比较它们的叶绿体形态分布，为“光合作用”这一节的学习埋下伏笔。在方法步骤中建议学生对临时装片施以强光及弱光的对比条件，然后再观察细胞中叶绿体有什么变化，从而理解叶绿体生理方面的知识，这些知识的掌握比单纯的理论讲解印象更深刻牢固，在生物教学中，尤其在学生缺少感性认识的领域，生物实验是不可替代的。三、重视学生对生物实验全过程的理解在高中生物教学中，应该重视学生对生物实验的理解。在观察演示实验时，不仅要学生关注观察的现象，同时要让学生理解该现象是用来说明什么问题和怎样说明问题的。在进行学生实验时，应该让学生在明确实验目的、理解实验原理的前提下独立操作实验。例如实验“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的问题是淀粉酶有专一性吗？需要通过实验验证或探索，本实验的基本设计思想是：用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。经常有学生不明确为什么这样做能说明淀粉酶专一性的问题，显然没有理解设计思想，所以在操作中表现两支试管都加入淀粉和蔗糖，或者有的在试剂的量上随意添加，导致实验失败，而理解了设计思想的学生自然就会理解操作步骤中的一些要求。目前高考中的生物实验题，通过变化来考查学生是否真正理解实验，这就要求学生对实验中遇到的各种问题，都应知其所以然，也就是对实验的全过程的理解。四、重视学生实验技能的提高新课程能力目标要求学生能够正确使用显微镜等常用工具和仪器，掌握进行生物学实验的基本技能。生物实验是培养学生实践能力的有效手段，忽视实验教学，是造成学生高分低能的重要原因。在教学中要按学生技能形成的规律组织教学，其一般过程是首先让学生认识正确的操作规范，在操作中逐渐形成标准，洗练的动作，然后是创新的动物，实验过程中，要鼓励学生挑毛病。例如：“观察植物细胞的有丝分裂”实验中根尖临时装片的制作，学生在压片过程中，往往用力过重或过轻，根尖细胞压烂或者不分散，造成前功尽弃。就鼓励学生按不同的方法来压片，一种按教材方法做，一种不用镊子弄碎根尖，也不在装片上再加一片载玻片，而是用镊子轻轻按盖玻片几下，结果发现改进后的方法效果更好。这些做法可以较好地提高学生的实验技能。高三复习时，通过教师的演示及学生的操作，如显微镜的操作、临时装片的制作等，让学生再次认识规范化的实验操作，再提出相关的问题，使学生回忆、操作、思考溶为一体，使学生的操作技能得到巩固。五、重视学生对生物实验的思考，培养学生的探究精神和创新能力实验是了解、研究自然规律的重要方法，它的作用不只是为了获取信息。应该让学生认识到实验操作是在相关原理指导下进行的，要学会把实验获得的信息演绎、归纳，只动脑不动手和只动手不动脑都是不正确的。在实验教学中，我们要有意识地培养学生提出问题的能力，实验设计能力、分析与判断能力，培养学生的探究精神和创新能力。在实验教学中，要给学生留下思考、交流和讨论的时间，让学生从设计原理上、实验步骤上、结果分析等方面重新审视，改进方案。在“温度对酶活性影响”实验中，就有很多学生提出放于冰块中维持5分钟的那支试管结果不明显，原因在哪里？经过分析讨论，大家认为最可能的原因是放于冰块中温度达不到，最后改为放于冰水中，并且维持时间改为8分钟，经过改进后结果明显。在这个实验教学中，还要引导学生对实验做一些变化，例如：这个实验能不能用斐林试剂来检验？斐林试剂的使用需什么条件？并且引导学生分小组去做，有的小组用碘液，有的小组用斐林试剂，最后对结果分析表明，斐林试剂需煮沸的条件会影响实验结果，导致错误结论，这样做的结果既提高了学生学习兴趣，又能较好地提高学生的实验设计水平，同时激发了学生的创造性。无论对高考还是未来走向社会都是极大的财富，也是新教材的要求所在。学生的实验水平达到一定程度后，要从实验的分类和实验的方法等方面对学过的实验加以比较、总结和归纳，这一点在高三的复习中尤为重要。在高三的实验复习中，首先把教材中科学家的经典实验进行复习总结，这些经典实验主要为了解决什么问题？实验的设计思路是什么？用了什么技术手段？通过对这些实验的复习总结，找出科学研究的一般规律，如提出问题——解决问题——再提出问题——再解决问题——反复验证结果——得出结论，这样做既巩固了知识，又提高了学生的科学素养。然后把教材中的常规实验进行分类，如分为观察鉴定类、生理生化设计类、调查收集类。一些常规实验方法、技术仪器，如显微镜使用、制片技术，让学生回忆哪些实验采用过，如研磨、过滤、纸层析法，又有哪些实验采用过，进行归纳总结，涉及到控制变量的实验又有哪些？还可以让学生在实验名称、原理甚至目的要求中寻找要控制的变量，理清实验设计的思路。新教材大纲对生物实验的考察要求“学会科学观察和实验方法，初步学会提出问题、做出假设、设计并进行实验、分析和处理实验数据，作出合理的结论。”目前高考中的生物实验题大多要求学生能够设计简单的实验，这就要求学生要有扎实的实验基本功，又要有较强的探究精神和创新能力，这些能力要靠平时在学习过程中逐渐养成。六、重视培养学生科学态度和科学作风新教材大纲要求我们从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观等方面培养学生，特别强调过程而不仅仅是结果。观察和实验对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是的科学态度，引起学习兴趣，具有不可代替的重要作用。实验室是培养学生科学态度和科学作风的重要场所，我们应培养学生对实验严肃认真的态度，对实验结果实事求是的态度，如实记录实验数据，并把实事求事的作用带到平时的学习和生活中去。结束语：生物实验是高中生物教学中的重要内容，是培养学生思维能力和实践能力的重要手段。只要我们着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，着眼于提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，就能使我们的实验教学生动活泼而且涌动创造激情，为学生的全面发展提供有利条件。