傅嵐

摘 要： 在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中優(yōu)化課時(shí)、優(yōu)化教學(xué)模式、優(yōu)化探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)效、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室配置等，有利于提高實(shí)驗(yàn)效率和生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 生物科學(xué)素養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)效率

生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物學(xué)知識(shí)、探究能力及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是高中生物教學(xué)的核心任務(wù)。生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的一種重要形式，能培養(yǎng)學(xué)生興趣，落實(shí)知識(shí)和能力目標(biāo)，因此優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)效率是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的主要途徑。

高中生對(duì)生物課非常有興趣，更喜歡做實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)水平參差不齊，他們對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)有很大誤區(qū)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是可以自己動(dòng)手“玩”，很容易出現(xiàn)形式上熱鬧、實(shí)質(zhì)上低效的問題，同時(shí)就很難落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，搜集和處理信息、獲取新知識(shí)、分析和解決問題及交流與合作的能力。而且對(duì)于很多學(xué)校來說，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在諸多問題，如實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)不夠、教學(xué)效率不高、教學(xué)效果不佳等。而且學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)缺乏，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物課堂教學(xué)最薄弱的一環(huán)。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)效率顯得尤為重要。

一、優(yōu)化課時(shí)安排

人教版高中生物必修教材中實(shí)驗(yàn)多，可以對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，當(dāng)繁則繁，當(dāng)簡則簡，以期實(shí)現(xiàn)在有限的課時(shí)里高效完成教材上安排的實(shí)驗(yàn)。具體見下表：

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

生物教材中呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)主要有以檢驗(yàn)已知事實(shí)、概念或原理為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和以引導(dǎo)學(xué)生參與并發(fā)揮主動(dòng)性，從中可獲得新知識(shí)和接受科學(xué)方法訓(xùn)練的探究性實(shí)驗(yàn)。因此，針對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)類型，可采用不同教學(xué)模式。

比如細(xì)胞器教學(xué)中，我們就采用“識(shí)圖—學(xué)習(xí)新知識(shí)—實(shí)驗(yàn)觀察—解決問題”的教學(xué)模式。即利用教材的插圖指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)胞內(nèi)主要的細(xì)胞器，學(xué)生獨(dú)立完成“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實(shí)驗(yàn)，思考老師提出的各種細(xì)胞器是如何完成細(xì)胞的生命活動(dòng)的等問題。這種模式適合那些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。

對(duì)于“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的教學(xué)就采用“實(shí)驗(yàn)觀察—感知科學(xué)過程和方法—解決問題”的教學(xué)模式。通過進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。之后理論課教學(xué)就可以直接從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象引入，讓學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這種模式適用于探究類的實(shí)驗(yàn)。

三、優(yōu)化探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)效

必修教材中安排了多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。探究就是讓學(xué)生親自經(jīng)歷從發(fā)現(xiàn)問題到分析解決問題的過程。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)我們并不刻意強(qiáng)調(diào)形式（如發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，作出假設(shè)等），不拘泥書中的實(shí)驗(yàn)要求，更注重的是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的引導(dǎo)，從而培養(yǎng)學(xué)生判斷思考分析的能力，努力讓實(shí)驗(yàn)更有價(jià)值。

1.化“驗(yàn)證”為“探究”

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生而言是沒有經(jīng)歷過的內(nèi)容，在一定程度上可以把它當(dāng)做是探究實(shí)驗(yàn)對(duì)待，但探究的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)的原理，從材料的選擇、試劑的選擇都值得學(xué)生思考。

如在“還原糖和蛋白質(zhì)的鑒定”中，提供梨汁、蘋果汁、橙汁、豆?jié){、稀釋的雞蛋清、稀釋的奶粉、純牛奶等未知樣液讓學(xué)生探究其主要成分。在“提取和分離色素”實(shí)驗(yàn)中，提供濃綠的菠菜葉、白菜葉、幼嫩的青菜葉、枯黃的菠菜葉等做實(shí)驗(yàn)材料的探究。在“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)中，提供葡萄糖溶液、鹽酸、硝酸鉀溶液等使細(xì)胞失水。以上列舉的材料或試劑并不都是適合的，在課堂小結(jié)上，學(xué)生分析用自己所選擇的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果并嘗試對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。這樣有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過程的理解，也能讓學(xué)生從比較系統(tǒng)的角度思考實(shí)驗(yàn)的意義。

2.“探究”之外的“探究”

在探究影響酶活性的條件時(shí)，我們先要求學(xué)生預(yù)先完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，具體包括：選擇哪一種酶？為何選擇這種酶？選擇哪一個(gè)條件（溫度/pH值）進(jìn)行探究？你設(shè)計(jì)的自變量是什么，有幾個(gè)？對(duì)應(yīng)的因變量是什么，如何檢測(cè)？你預(yù)計(jì)的結(jié)果是什么？有了這些指引，學(xué)生就能目的明確地開展實(shí)驗(yàn)了。

教師還可根據(jù)書本上的基本原理，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)預(yù)設(shè)外的現(xiàn)象，提出新的問題，作為新的實(shí)驗(yàn)探究方向?！鞍l(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要”。如探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在探究完成紫色洋蔥外表皮的吸水和失水后，就提出“溫度高低對(duì)細(xì)胞吸水和失水有影響嗎”、“死細(xì)胞會(huì)不會(huì)質(zhì)壁分離”、“細(xì)胞吸水失水程度與外界溶液的種類的關(guān)系”、“細(xì)胞失水到什么程度會(huì)死亡”等問題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中善于發(fā)現(xiàn)問題，不斷提出問題是提高學(xué)生思維能力的有效途徑。

如在“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”實(shí)驗(yàn)中，我們沒有局限于課本要求，而是引導(dǎo)學(xué)生探究。全班分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每個(gè)小組挑選一個(gè)變量，如是否有光照、投放的生物種類等設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。制作完成后將生態(tài)缸放在窗臺(tái)上，可供觀賞、記錄，同時(shí)可以小組之間對(duì)比。在觀察到不同小組有差異的時(shí)候，教師指導(dǎo)學(xué)生分析各組存在差異的原因，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提出改進(jìn)意見。很多學(xué)生家中都有金魚缸，因此對(duì)生態(tài)缸的制作有一定經(jīng)驗(yàn)，也有很大興趣。教師把學(xué)生探究活動(dòng)和思維品質(zhì)的培養(yǎng)放在首位，就能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，學(xué)生就能自然而然地體會(huì)到探究實(shí)驗(yàn)的樂趣。

四、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法

教材上運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方法，如果在不同的地區(qū)或不同的季節(jié)實(shí)驗(yàn)則不一定能達(dá)到應(yīng)用的效果，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們經(jīng)常做多個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，以取得更明顯的實(shí)驗(yàn)效果，從而提高實(shí)驗(yàn)效率。

如“觀察花生種子的脂肪?！?，用切片法效果往往不好，我們嘗試用“刮沫”法，即用刀片在浸泡的花生橫切面上輕輕地刮下少許脂肪沫，然后按常規(guī)操作。這樣實(shí)驗(yàn)更容易染色及觀察。

“提取和分離綠葉中的色素”的實(shí)驗(yàn)方法步驟很多，注意事項(xiàng)很多，特別是層析時(shí)，層析液有揮發(fā)性，且濾紙條易貼壁，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。我們改進(jìn)了部分實(shí)驗(yàn)方法，如濾紙條的擺放、濾液細(xì)線的畫法（用蓋玻片的邊緣粘濾液，然后在細(xì)線上粘一下）等，顯著提高了實(shí)驗(yàn)成功率。

如“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”中，我們簡化了實(shí)驗(yàn)裝置，安裝好以后置于課室，便于學(xué)生隨時(shí)觀察氣球的變化（見圖）。

五、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)在教學(xué)中主要起反饋?zhàn)饔?，它是教學(xué)手段而不是教學(xué)目的。實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不僅支配著教師采用何種教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)方向，而且制約著學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)與實(shí)驗(yàn)態(tài)度，它已成為影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效的重要因素。

1.書面形式評(píng)價(jià)

這是常用的評(píng)價(jià)模式。每一次實(shí)驗(yàn)我們均要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，簡單一點(diǎn)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)采用填空形式，寫出關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟等。而探究類的實(shí)驗(yàn)就在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上留足夠的空間，學(xué)生可采用表格、流程圖、曲線圖等表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.操作過程評(píng)價(jià)

顯微鏡觀察類的實(shí)驗(yàn)，教師明確檢查對(duì)象，要求學(xué)生用指針指出特定的細(xì)胞以供檢查。有些學(xué)生動(dòng)手能力較強(qiáng)，能很快在顯微鏡下找到目標(biāo)，教師可向全班學(xué)生展示其結(jié)果，起示范作用。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)

此類評(píng)價(jià)我們重在交流反思，內(nèi)容包括探究過程、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)結(jié)果，成果和結(jié)論等實(shí)驗(yàn)過程中的所有情況和問題。每次實(shí)驗(yàn)都會(huì)有學(xué)生得不到滿意的結(jié)果，心中有很多疑問有待解決，因此我們往往會(huì)在下一節(jié)的理論課用一些時(shí)間交流，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期目標(biāo)不一致時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)了……我們還可以……”的討論，養(yǎng)成寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、發(fā)現(xiàn)新問題的習(xí)慣。

課本上要求“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”，我們進(jìn)行了改進(jìn)。我們給學(xué)生提供十種類型細(xì)胞，然后每組學(xué)生選取其中一種，畫亞顯微結(jié)構(gòu)圖，并說明該細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)和功能，再據(jù)圖出五個(gè)小題，給班上的十名學(xué)生做。作業(yè)是在課外的時(shí)間完成，但我們利用一節(jié)的時(shí)間讓各組學(xué)生展示自己的細(xì)胞圖，然后分析答題情況。

表面上看，這些交流的時(shí)間可能會(huì)降低傳授知識(shí)的效率，但是因?yàn)閷W(xué)生親身經(jīng)歷過，都會(huì)有興趣參與討論。我們?nèi)嬲故玖瞬煌膶?shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生獲得的不僅是知識(shí)，而且有豐富的情感體驗(yàn)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

六、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室配置

我校更新了實(shí)驗(yàn)室的配置，顯微鏡與電腦聯(lián)網(wǎng)，使教師隨時(shí)看到學(xué)生的觀察動(dòng)態(tài)，有利于及時(shí)指導(dǎo)和相互交流，更進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)效率，也讓學(xué)生感受到科技進(jìn)步帶來的優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，必須積極優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)，真正做到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問題的敏感性。學(xué)生在解決實(shí)驗(yàn)問題的過程中提高了各方面能力，成為具有較高科學(xué)素養(yǎng)的人。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)[M].北京：人民教育出版社，2003：4.